=== Oxidation=Grundlagen ==Eine Oxidation istSofern nicht mehr geläufig, solltest Du zunächst die folgenden Fachbegriffe wiederholen:* einer vereinfachenden Definition nach eine Reaktion mit [[SauerstoffWertigkeit]]* [[Elektronegativität]]* verallgemeinert eine Reaktion, bei der '''[[ElektronOxidation]]en abgegeben''' werden, z. B. an den * [[SauerstoffReduktion]] oder an einen anderen Reaktionspartner mit einer höheren * [[ElektronegativitätRedoxreaktion]]

Mg Unter der Oxidationszahl (auch: Oxidationsstufe) eines [[Element]]s versteht man die Ladung, die ein Atom des Elements hätte, wenn die [[Elektron]]en aller von diesem Atom ausgehenden Bindungen dem jeweils stärker [[Bild:Pfeilelektronegativ]]eren Atom zugeordnet werden.gifDie Oxidationszahl entspricht also vom Zahlenwert der [[Wertigkeit]] Mg^{2aber wird im Unterschied zu dieser mit Vorzeichen (+} + 2e-<br>) angegeben.

<br>---- <br> ===Reduktion===Eine Reduktion ist:*einer vereinfachenden Definition nach eine Reaktion unter Abspaltung von [[Sauerstoff]], z. B. die Reduktion von Eisenoxiden im [[Hochofenprozess|Hochofen]] zu Roheisen*verallgemeinert eine Reaktion, bei der '''[[Elektron]]en aufgenommen''' werden Beispiel:<br> Cl₂ + 2e- [[Bild:Pfeil.gif]] 2Cl^-<br> <br>---- <br> ===Redoxreaktion===Eine Redoxreaktion ist eine gleichzeitige Abspaltung '''und''' eine Aufnahme von [[Elektron]]en (Elektronenübertragung), also Oxidation und Reduktion innerhalb einer Reaktion. '''Denn:''' Wo [[Elektron]]en '''abgegeben''' werden, müssen sie auch wieder '''aufgenommen''' werden! Beispiel: Mg &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[Bild:Pfeil.gif]] Mg²⁺ + 2e- &nbsp; &nbsp;&nbsp; Oxidation, Elektronenabgabe<br>Cl₂ + 2e- [[Bild:Pfeil.gif]] 2Cl^- &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp; Reduktion, Elektronenaufnahme<br>____________________________________________________________<br>'''Mg + Cl₂''' [[Bild:Pfeil.gif]] '''Mg²⁺ + 2Cl^- &nbsp; Redoxreaktion, Elektronenübertragung''' <br>---- <br> === Allgemeine Definition von Oxidationszahlen=Schreibweise ==

Unter der Oxidationszahl eines [[Element]]s versteht man die Oxidationszahlen werden in römischen Ziffern über dem jeweilige Atom angegeben. Bei negativer Ladungwerden Vorzeichen gesetzt, die ein Atom des Elements hätte, wenn die [[Elektron]]en aller von diesem Atom ausgehenden Bindungen dem jeweils stärker [[elektronegativ]]eren Atom zugeordnet bei positiver OZ kann darauf verzichtet werden.Beispiel Wasser:

{{oxi|&nbsp;I&nbsp;-II|H<brsub>2</sub>O}}== Anwendung der Oxidationszahlen ==Oxidationszahlen helfen,* die Ladungsverschiebung innerhalb eines Moleküls zu bestimmen* die Indices für die [[Summenformel]]n innerhalb einer chem. Verbindung abzuleiten.* zu erkennen, welches Element oxidiert bzw. reduziert wurde: eine Elektronen-Abgabe geht mit einer Erhöhung der Oxidationszahl einher (= [[Oxidation]]), bei einer Elektronen---Aufnahme wird die Oxidationszahl verringert (= [[Reduktion]]).

<br> === Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen ===

# [[Elemente]] Atome im elementaren Zustand und ungeladene Moleküle haben die Ox. Oxidationszahl Null, z.B B.: C, Si, N₂, Fe. # [[Fluor]] hat als [[elektronegativ]]stes [[Element]] in seinen Verb. Verbindungen die Oxidationszahl –I.# [[Metalle]] in ihren Verbindungen besitzen positive Oxidationsstufen.

# [[Sauerstoff]] hat in Verbindungen die Oxidationszahl –II.<br>''Ausnahmen: in Verbindungen mit [[Fluor]] pos. Ox. Oxidationszahl wg. 2. Regel; in Peroxiden wie [[Wasserstoffperoxid|H₂O₂ ]] Ox. +I für H u. –I für O, weil die 4. Regel von höherem Rang ist.''# Die Ladung von [[Ionen]] entspricht ihrer Ox.Oxidationszahl, in mehratomigen [[Ionen]] als Summe der Oxidationszahlen aller Atome. <br>---- <br> === Anwendung der Oxidationszahlen ===Oxidationszahlen werden immer in römischen Ziffern über dem jeweilige Atom angegeben. Bei negativer Ladung werden Vorzeichen gesetzt, bei positiver OZ wird darauf verzichtet: {{oxi|&nbsp;I&nbsp;-II|H₂S}} === Bestimmung der Oxitationszahlen am Beispiel von Phosphorsäure ===H₃PO₄<br>http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/72/Oxidationszahlen_phosphors%C3%A4ure.png <br>==== Schritt 1 ====Als erstes wird hier die Strukturformel aufgezeichnet. <br>

==== Schritt 2 ====Nun werden die [[Elektronegativität]]en (EN) der Verbindungen bestimmt (kenntlich durch Einzeichnen roter Klammern am elektronegativeren Atom)Bild:Oxidationszahlen_phosphorsaeure. [[Sauerstoff]] (O) hat jeweils eine höhere EN als [[Phosphor]] (P) und [[Wasserstoff]] (png|right|thumb|300px|H), und kann somit die Elektronen stärker an sich binden. Hieraus folgt, das Sauerstoff eine negative Ladung hat.<brsub>3</sub>PO₄]]

==== Schritt 3 ====Anhand Bestimmung der Regel 4 erfährt man, dass Wasserstoff die Oxidationszahl I hat, da [[Phosphorsäure]] kein Metall-Hydrid ist. Außerdem kann man an der 5. Regel erkennen, dass Sauerstoff die Oxidationszahl -II hat (siehe Schritt 2 [[Bild:Pfeil.gif]] Sauerstoff ''muss'' durch die EN eine negative Ladung haben), weil auch hier die Ausnahme bei Peroxiden nicht vorliegt. Da die Summe aller Oxidationszahlen gleich Null sein muss, kann man errechnen, das Phosphor eine Oxidationszahl am Beispiel von V hat.Phosphorsäure ==

# Als erstes wird die [[Strukturformel]] aufgezeichnet.# Nun werden die [[Elektronegativität]]en (EN) innerhalb der Verbindung bestimmt und durch Einzeichnen roter Klammern am [[elektronegativ]]eren Atom kenntlich gemacht:<br>Da [[Sauerstoff]] (O) eine höhere [[EN]] als [[Phosphor]] (P) und [[Wasserstoff]] (H) besitzt und somit die Elektronen stärker an sich heranziehen kann, folgt, dass Sauerstoff ''formal'' eine negative Ladung trägt.# Regeln 1-5 der Reihe nach abarbeiten:<br>Regeln 1-3 treffen für H₃PO₄ nicht zu, da hier die entsprechenden Elemente nicht vorkommen.<br>Gemäß Regel 4 gilt, dass Wasserstoff die Oxidationszahl I hat. Nach der 5. Regel trägt Sauerstoff die Oxidationszahl -II.<br>Ausnahmen liegen nicht vor, da [[Phosphorsäure]] weder ein Metall-Hydrid noch ein Peroxid ist.<br>Da die Summe aller Oxidationszahlen gleich Null sein muss, kann man errechnen, das Phosphor eine Oxidationszahl von V (fünf) hat. Probe: 4{{*}}(-2) + 3{{*}}1 + 5 = 0

=== Übungsaufgaben ===

<br>==== Aufgabe 1 ====

[[Chlor|Cl₂]], [[Schwefelwasserstoff|H₂S]], [[Wasserstoffperoxid|H₂O₂]], [[Kohlendioxid|CO₂]], [[Chlordioxid|ClO₂]], [[Salpetersäure|HNO₃]], [[Methan|CH₄]], [[Monosilan|SiH₄]], [[Ammoniak|NH₃]], [[Phosphorpentoxid|P₄O₁₀]]

<br>==== Aufgabe 2 ====Fe³⁺, NaH, H₃O⁺, [[Kaliumpermanganat|KMnO₄]], CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-, KClO₃, S₂O₃^2-

<br>==== Aufgabe 3 ====

<br>==== Aufgabe 4 ====Ermittle die Oxidationszahlen für die folgenden Lebensvorgänge bzw. Stoffwechselreaktionen. Formuliere zunächst die Reaktionsgleichungen[[Reaktionsgleichung]]en:

<br>:[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]==Experiment = Quellen === # Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 8.2 Zur Veranschaulichung ein sehr empfehlenswertes Experiment, S. 130-131# httpbei der die verschiedenen Oxidationsstufen von Mangan optisch unterschieden werden können://www.tomchemie.de/Mathe/4/4.2.2.1%20Oxidationszahl%20und%20Elektronegativitaet%20-%20Grundlagen.htm# http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidationszahl {{cbEx-ch|136|2|Veranschaulichung der verschiedenen [[Oxidationsstufe]]n von Mangan durch oxidierende Wirkung der Permanganat-Ionen in Abhängigkeit vom pH-Wert [[Diskussion:Mangan|130(Hinweis)]]}}

=== Autoren ===

# [[Benutzer:Lena|Lena]] 15:58, 10. Mär 2007 (CET)<br># [[Benutzer:Rike|Rike]] 15:58, 10. Mär 2007 (CET)