Was bedeutet diese Regel der Oxidationszahlen?
Hallo,
könnte mir einer diese Regel zur Ermittlung der Oxidationszahl erklären
2 Antworten
Die Elektronegativität ist eine Maß dafür wie stark Elemente die Elektronen in der Elektronenpaarbindung zu sich ziehen. Das Elektronegativere Element "gewinnt" und bekommt die Elektronen. Die Oxidationszahl beschreibt wie viele Elektronen das Element im Zuge der Bindung "verloren/gewonnen hat". Nehmen wir als Beispiel ist HCl. Das Elektronegativere Chlor-Atom zieht das eine Elektron vom Wasserstoff zu sich, also hat damit ein Elektron mehr als vorher und somit die Oxidationszahl -1 (Elektronen sind negativ geladen, deshalb wird die Oxidationszahl kleiner wenn ein Atom eines aufnimmt). Das Wasserstoff-Atom "verliert" ein Elektron, es "verliert" ein Elektron und bekommt die Oxidationszahl +1.
Moin,
na, sie bedeutet das, was da steht...
Du schaust dir die Elektronegativität (EN) der Bindungspartner an und dann siehst du, wer von beiden die größere EN hat. Dieser Bindungspartner erhält das bindende Elektronenpaar vollständig zugeteilt. Der Bindungspartner mit der kleineren EN bekommt kein Elektron aus dem bindenden Elektronenpaar zugesprochen. Dabei spielt es keine Rolle, wie groß der Unterschied in den EN-Werten ist; der elektronegativere Bindungspartner bekommt die Bindungselektronen vollständig zugeteilt.
Nachdem du auf diese Weise alle bindenden Elektronenpaare zugeteilt hast, vergleichst du die Anzahl der Elektronen mit der Anzahl an Außenelektronen (Valenzelektronen) die das betrachtete Atom im ungebundenen Zustand hat. Sind es dann mehr Elektronen als im ungebundenen Zustand, ergibt sich eine entsprechend negative Oxidationszahl. Sind es weniger Elektronen, wird die Oxidationszahl entsprechend positiv.
Machen wir das an einem Beispiel klar:
Nehmen wir Methanol:
EN(H): 2,2
EN(C): 2,5
EN(O): 3,5
Da C eine etwas höhere EN als H hat, gehen alle drei Elektronenpaare aus den C–H-Bindungen an den Kohlenstoff.
Und weil Sauerstoff die höchste EN hat, geht sowohl das bindende Elektronenpaar zum C-Atom als auch das zum H-Atom an den Sauerstoff.
Dann haben (nach der Zuteilung) alle H-Atome KEIN Elektron mehr.
Dem C-Atom wurden sechs Elektronen zugeteilt (drei Elektronenpaare).
Dem O-Atom wurden vier Elektronen (zwei Elektronenpaare) zugeteilt, wobei es auch noch zwei freie (nicht-bindende) Elektronenpaare besitzt.
Das macht
0 Elektronen für die H-Atome,
6 Elektronen für das C-Atom und
8 Elektronen für das O-Atom.
Ein ungebundenes H-Atom hat 1 Valenzelektron (1. Hauptgruppe bedeutet 1 Valenzelektron). Da alle H-Atome nun (nach der Zuteilung) kein Elektron mehr haben, ist das so, als hätten sie alle ihr einzelnes Valenzelektron abgegeben. Deshalb haben alle H-Atome hier die Oxidationszahl +I (ein Elektron, also eine Minusladung weniger als im ungebundenen Zustand).
Ein ungebundenes C-Atom hat 4 Valenzelektronen (4. Hauptgruppe: 4 Valenzelektronen). Nach der Zuteilung sind es 6 Elektronen, also hat das C-Atom die Oxidationszahl –II (zwei Elektronen, also Minusladungen mehr als im ungebundenen Zustand).
Das ungebundene O-Atom hat 6 Valenzelektronen (6. Hauptgruppe: 6 Valenzelektronen). Nach der Zuteilung sind es 8 Elektronen. Darum hat auch das O-Atom nach der Zuteilung die Oxidationszahl –II (zwei Elektronen, also Minusladungen mehr als im ungebundenen Zustand).
Jetzt kannst du noch die Probe machen. Das Methanolmolekül hat keine Ladung. Da die Ladung eines Teilchens mit der Summe aller Oxidationszahlen übereinstimmen muss, müssen sich im Methanolmolekül alle Oxidationszahlen der Bindungspartner zu 0 (Null) addieren lassen.
4 • +I (von den H-Atomen) + 1 • –II (vom C-Atom) + 1 • –II (vom O-Atom) = 0. Siehe da, es stimmt...
Alles klarer jetzt?
LG von der Waterkant
