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OX-Zahlen

E fragte vor 1 Jahr
Hallo, ich habe eine Frage bezüglich der Oxidationzahlen:
Es ist einfach und zugleich sehr aufwendig die Oxidationzahlen anhand der Strukturformel zu ermitteln. Gibt es vielleicht eine einfache Methode, wie man schnell die OZ ermitteln kann? Es ist oftmals nur die Summenformel angegeben und ich möchte daher die OZ ohne der Zeichnung ermitteln können. 
 
Vielen Dank
 
LG
Eli

2 Antworten
Vincent antwortete vor 1 Jahr
Hallo,
also bei den anorganischen Verbindungen lassen sich Oxidationszahlen anhand ihrer Summenformel bestimmen. Dafür gibt es bestimmte Regeln.
1. Fluor hat immer -1 .
2. Elemente besitzen die OZ 0 . ( O2 = 0 )
3. Bei einatomigen Ionen ist die Ionenladung gleich der OZ ( Fe3+ = +3).
4. Sauerstoff besitzt in Verbindungen fast immer -2. Ausnahme: In Verbindung mit Fluor oder Peroxide (O22-; OZ = -1)).
5. Wasserstoff besitzt in Verbindungen fast immer +1. Ausnahme: In Verbindung mit Metallen als Hydrid ( H- ; OZ = -1).
6. Die Gesamtoxidationszahl einer neutralen Verbindung ist gleich 0. (H2O ; OZ = (2*+1) +(-2) = 0).
7. Metalle der 1,2 & 3 Hauptgruppe gilt OZ gleich der Hauptgruppennummer. ( Al3+; OZ = +3)
8. Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome eines mehratomigen Ions, ist gleich der Gesamtladung dieses Ions.
9. Metallatome bekommen in Verbindungen als Ionen immer eine positive Oxidationszahl.
10. Für Nebengruppenelemente steht die OZ meist im Namen (Eisen(III)-chlorid) oder muss errechnet werden.

Für ein paar Erklärungen zu den Regeln, gibt es auch ein Video auf dem about chemistry – Youtube-Channel ( https://youtu.be/c-9cdavC4Ng ).

So nun zu den organischen Verbindungen. Hier geht es nicht so einfach mittels Summenformel, da meistens z.B. die mehrfach vorkommenden Kohlenstoffe innerhalb einer Verbindungen verschieden OZ besitzen.
Beispiel Essigsäure. Die Summenformel der Essigsäure ist C2H4O2 . Würde ich nun anhand dieser Formel versuchen die OZ zu bestimmen, würde das schief gehen. Die beiden Kohlenstoffe besitzen nämlich unterschiedliche OZ.
Es gibt allerdings eine kleine Möglichkeit auch diese zu bestimmen. Dafür wird aber die Halbstrukturformel benötigt. Dann gelten erneut die Regeln von oben. Dabei ist zu beachten, dass in einer neutralen Verbindung, eine Alkyl-Gruppe (meist durch Bindestrich getrennt) insgesamt auf 0 kommt.
Beispiel erneut, Essigsäure.
Halbstrukturformel ist CH3 – COOH . Erste Alkylgruppe ist die Methyl-Gruppe, das CH3. Da Wasserstoff laut Regeln +1 besitzt und davon 3 auftreten sind wir bei +3. Um nun auf 0 zu kommen (neutral), muss der Kohlenstoff die OZ -3 besitzen. Nächste Alkyl-Gruppe (in dem Falle die fkt. Gruppe Carboxy).
Wasserstoff wie gehabt +1, der Sauerstoff laut Regeln -2 und dieser kommt 2x vor, also -4. Nun zusammenrechnen also -4+1 = -3. Um nun wieder die Alkyl-Gruppe neutral zu bekommen, muss der Kohlenstoff also +3 besitzen.

Dieses Schema kannst Du auf so gut wie alle org. Verbindungen anwenden. Voraussetzung ist, dass zumindest die Halbstrukturformel bekannt ist.

Ich hoffe ich konnte Dir weiterhelfen.
Beste Grüße

Vincent vom Team about chemistry

Vincent
antwortete vor 1 Jahr

Kleiner Nachtrag, natürlich besitzen die beiden Kohlenstoffe in der Essigsäure die gleichen OZ. Allerdings sieht das bei Ethanol, Propansäure, Ethanal usw. also bei vielen anderen anders aus.

Oliver antwortete vor 1 Jahr
Krasse Sache! Echt richtig gut und ausführlich Beantwortet.
#beste