Oxidationszahl
Die Oxidationszahl gibt an, wieviele Elektronen ein neutrales Atom innerhalb einer Verbindung formal aufgenommen (negative Werte) beziehungsweise abgegeben (positive Werte) hat.Eine andere Definition lautet: Die Oxidationszahl eines Atoms in einer chemischen Verbindung ist formal ein Maß zur Angabe der Verhältnisse der Elektronendichten um dieses Atom. Eine positive Oxidationszahl zeigt an, dass die Elektronendichte gegenüber seinem Normalzustand erniedrigt ist, eine negative zeigt an, dass die Elektronendichte um das Atom erhöht ist.
Table of contents |
2 Angabe der Oxidationszahl 3 Bestimmung der Oxidationszahl 4 Hilfsregeln 5 Höchste Oxidationsstufen |
Nutzen
Die Oxidationszahlen dienen bei Redoxreaktionen dazu, die Vorgänge besser zu erkennen. Die Übertragung der Elektronen von einem Atom auf ein anderes zeigt sich daran, dass sich die Oxidationszahl des einen (der Elektronen abgibt) erhöht, die des anderen (der Elektronen aufnimmt) erniedrigt.
Oft wird erst durch die Bestimmung der Oxidationszahlen einzelner Atome klar, welche chemische Reaktion abläuft.
Angabe der Oxidationszahl
Oxidationszahlen werden in Verbindungen in römischen Ziffern über die Atomsymbole geschrieben. (Bsp. )
Steht das Elementsymbol alleine, so werden sie häufig als arabische Ziffern, wie bei Ionen geschrieben.
Bestimmung der Oxidationszahl
Die Oxidationszahl lässt sich leicht mit Hilfe folgender Regeln herleiten:Hilfsregeln
In der Praxis hat es sich als hilfreich erwiesen, für die Bestimmung der Oxidationszahlen einige Regeln zu formulieren:
Regeln 1,6,7 gelten immer,
Regel 2 gilt nicht, wenn Wasserstoff mit „elektropositiveren“ Atomen wie Metallen (Hydride) oder sich selbst direkt verbunden ist.
Regel 3 gilt nicht in Verbindungen, in denen Sauerstoff direkt mit sich selbst oder mit Fluor verbunden ist.
Höchste Oxidationsstufen
Die höchsten bisher beobachteten Oxidationstufen sind +8 in OsO4 und -5 in Verbindungen mit Gruppe-13-Elementenen; Bor und Gallium). Die grösste Spanne von Oxidationszahlen ist bisher mit 10 bei schwereren Übergangsmetallen wie Os (Os2- bis Os8+) gefunden worden.