OXIDATIONSZAHLEN RECHNER

Um die Oxidationszahlen Elemente in der chemischen Verbindung zu berechnen, geben Sie deren Formel ein und klicken Sie auf 'Berechnen' (zum Beispiel: Ca2+, HF2^-, Fe4[Fe(CN)6]3, NH4NO3, so42-, ch3cooh, cuso4*5h2o).

Die Oxidationszahl (Oxidationsstufe) des Atoms ist die Ladung dieses Atoms nach ionischer Annährung seiner heteronuklearen Bindung. Oxidationszahl ist Synonym für Oxidationsstufe. Bestimmung der Oxidationszahlen aus der Lewis-Formel (Bild 1a) ist viel einfacher als Bestimmung aus den Molekülformeln (Bild 1b). Berechnung der Oxidationszahl jedes Atoms wird als folgend durchgeführt: Man subtrahiert die Summe der freien Elektronpaare und der Elektronen, die aus dem Anziehen der gemeinsamen Elektronpaaren gewonnen sind, von der Zahl der Valenzelektronen. Bindende Elektronen-Paare zwischen Atomen gleiches Elements werden gleichermaßen geteilt (homonukleare Bindung).

Bild 1. Verschiedene Art und Weisen wie die Oxidationszahlen von Ethanol und Essigsäure dargestellt werden. R ist die Abkürzung für jede Gruppe, die an dem Rest der Moleküle durch C-C Einfachbindung verbunden ist. Bemerken Sie, dass mit dem Tausch der CH₃ Gruppe mit R die Oxidationszahl des Zentralatoms unverändert bleibt. → Laden Sie hochwertiges Bild

Bezieht sich man auf die organischen Verbindungen und Formeln mit mehreren gleichartigen Atomen, ist es einfacher mit Molekülformeln zu arbeiten als mit den durchschnittlichen Oxidationszahlen (Bild 1d). Die organischen Verbindungen können so geschrieben werden, dass alles, was sich nicht bis C-C Bindung verändert, mit Abkürzung R ausgetauscht wird (Bild 1c). Im Unterschied zu den Radikalen in der organischen Chemie kann R nicht Wasserstoff sein. Da Elektronen zwischen zwei Kohlenstoffatomen gleichermaßen geteilt sind, verändert die R Gruppe nicht die Oxidationszahl vom Kohlenstoffatom, an dem sie gebunden ist. Verwendungsbeispiel finden Sie auf der Webseite Aufteilung der Redoxreaktion in zwei Teilreaktionen.

Regeln zur Bestimmung von Oxidationszahlen

• Atome im elementaren Zustand haben immer die Oxidationszahl 0
• Bei einatomigen Ionen entspricht die Oxidationszahl der Ionenladung
• Fluor, das elektronegativste Element, hat in allen Verbindungen die Oxidationszahl -1.
• Alkalimetalle (1. Hauptgruppe) haben stets +1 als Oxidationszahl.
• Erdalkalimetalle (2. Hauptgruppe) haben stets +2 als Oxidationszahl.
• Sauerstoff hat in der Regel immer die Oxidationszahl -2. Ausnahmen sind in Peroxiden (H₂O₂), dann hat es -1, und in Verbindung mit Fluor (OF₂), dann hat es +2.
• Wasserstoff hat in Verbindungen mit Nichtmetallen die Oxidationszahl +1. In Metallhydriden (LiH, MgH₂) hat Wasserstoff die Oxidationszahl -1.
• Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome einer mehratomi gen neutralen, also ungeladenen Verbindung ist gleich 0.
• Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome eines mehratomigen Ions ist gleich der Gesamtladung dieses Ions.

Regeln zum Bestimmen der Oxidationszahlen bei organischen Verbindungen

• Für ein C-Atom in organischen Verbindungen ergibt sich die Oxidationszahl durch Addition der folgenden Werte -1 für jedes anhängende H-Atom, 0 für jedes anhängende C-Atom und +1 für jede Bindung zu einem Heteroatom wie O, N, S, Br, Cl u. Zum Beispiel:
  • Propen: CH3-CH=CH2
  • Laurinsäure: CH3(CH2)10COOH
  • Di-tert-butylperoxid: (CH3)3COOC(CH3)3
  • Diisopropylether: (CH3)2CH-O-CH(CH3)2
  • Dibenzylsulfid: (C6H5CH2)2S
  • Cystein: HO2CCH(NH2)CH2SH