Du nutzt Oxidationszahlen zur Bilanzierung von Elektronenübertragungen.
Formale Zuordnung
Eine Oxidationszahl ist eine formale Zahl für ein Atom in einer Verbindung. In elementaren Stoffen ist sie 0; bei einatomigen Ionen entspricht sie der Ionenladung. Sauerstoff besitzt meist −II, Wasserstoff meist +I. Ausnahmen, etwa Peroxide, müssen gesondert betrachtet werden.
Summen und Veränderungen
Die Summe der Oxidationszahlen ist bei neutralen Teilchen 0 und bei Ionen gleich der Gesamtladung. Eine steigende Oxidationszahl zeigt Oxidation an, eine sinkende Reduktion. Oxidationszahlen sind nicht automatisch tatsächliche Ladungen in Molekülen.
Zusammenhänge verstehen
Oxidationszahlen sind formale Zuordnungen zur Elektronenbilanz. In einem neutralen Teilchen ist ihre Summe null, in einem Ion entspricht sie der Gesamtladung. Regeln für O und H haben Ausnahmen, beispielsweise Peroxide. Die Aufgaben müssen daher zuerst auf Stoffart und besondere Bindungssituationen geprüft werden.
Bestimme die Oxidationszahl von Schwefel in SO₄²⁻.
Im verwendeten Modell hat Sauerstoff hier die Oxidationszahl −II. Vier O-Atome liefern zusammen −8.
Die Summe der Oxidationszahlen entspricht der Ionenladung −2: x − 8 = −2.
Löse nach x auf: x = +6, also +VI.
Ergebnis: Schwefel hat in SO₄²⁻ die Oxidationszahl +VI.
Typischen Fehler vermeiden
Eine Oxidationszahl ist nicht immer die reale Ladung eines einzelnen Atoms. Für ein kovalentes Molekül ist sie ein Bilanzwerkzeug.
Prüfe dein Verständnis
Gib die Oxidationszahl von C in CO₂ als vorzeichenbehaftete Zahl an. O hat hier −II.
Lösung und Begründung
+4
x + 2 × (−2) = 0 ergibt x = +4.