Oxidationszahlen spielen eine zentrale Rolle, wenn man verstehen möchte, wie Redoxreaktionen funktionieren. Sie helfen dir dabei, Elektronenverschiebungen in chemischen Reaktionen sichtbar zu machen – auch dann, wenn man sie im Molekül selbst nicht direkt erkennen kann. Die Oxidationszahl ist also eine formale Hilfsgröße, mit der du schnell beurteilen kannst, ob ein Stoff Elektronen aufnimmt oder abgibt.
In der 10. Klasse ist das Bestimmen von Oxidationszahlen ein wichtiger Schritt, um später sicher mit Redoxgleichungen, Elektrochemie und Korrosion umgehen zu können. Auf dieser Seite lernst du die Regeln zur Bestimmung von Oxidationszahlen, bekommst klare Beispiele, typische Fehlerquellen und eine Schritt‑für‑Schritt‑Anleitung, damit du das Thema sicher beherrschst.
Notwendige Grundlagen:
- Das Aufstellen von Valenzstrichformeln.
- Die Benennung binärer Verbindungen.
Weiterführendes Thema aus dem Bereich der 10. Klasse – Überblick:
- Das Aufstellen und Lösen von Redoxreaktionen.
Regeln Oxidationszahlen
Die Oxidationszahl gibt die hypothetische Ladungszahl von Atomen in Molekülen oder die wirkliche Ladungszahl von Ionen wieder. Sie wird als römische Ziffer mit einem + oder – über das Elementsymbol geschrieben.
Sie ist eine formale Hilfsgröße beim Aufstellen der Elektronenbilanz von Redoxreaktionen und kann mithilfe von römischen oder arabischen Ziffern über die Elementsymbole notiert werden. Der Vorteil von römischen Ziffern ist, dass sich diese eindeutig von den arabischen Ziffern der Koeffizienten und Indices unterscheiden lassen.
Es gibt sowohl die Möglichkeit, die Ox-Zahlen mithilfe der Summenformel, als auch mit der Valenzstrichformel zu bestimmen. Wie beide Möglichkeiten funktionieren, wird im Video genauer erklärt.
Fragen zum Video:
Oxidationszahlen bestimmen
Die Ox-Zahl (oft auch Oxidationsstufe genannt) gibt an, welche hypothetische Ladung ein Atom in einem Molekül hätte, wenn alle Bindungselektronen vollständig dem elektronegativeren Partner zugeordnet würden. Bei Ionen entspricht die Ox-Zahl der tatsächlichen Ionenladung.
Notiert wird sie als römische Ziffer mit einem Plus‑ oder Minuszeichen über dem Elementsymbol, zum Beispiel:
Fe²⁺ → Ox-Zahl: +II
Ox-Zahlen sind besonders wichtig, um Redoxreaktionen zu analysieren und Elektronenübertragungen korrekt zuzuordnen.
Regeln zur Bestimmung von Ox-Zahlen mit der Summenformel
Damit du Ox-Zahl sicher bestimmen kannst, gibt es einige feste Regeln:
- Elemente im Grundzustand haben immer die Ox-Zahl 0.
Beispiel: O₂, H₂, Fe - Einatomige Ionen besitzen die Ox-Zahl ihrer Ionenladung.
Beispiel: Cl⁻ → Ox-Zahl: −1 - Sauerstoff hat fast immer die Ox-Zahl −2.
Ausnahme: Peroxide (z. B. H₂O₂) → −1 - Wasserstoff hat meist die Ox-Zahl +1.
Ausnahme: Metallhydride (z. B. NaH) → −1 - Die Summe aller Ox-Zahken in einer Verbindung ergibt die Gesamtladung des Moleküls oder Ions.
Ox-Zahlen mit der Valenzstrichformel bestimmen
In manchen Fällen musst du die Valenzstrichformel verwenden, die richtigen Ox-Zahlen zu bestimmen.
Vor allem organische Moleküle, wie Zucker, bei denen es viele Kohlenstoff-Atome gibt, haben teilweise unterschiedliche Ox-Zahlen für unterschiedliche Kohlenstoff-Atome. Das Bestimmen über die Summenformel liefert dann ein falsches Ergebnis.
Grundlagen
Wenn du die Regeln sicher anwenden kannst, wirst du schnell erkennen, welche Atome Elektronen aufnehmen oder abgeben. Damit bist du bestens vorbereitet für Redoxreaktionen, Oxidation von Alkohole, Brennstoffzelle und viele weitere Themen der 10. Klasse. Auch für die Oberstufe sollte man sicher mit den Ox-Zahlen umgehen können. Es lohnt sich, genau damit auseinanderzusetzen.
FAQ
Ox-Zahlen geben an, welche hypothetische Ladung ein Atom in einer Verbindung hätte, wenn die Bindungselektronen vollständig dem elektronegativeren Partner gehören würden.
Durch Anwenden fester Regeln: O = −2, H = +1, Summe der Oxidationszahlen = Gesamtladung bzw. Aufstellen der Valenzstrichformel (s. Video)
Um Redoxreaktionen zu erkennen und Elektronenübertragungen korrekt zuzuordnen.
Nach den Grundlagen seid ihr jetzt für die kommenden Übungen gut gerüstet!
Oxidationszahlen Beispiele – Übungen:
Lösungsvideos:
Übung gemischte Ox-Zahlen 18.04.2020:
- SO3
- C2H6
- S2O32-
- Cr2O72-
- H2S
- SiO2
- MnO42-
- N2O3
- P4O6
- Na2O2
- H2SO3
- PbO2
