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Wie bestimmt man Oxidationszahlen?
Oxidationszahlen sind eine nützliche Buchführungsmethode in der Chemie, die hilft zu verstehen, wie Elektronen in chemischen Reaktionen, insbesondere bei Redoxreaktionen, transferiert werden. Hier sind Schritte und Regeln, um Oxidationszahlen zu bestimmen:
1.
Elemente: In ihrer Grundform (als reine Elemente, nicht verbunden mit anderen Elementen) haben Atome immer die Oxidationszahl 0. Zum Beispiel ist die Oxidationszahl von \(O_2\) in Sauerstoffgas und von \(Na\) in metallischem Natrium 0.
2.
Ionen: In Ionen entspricht die Oxidationszahl der Ladung des Ions. Natrium hat z.B. in \(Na^+\) eine Oxidationszahl von +1 und Chlor in \(Cl^-\) eine Oxidationszahl von -1.
3.
Spezielle Regeln für bestimmte Elemente:
- Sauerstoff hat in den meisten Verbindungen eine Oxidationszahl von -2.
- Wasserstoff hat in den meisten Verbindungen eine Oxidationszahl von +1.
- Halogene (wie Fluor, Chlor, Brom) haben in den meisten Verbindungen eine Oxidationszahl von -1.
- Die Summe der Oxidationszahlen in einem neutralen Molekül muss 0 sein. In Ionen muss die Summe der Oxidationszahlen der Ladung des Ions entsprechen.
Jetzt wenden wir diese Regeln auf die gegebenen Beispiele an:
Al
Aluminium (Al) ist ein Element in seiner Grundform. Daher ist seine Oxidationszahl 0.
Br2
Brom (Br), in seiner diatomischen Form \(Br_2\), ist ebenfalls ein Element in seiner Grundform. Also ist die Oxidationszahl von Brom in \(Br_2\) auch 0.
MgCl2
Magnesiumchlorid (MgCl2) ist eine ionische Verbindung, bestehend aus \(Mg^{2+}\) und zwei \(Cl^-\) Ionen.
- Mg: Als ein Metall in einer ionischen Verbindung hat Magnesium in der Regel die Oxidationszahl entsprechend seiner Ladung bei der Bildung von Ionen, was +2 ist (da es zwei Elektronen abgibt, um \(Mg^{2+}\) zu bilden).
- Cl: Chlor hat die Oxidationszahl -1, was seiner typischen Ladung als Halogenanion entspricht.
Also, in \(MgCl_2\),
- Magnesium (Mg) hat eine Oxidationszahl von +2.
- Jedes Chlor (Cl) hat eine Oxidationszahl von -1. Da es zwei Chloratome gibt, tragen sie zusammen eine Oxidationszahl von -2 bei.
Die Summe der Oxidationszahlen in \(MgCl_2\) ist \(+2 + 2(-1) = 0\), was bestätigt, dass die Summe der Oxidationszahlen in einem neutralen Molekül 0 ist.
Zusammenfassung
-
Al: 0
-
Br\(_2\): 0 (jedes Br-Atom)
-
Mg in MgCl\(_2\): +2
-
Cl in MgCl\(_2\): -1 (jedes Cl-Atom)
