Übungsaufgaben zu Oxidationszahlen zum Selbsttest

Welches der unten genannten Atome (Tab. 1) vermag die Elektronen einer Elektronenpaarbindung in Molekülen am stärksten anzuziehen?
Hypothetische Ladung = Anzahl Valenzelektronen (Hauptgruppennummer) des „einzelnen“ Atoms minus Gesamtzahl Elektronen, die dem Atom im Molekül zugeordnet werdenZur Beschreibung dieser Ladung verwendet man neben der Null römische Zahlen ggf. mit einem Minuszeichen, falls die Ladung negativ ist.

Ordnen Sie mit Hilfe gestrichelter Linien die Elektronen der bindenden Elektronenpaare den Atomen im Molekül gemäß ∆EN zu. Geben Sie die Oxidationszahlen wie im Beispiel für die Atome in den Molekülen an.

ΔEN beschreibt den Unterschied der Elektronegativität.

Bestimmen Sie anhand folgender Summenformeln die Oxidationszahlen aller Atome der Verbindung. Erklären Sie, warum im Propanmolekül nicht alle Oxidationszahlen nur mit Hilfe der Summenformel einwandfrei bestimmbar sind, obwohl das Molekül lediglich aus zwei Atomsorten aufgebaut ist.

Oft gelingt es anhand einer Strukturformel allein aus den Elektro­negativitätsunterschieden der Atomsorten die Oxidationszahlen anzugeben.Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome im Molekül muss Null sein. Dabei ist zu beachten, dass die Oxidationszahl jeweils mit der Anzahl der Atome in der Summenformel multipliziert werden muss.

Erinnern Sie sich IV ≙ 4, V ≙ 5, VI ≙ 6

Ordnen Sie die Elektronen der Elektronenpaare gemäß ΔEN den Bindungspartnern zu und schreiben Sie über die Zeichen der Atome der Strukturformeln jeweils die Oxidationszahlen.

Oftmals ist zur Ermittlung aller Oxidationszahlen die Strukturformel erforderlich!

Ermitteln Sie die fehlenden Oxidationszahlen, verfahren Sie dazu wie im angegebenen Beispiel.

Die Summe der Oxidationszahlen ist bei Molekül-Ionen gleich der Ionenladungszahl. Eine fehlende Oxidationszahl eines Atoms in einem zusammengesetzten Ion lässt sich daher ermitteln, da den Wasserstoffatomen in der Regel die Oxidationszahl I und den Sauerstoffatomen (außer in Peroxiden) die Oxidationszahl -II zukommt.

Schreiben Sie die Ladungen über die Metall-Ionen und Halogenid-Ionen und die Oxidationszahlen über die Zeichen der übrigen Atome in folgenden Verhältnisformeln.

Bei Verhältnisformeln von Salzen ist die Oxidationszahl der Metall-Ionen bzw. Halogenid-Ionen gleich ihrer Ladungszahl. Die Ladungen der Molekül-Ionen muss diese Ladung exakt ausgleichen. Daraus lassen sich erneut die Oxidationszahlen in den Molekül-Ionen bestimmen:

Hinweis: Die Molekül-Ionen in der Salzformel werden dann in Klammern notiert, wenn sie in der kleinsten Formeleinheit mehrfach auftauchen.

 

Geben Sie für die Atome der an folgenden Reaktionen beteiligten Moleküle die Oxidationszahlen an. Kennzeichnen Sie Oxidation und Reduktion mit entsprechend beschrifteten Pfeilen.

Hinweis: In zweiatomigen Molekülen aus gleichen Atomen gibt es keine polaren Bindungen und folglich erhalten die Atome hier die Oxidationszahl Null.