Redox

Ox.-Zahl Definition

Ox.-Zahl: Regeln

Ox.-Zahl Beispiele

Organische Verbdg.

Redoxgleichungen

1. Beispiel

2. Beispiel

"H+-Trick"

letzte Beispiele

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Lösungen

REDOXGLEICHUNGEN    -  V. Oxidationszahl - Organische Verbindungen

Wenn Methan verbrennt, entsteht CO2 (Als Reaktion mit O2 sollte dies eine Oxidation sein.)
CH4 : Ox.-Zahl von C: -4 {x + 4*(+1) = 0}
CO2 : Ox.-Zahl von C: +4 {x + 2*(-2) = 0}
die Ox.-Zahl von C erhöht sich, wie für eine Oxidation gefordert.

Durch Oxidation kann aus einem Alkohol eine Carbonsäure entstehen, die Carbonsäure
kann zu CO
2 oxidiert werden. (Beispiel Ethanol / Essigsäure)

Wenn das stimmt, muss die Reihenfolge der Oxidationszahl von Alkohol über die Säure
bis hin zu CO2 zunehmen:
Ethanol :
C2H5OH : C2H6O ;Ox.-Zahl von C: -2 {2x + 6*(+1) + 1*(-2) = 0}
Essigsäure :
CH3COOH  : C2H4O2 ; Ox.-Zahl von C: 0 {2x + 4*(+1) + 2*(-2) = 0}

Ein Aldehyd liegt in der Mitte zwischen Alkohol und Säure. (Beispiel Acetaldehyd)
Acetaldehyd :
CH3CHO : C2H4O ; Ox.-Zahl von C: -1 {2x + 4*(+1) + 1*(-2) = 0}
Dies stimmt auch mit "chemischem Wissen" überein: Ein Alkohol kann zu einem Aldehyd
und ein Aldehyd zu einer Carbonsäure oxidiert werden.

Methan ist der einfachste Vertreter gesättigter Kohlenwasserstoffe (Alkane).
Ist die Ox.-Zahl von C in allen Alkanen -4?
Alkane haben die allgemeine Formel CnH2n+2; für die Ox.-Zahl von C gilt also:
nx + (2n + 2)*(+1) = 0; x = -2 -2/n; x geht also von -4 für n=1 (Methan) über -3
für n=2 (Ethan) bis zur Grenze -2 (unendlich langes Alkan).
Dieses Beispiel zeigt wieder, dass die Ox.-Zahl eine formale Rechengröße ist;
"physikalisch" - nach der Bindungstheorie - liegt für alle C-Atome die gleiche
sp3-Hybridisierung vor und alle Bindungen sind s-Bindungen.

Durch Hydrierung entsteht aus einem Alken ein Alkan. Daher sollte ein Alken
eine höhere Ox.-Zahl als ein Alkan besitzen.
(Ethen und Propen)
Ethen : H2C=CH2 : C2H4 ; Ox.-Zahl von C: -2 {2x + 4*(+1) = 0}
wie erwartet ist dies größer als -3 für Ethan.
Propen : H2C=CH-CH3 : C3H6 ;  Ox.-Zahl von C: -2 {3x + 6*(+1) = 0}
Propan : H3C-CH2-CH3 : C3H8 ; Ox.-Zahl von C: -8/3 {3x + 8*(+1) = 0}

Die Beispiele können aber auch zeigen, dass die Verwendung von Oxidationszahlen
in der organischen Chemie nur sehr begrenzt nützlich ist!
Hauptzweck ist der Abgleich von Redoxgleichungen in der anorganischen Chemie.

WEITER: Einführung zu  REDOXGLEICHUNGEN