Oxidationszahl oder Oxidationsstufe bezeichnet die Anzahl der elektrischen
Elementarladungen, die ein gebundenes Atom infolge der durch den Eintritt in ein Atomverband veränderten Elektronenbesetzung trägt.


Oxidationszahlen im Periodensystem

Hauptgruppenelemente:
Maximale Oxidationsstufe = Gruppennummer
Kleinste Oxidationsstufe = Gruppennummer - 8

Nebengruppenelemente: oft +2
Verschiedenen Oxidationsstufen sind möglich.

Regeln zur Erstellung von Oxidationszahlen

Hauptregeln

Die Oxidationszahl lässt sich mit Hilfe folgender Regeln herleiten:

1. Atome im elementaren Zustand haben immer die Oxidationszahl 0 (z.B. I2, C, O2, P4, S8, 0 ist aber auch in Verbindungen mit anderen Elementen möglich).

2. Bei einatomigen Ionen entspricht die Oxidationszahl der Ionenladung (z.B. Cu2+ hat die Oxidationszahl +II, Ag+ hat die Oxidationszahl +I).

3. Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome einer mehratomigen neutralen Verbindung ist gleich 0.

4. Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome eines mehratomigen Ions ist gleich der Gesamtladung dieses Ions.

5. Bei kovalent formulierten Verbindungen (so genannten Valenzstrichformeln, Lewis-Formeln) wird die Verbindung formal in Ionen aufgeteilt. Dabei wird angenommen, dass die an einer Bindung beteiligten Elektronen vom elektronegativeren Atom vollständig übernommen werden.

6. Die meisten Elemente können in mehreren Oxidationsstufen auftreten.

Hilfsregeln [Bearbeiten]

In der Praxis hat es sich als hilfreich erwiesen, für die Bestimmung der Oxidationszahlen einige Regeln zu formulieren:

1. Das Fluoratom (F) als Element mit höchster Elektronegativität bekommt in Verbindungen immer die Oxidationszahl −I.

2. Sauerstoffatome bekommen die Oxidationszahl −II. Mit 3 Ausnahmen: In Peroxiden (dann: −I) und in Hyperoxiden (dann −0,5) und in Verbindung mit Fluor (dann: +II).

3. Weitere Halogenatome (wie Chlor, Brom, Iod) haben im Allgemeinen die Oxidationszahl (−I), außer in Verbindung mit Sauerstoff oder einem Halogen, das im Periodensystem höher steht.

4. Metallatome bekommen in Verbindungen als Ionen immer eine positive Oxidationszahl.

5. Alkalimetalle haben stets +I und Erdalkalimetalle stets +II als Oxidationszahl.

6. Wasserstoffatome bekommen die Oxidationszahl +I, außer wenn Wasserstoff mit „elektropositiveren“ Atomen wie Metallen (Hydride) oder sich selbst direkt verbunden ist.

7. In ionischen Verbindungen (Salzen) ist die Summe der Oxidationszahlen identisch mit der Ionenladung.

8. In kovalenten Verbindungen (Molekülen) werden die Bindungselektronen dem elektronegativeren Bindungspartner zugeteilt. Gleiche Bindungspartner erhalten je die Hälfte der Bindungselektronen. Die Oxidationszahl entspricht somit den zugeteilten Bindungselektronen im Vergleich zu der Anzahl der normalerweise vorhandenen Außenelektronen.

9. Die höchstmögliche Oxidationszahl eines Elementes entspricht der Haupt- bzw. Nebengruppenzahl im Periodensystem (PSE)

Quelle: Wikipedia