Organische Verbdg. |
|||||
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 CO2 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 |
WEITER: Einführung zu REDOXGLEICHUNGEN