Einleitung

Die Oxidationszahl (auch elektrochemische Wertigkeit) gibt an, wie stark die Elektronendichte eines Stoffes gegenüber dem Normalzustand abweicht.

Im Normalzustand hat jedes Element die Oxidationszahl \( 0 \).

$$ \overset{0}{\ce{H}} \qquad \overset{0}{\ce{Cr}} \qquad \overset{0}{\ce{Fe}} \qquad \overset{0}{\ce{Cl}} $$

Oxidationszahlen am Beispiel Eisen

In welchen Oxidationszuständen Eisen vorkommt kann man mit Hilfe des Periodensystems der Elemente herausfinden. Für das Element Eisen ist dort angegeben: 2, 3, 4, 6. Häufige Oxidationszustände werden im PSE fettgedruckt.

Damit das Eisen obige Oxidationszustände erreicht, muss es Elektronen abgeben:

$$ \overset{0}{\ce{Fe}} \ce{->} \overset{2}{\ce{Fe}} {}^{2+} + \ce{2e-} $$ $$ \overset{0}{\ce{Fe}} \ce{->} \overset{3}{\ce{Fe}} {}^{3+} + \ce{3e-} $$ $$ \overset{0}{\ce{Fe}} \ce{->} \overset{4}{\ce{Fe}} {}^{4+} + \ce{4e-} $$ $$ \overset{0}{\ce{Fe}} \ce{->} \overset{6}{\ce{Fe}} {}^{6+} + \ce{6e-} $$

Oxidationszahlen am Beispiel Chlor und Sauerstoff

Laut dem PSE ist der häufigste Oxidationszustand von Chlor \( -1 \) und von Sauerstoff \( -2 \).

Damit die Stoffe die obigen Oxidationszuständen erreichen, müssen Sie Elektronen aufnehmen:

$$ \overset{0}{\ce{Cl}} {}_{2} + \ce{2e-} \ce{->} 2 \, \overset{-1}{\ce{Cl}} {}^{-} $$ $$ \overset{0}{\ce{O}} {}_{2} + \ce{4e-} \ce{->} 2 \, \overset{-2}{\ce{O}} {}^{2-} $$

Liste mit häufigen Oxidationszahlen

Wie oben beschrieben, kann man die möglichen Oxidationszustände von Elementen mit Hilfe des Periodensystems herausfinden. Um dies zu vereinfachen, folgt nun eine Liste mit einigen wichtigen chemischen Elementen und ihren häufigsten Oxidationszuständen.

Stoff	Symbol		Stoff	Symbol
Aluminium	Al	3	Nickel	Ni	2
Antimon	Sb	0, 3	Niob	Nb	5
Arsen	As	0, 3, 5	Phosphor	P	5
Barium	Ba	2	Platin	Pt	0, 4
Beryllium	Be	2	Quecksilber	Hg	0, 1, 2
Blei	Pb	2, (4)	Sauerstoff	O	-2
Bor	B	3	Schwefel	S	-2, 0, 6
Calcium	Ca	2	Silber	Ag	0, 1
Cer	Ce	3	Silizium	Si	4
Chlor	Cl	-1	Stickstoff	N	-3, 5
Chrom	Cr	3, 6	Strontium	Sr	2
Eisen	Fe	(0), 2, 3	Tantal	Ta	5
Fluor	F	-1	Thorium	Th	4
Gold	Au	0, 1	Titan	Ti	4
Hafnium	Hf	4	Uran	U	4, 6
Kalium	K	1	Vanadium	V	3, (4), 5
Kobalt	Co	2, 3	Wasserstoff	H	1
Kohlenstoff	C	0, 4	Bismut	Bi	0, 3
Kupfer	Cu	0, 1, 2	Wolfram	W	(4), 6
Lithium	Li	1	Yttrium	Y	3
Magnesium	Mg	2	Zink	Zn	2
Mangan	Mn	2, 3, 4	Zinn	Sn	(2), 4
Molybdän	Mo	4, 6	Zirkonium	Zr	4

Quellen

• Wikipedia: Artikel über "Oxidationszahl"
• Website der Universität Wien: Symbole und häufige Wertigkeiten

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