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Oxidationszahlen – Übungen mit den Regeln

ChemieReaktionen und RedoxAlter 15–16

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Wählen Sie einen Stoff oder ein Ion (KMnO₄, H₂SO₄, NH₄⁺, Fe₃O₄, K₂Cr₂O₇, H₂O₂, NaH, SO₄²⁻ …), geben Sie die Oxidationszahl jedes Elements ein und prüfen Sie: Die Simulation vergleicht jeden Wert und kontrolliert, ob die Summe der Oxidationszahlen gleich der Ladung ist. Die schrittweise Lösung wendet die Regeln nacheinander an; ein zweiter Reiter bietet Beispielreaktionen, um Oxidations- und Reduktionsmittel zu bestimmen und das Schema der Elektronenübertragung zu zeichnen.

Lektion: Oxidationszahlen, Oxidationsmittel und Reduktionsmittel

Was sie zeigt

Oxidationszahlen zeigen, wie Elektronen in Verbindungen und Ionen geteilt oder übertragen werden. Sie folgen wenigen Regeln: Elemente haben die Oxidationszahl 0, Metalle der Gruppen 1 und 2 haben +1 und +2, Wasserstoff meist +1, Sauerstoff meist −2, Fluor immer −1, und die Summe aller Oxidationszahlen ist gleich der Gesamtladung. Ausnahmen wie Peroxide, Metallhydride und OF₂ sowie Mittelwerte wie +8/3 für Eisen in Fe₃O₄ prüfen das echte Verständnis. Bei einer Redoxreaktion wird das Reduktionsmittel oxidiert, seine Oxidationszahl steigt, während das Oxidationsmittel reduziert wird.

So funktioniert es

Wählen Sie im Reiter Oxidationszahlen einen Stoff oder ein Ion, tragen Sie für jedes Element die Oxidationszahl ein und klicken Sie auf Prüfen; die Summenzeile zeigt, ob die Werte zur Ladung passen. Mit Schrittweise lässt sich die Reihenfolge der Regeln vorführen; danach klicken Sie auf Neu beginnen und lassen die Lernenden allein üben. Wählen Sie im Reiter Reaktionen die Rolle jedes Edukts, prüfen Sie und klicken Sie auf Elektronenschema zeigen.

Einstellbare Parameter

  • Anfangs gewählter Stoff oder Ion KMnO₄, H₂SO₄, NH₄⁺, Fe₃O₄, K₂Cr₂O₇, H₂O₂, NaH, SO₄²⁻
  • Beispielreaktion Fe + CuSO₄, KMnO₄ + konzentrierte HCl, Cu + konzentrierte H₂SO₄, NH₃ + O₂, Fe₂O₃ + CO, Zersetzung von H₂O₂, Cl₂ + NaOH, Zn + HCl
  • Schrittweise Lösung und Anzeige der Lösung erlauben
  • Reiter beim Start Oxidationszahlen, Reaktionen – Oxidations- und Reduktionsmittel

Fragen zum Erkunden

  1. Warum hat Sauerstoff in H₂O₂ die Oxidationszahl −1 und nicht −2?
  2. Was sagt die Oxidationszahl +8/3 für Eisen in Fe₃O₄ über die enthaltenen Eisen-Ionen aus?
  3. Warum wirkt bei der Reaktion von KMnO₄ mit konzentrierter HCl nur ein Teil der HCl als Reduktionsmittel?

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