Reaktionen und Oxidationszahlen

• Einige Elemente wie Fluor oder Chlor können sowohl als Oxidans (Oxidierer) als auch als Reduktionsmittel fungieren.
• Lewis-Säuren


  Besitzen eine unvollständig besetzte äußere Elektronenschale & können ein freies Elektronenpaar eines anderen Teilchens zur Bildung einer Bindung aufnehmen
• Typische Vertreter von Lewis-Säuren


  • AlCl3
  • FeCl3
  • BF3
• Lewis-Basen


  Stellen ein freies Elektronenpaar zur Bildung einer Atombindung zur Verfügung
• Typische Vertreter von Lewis-Basen


  • Neutrales NH3
  • Alle Anionen
• Redoxreaktion


  Oxidationsvorgang & Reduktionsvorgang laufen gleichzeitig ab
• Oxidation


  Abgabe von Elektronen
• Reduktion


  Aufnahme von Elektronen
• Bei einer Redoxreaktion nimmt ein Atom oder Molekül Elektronen auf
• Bei einer Oxidationsreaktion werden Elektronen abgegeben
• Beide Reaktionen können als Donator-Akzeptor-Reaktion ablaufen
• Oxidationsmittel


  Oxidieren ihre Reaktionspartner & werden selbst reduziert
• Reduktionsmittel


  Reduzieren andere & werden dabei selbst oxidiert
• Oxidationszahl


  Wird als arabische Ziffern mit vorgesetztem Vorzeichen über die Elementsymbole geschrieben
• Bestimmung der Oxidationszahlen


  1. Aufstellen der Lewis-Formel einer Verbindung

  2. Gedankliches Zuordnen der Außenelektronen zu den Elementen

  3. Berechnung der Oxidationszahl aus Anzahl der Außenelektronen minus zugeordnete Elektronen
• Die höchstmögliche Oxidationszahl ergibt sich aus der Gruppennummer eines Elements im Periodensystem, mit Ausnahmen bei Fluor & Sauerstoff
• Regeln zur Ermittlung der Oxidationszahlen


  • Atome in Elementarsubstanzen haben immer Oxidationszahl 0
  • Bei einfach geladenen Ionen entspricht die Oxidationszahl der Ladung des Ions
  • Fluor hat in Verbindungen immer Oxidationszahl -1
  • Wasserstoff hat in organischen Verbindungen immer Oxidationszahl -1
  • Sauerstoff hat in Verbindungen immer Oxidationszahl -2, außer in Peroxiden
• Die Summe aller Oxidationszahlen eines Teilchens (Molekül oder Ion) entspricht dessen Ladung
• Bei der Oxidation kommt es zur Erhöhung der Oxidationszahl des Elements, bei der Reduktion zur Erniedrigung
• Kohlenwasserstoffe


  Unpolare organische Verbindungen, bestehen nur aus Kohlenstoff- & Wasserstoffatomen
• Aliphatische Kohlenwasserstoffe


  • Können kettenförmig, verzweigt oder unverzweigt sein, oder auch ringförmig
  • Können sowohl gesättigt als auch ungesättigt vorkommen
• Aromatische Kohlenwasserstoffe


  Ringförmige, ungesättigte organische Verbindungen, bei denen alle Atome des Rings sp2-hybridisiert sind und in einer Ebene liegen
• Gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe


  Werden Alkane genannt
• Alkane


  • Methan
  • Ethan
  • Propan
  • Butan
  • Pentan
  • Hexan
  • Heptan
  • Octan
  • Nonan
  • Decan
  • Undecan
  • Dodecan
• Alkene


  Ungesättigte Kohlenwasserstoffe, bei denen mindestens zwei Kohlenstoffe durch eine Doppelbindung verknüpft sind
• Alkine


  Ungesättigte Kohlenwasserstoffe, bei denen mindestens zwei Kohlenstoffe durch eine Dreifachbindung verknüpft sind
• Kondensierten Benzole


  Systeme, die aus mehreren, an einer Seite miteinander verbundenen Benzenringen aufgebaut sind
• Beispiele für kondensierte Benzole


  • Naphthalin
  • Phenanthren
• Heteroaromaten


  Aromatische Verbindungen, bei denen ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatome ersetzt sind
• Beispiele für Heteroaromaten


  • Pyridin
  • Pyrazin
  • Pyridazin
  • Furan
• Funktionelle Gruppen


  Bestimmen größtenteils die chemischen & physikalischen Eigenschaften organischer Verbindungen
• Beispiele für funktionelle Gruppen


  • Halogengruppe
  • Aminogruppe
  • Hydroxygruppe
  • Carbonylgruppe
  • Carboxygruppe
  • Ethergruppe
• Halogenalkane


  Entstehen aus Alkanen durch Austausch von Wasserstoffatomen gegen Halogenatome
• Amine


  Leiten sich von Ammoniak ab, bei dem Wasserstoffatome teilweise oder vollständig gegen organische Reste ausgetauscht sind
• Arten von Aminen


  • Primäre Amine
  • Sekundäre Amine
  • Tertiäre Amine
• Alkohole


  Organische Verbindungen mit einer oder mehreren Hydroxygruppen
• Arten von Alkoholen


  • Primäre Alkohole
  • Sekundäre Alkohole
  • Tertiäre Alkohole
• Phenole


  Organische Verbindungen, bei denen mindestens eine Hydroxygruppe an einen Benzolring gebunden ist
• Ether


  Organische Verbindungen, bei denen zwei organische Reste über ein Sauerstoffatom miteinander verbunden sind
• Aldehyde


  Organische Verbindungen mit einer Aldehydgruppe (-CHO) als funktionelle Gruppe