Oxidationszustände

Oxidationszustände, auch Oxidationszahlen genannt, sind eine Hilfskonstruktion in der Chemie zur Beschreibung der Verteilung von Elektronen in chemischen Verbindungen. Sie stellen die hypothetische Ladung dar, die ein Atom hätte, wenn alle Bindungen als rein ionisch betrachtet würden. Die Summe der Oxidationszustände aller Atome in einem neutralen Molekül ist Null. In einem Ion entspricht die Summe der Oxidationszustände der Ladung des Ions.

Es gibt Regeln, die zur Bestimmung von Oxidationszuständen verwendet werden. Elementares Brom hat beispielsweise einen Oxidationszustand von 0. In Verbindungen hat Fluor immer einen Oxidationszustand von -1. Sauerstoff hat in den meisten Verbindungen einen Oxidationszustand von -2, außer in Peroxiden, wo er -1 ist, und in Verbindungen mit Fluor, wo er positiv ist. Wasserstoff hat in den meisten Verbindungen einen Oxidationszustand von +1, außer in Metallhydriden, wo er -1 ist. Alkalimetalle (Gruppe 1) haben typischerweise +1 und Erdalkalimetalle (Gruppe 2) typischerweise +2.

Oxidationszustände sind entscheidend für das Verständnis von Redoxreaktionen, bei denen Oxidation (Elektronenverlust, Erhöhung des Oxidationszustands) und Reduktion (Elektronengewinn, Verringerung des Oxidationszustands) gleichzeitig auftreten. Die Ermittlung der Oxidationszustände hilft dabei, festzustellen, welches Atom oxidiert und welches reduziert wird. Sie sind auch nützlich zur Klassifizierung von Verbindungen und zur Vorhersage ihrer Reaktivität.