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Oxidationszahlen in Molekülen

Zehn Übungen zum Bestimmen und Deuten von Oxidationszahlen in organischen Molekülen.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen von AFB I bis AFB III. Negative Zahlen gibst du mit Minuszeichen ein (z. B. -2). Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; die gestuften Tipps helfen weiter.

A1
OZ −I am C-Atom mit OH-Gruppe
AFB I

In welchen Molekülen hat das C-Atom, das die Hydroxygruppe trägt, die Oxidationszahl −I?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Primäre Alkanole: 2 H (−2), 1 O (+1), 1 C (0) → −I. Propan-2-ol (sekundär): 0. 2-Methylpropan-2-ol (tertiär): +I. Propanal hat keine OH-Gruppe, sein C-1 hat +I.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen zu Oxidationszahlen.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Merkhilfe: Oxidation = OZ steigt (Elektronenabgabe), Reduktion = OZ sinkt (Elektronenaufnahme).
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe ein — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Zur Bestimmung der Oxidationszahl wird jedes bindende Elektronenpaar dem Partner zugeordnet. Bei zwei gleichen Atomen wird das Paar . Die Oxidationszahl ist die Zahl der minus die Zahl der zugeordneten Elektronen. Wird Butan-1-ol zu Butanal umgesetzt, die Oxidationszahl von C-1 — es handelt sich um eine .

„Protonen“ bleibt übrig: Oxidationszahlen zählen Elektronen, nicht Protonen.
Die Regel richtet sich nach der Elektronegativität.
Oxidation und Reduktion erkennt man an der Richtung, in der sich die OZ ändert.
A4
Oxidation oder Reduktion?
AFB I

Was passiert mit der Oxidationszahl des genannten Atoms?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1OZ steigt (Oxidation)
2OZ sinkt (Reduktion)
3OZ bleibt gleich
Ein Protonenübergang oder ein Verdampfen ändert die Bindungen des C-Atoms zu H und O nicht — die OZ bleibt gleich.
A5
OZ im Butanon
AFB I

Bestimme die Oxidationszahl des Carbonyl-C-Atoms (C-2) in Butanon CH₃–CO–CH₂–CH₃. Gib sie als Zahl mit Vorzeichen ein.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
C-2 hat zwei C–C-Bindungen (je 1 Elektron) und eine C=O-Doppelbindung (0 Elektronen): 4 − 2 = +II. Häufiger Fehler: die C=O-Doppelbindung nur einfach zählen.
Zähle nur die Elektronen, die C-2 behält.
C–C: 1 Elektron je Bindung; C=O: 0 Elektronen.
A6
Oxidationsreihe ordnen
AFB II

Ordne nach steigender Oxidationszahl des markierten C-Atoms.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1C-1 in Propan
2C-1 in Propan-1-ol
3C-1 in Propanal
4C-1 in Propansäure
5C in Kohlenstoffdioxid
−III → −I → +I → +III → +IV: Jede Oxidationsstufe erhöht die OZ von C-1 um zwei. Erst bei der Verbrennung zu CO₂ ist die höchste OZ +IV erreicht.
Zähle H-Bindungen (−1) und Elektronenpaare zu O (+1).
Propansäure: C-1 hat drei Paare zu O.
A7
Rechenkette: Butansäure
AFB II

Bestimme die Oxidationszahlen in Butansäure CH₃–CH₂–CH₂–COOH (C-1 ist das Carboxy-C).

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. OZ von C-1
  2. OZ von C-2
  3. OZ von C-4
  4. Summe der OZ aller vier C-Atome
  5. Summe aller OZ im Molekül (mit 8 H und 2 O)
C-1 +III, C-2 −II, C-3 −II, C-4 −III → Summe −4. Mit 8 · (+I) und 2 · (−II): −4 + 8 − 4 = 0. Die Nullsumme ist eine gute Selbstkontrolle.
C-1: drei Elektronenpaare zu O, eine Bindung zu C.
H hat +I, O hat −II.
A8
C-Atom und OZ
AFB II

Verbinde jedes C-Atom mit seiner Oxidationszahl.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Von der Methylgruppe (−III) über das Alkanol-C (−I bzw. 0) bis zum Carboxy-C (+III): Je mehr Bindungen zu O und je weniger zu H, desto höher die OZ.
A9
Fehlersuche: Kupferoxid-Versuch
AFB IIMix

Sechs Sätze aus einer Auswertung — drei sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Aus dem Kupferoxid-Versuch bekannt: Primäre und sekundäre Alkanole reagieren, tertiäre nicht — die OZ-Bilanz liefert die Begründung.
A10
Wie ändert sich die OZ?
AFB IIITrick

Gib für das jeweils genannte C-Atom an, wie sich seine Oxidationszahl ändert.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = sinkt um 2, 2 = sinkt um 1, 3 = bleibt gleich, 4 = steigt um 1, 5 = steigt um 2. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = sinkt um 25 = steigt um 2
Butan-1-ol → Butanal (C-1)
Butanal → Butansäure (C-1)
Butansäure → Butanoat-Ion (C-1)
Butanon → Butan-2-ol (C-2)
Propen + H₂ → Propan (C-1)
Trick in Zeile 3: Beim Protonenübergang ändert sich am C-1 nichts — das ist keine Redoxreaktion. Zeile 5: C-1 im Propen hat −II (zwei H, Doppelbindung zu C), im Propan −III.
Vergleiche die Bindungen des C-Atoms vorher und nachher.
Nur Bindungen zu H und O verändern die OZ.