Chemie begreifen, Schulbuch

Ein Kohlenstoffatom mit 4 Außenelektronen ist ungeladen. Bei der Zuteilung der bindenden Elektronenpaare gemäß der Größe der EN können sich Ladungen ändern. Änderung der Oxidationszahlen: Für besonders Interessierte Hier wird es anschaulicher Das Wichtigste W3 254 Die Oxidationszahl ist eine Ladung, die unter der Annahme der vollständigen Zerlegung eines Stoffteilchens entsteht: Das bindende Elektronenpaar wird dem Atom mit der größeren EN zugeteilt oder zwischen gleichen Atomen halbiert. Der Unterschied zur Zahl der Außenelektronen ergibt die Oxidationszahl. Die Oxidationszahl ist meistens keine reale Ladung, sondern eine Rechenhilfe. Eine Oxidation führt zum Ansteigen der Oxidationszahl. Diese Änderung zeigt die Zahl der abgegebenen Elektronen an. Eine Reduktion führt zur Erniedrigung der Oxidationszahl. Diese Änderung zeigt die Zahl der aufgenommenen Elektronen an. Alkohole mit einer endständigen OH-Gruppe können leicht zu Aldehyden und diese zu Carbonsäuren oxidiert werden. CH 3 CH 2 OH CH 3 CHO + 2 H + + 2 e --- CH 3 CH 2 OH + CuO CH 3 CHO + Cu + H 2 O 2 e --- + 2 H + + CuO Cu + H 2 O H 2 O + CH 3 CHO CH 3 COOH + 2 H + + 2 e --- 2 H 2 O + CH 3 CHO + 2 Cu 2+ CH 3 COOH + Cu 2 O + 4 H + 2 e --- + H 2 O + 2 Cu 2+ Cu 2 O + 2 H + Bei Stoffwechselvorgängen wandeln sich die reaktiven Stellen von Alkoholen, Aldehyden und Carbonsäuren leicht ineinander um. Ein wichtiges Beispiel dafür ist die in jeder Zelle gleichartig verlaufende Glykolyse: In 10 von Enzymen kontrollierten Schritten wird Glucose zu Brenztrauben- säure (CH 3 COCOOH) abgebaut. Diese kann als C 2 -Einheit aufgefasst werden, die durch eine CO 2 -Gruppe aktiviert ist. • In den meisten Fällen erfolgt eine Einschleusung als Acetyl-Coenzym A (siehe W2) in den Citronensäure-Zyklus (Näheres bei W4) und zuletzt eine vollständige Oxidation zu CO 2 . • Ohne Sauerstoff – zB in überbeanspruchten Muskelzellen oder in bestimmten Mikroorga- nismen – führt die Glykolyse über die Brenztraubensäure zur Milchsäure (CH 3 CHOHCOOH). • Hefepilze haben für die letzte Stufe des Glucoseabbaus einen dritten Weg entwickelt: und Das entstehende Ethanol kann von spezialisierten Bakterien und Luftsauerstoff in Essigsäure umgewandelt werden. Ethanol und Essigsäure werden auf diese Weise seit Jahrtausenden biochemisch produziert. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv