Disproportionierung

Bei einer als Disproportionierung (oder auch als Dismutation) bezeichneten chemischen Reaktion reagiert im Verlauf einer intramolekularen Redoxreaktion ein mehrfach vorhandener Bestandteil einer Verbindung – z.B. eine Atomsorte – sowohl als Oxidationsmittel wie auch als Reduktionsmittel. Nach Ablauf der Disproportionierungsreaktion liegt dieser Bestandteil (Atomsorte), der vorher in einer mittleren Oxidationsstufe vorlag, sowohl in einer erhöhten als auch in einer im gleichen Ausmaß erniedrigten Oxidationsstufe vor. Die betreffende Atomsorte wird also teils oxidiert und im gleichen Ausmaß reduziert. Die umgekehrt verlaufende Reaktion nennt man Komproportionierung oder Synproportionierung.

Beispiele

{\stackrel  {\mathrm  {\pm 0}}{\mathrm  {Cl}}}{\mathrm  {_{{2\,(g)}}\ +\ 2\ NaOH_{{{\mathrm  {(aq)}}}}\ {\xrightarrow  {\bigtriangledown }}\ Na}}{\stackrel  {\mathrm  {-I}}{\mathrm  {Cl}}}_{{{\mathrm  {(s)}}}}+{\mathrm  {Na}}{\stackrel  {\mathrm  {+I}}{\mathrm  {Cl}}}{\mathrm  {O_{{(s)}}+\ H_{2}O_{{(l)}}}}
Chlor reagiert in kalter Natronlauge (exotherm) zu Natriumchlorid, Natriumhypochlorit und Wasser.
In warmer Natronlauge kann das gebildete Natriumhypochlorit mit überschüssigem Chlor weiter zu Natriumchlorat oxidiert werden.
Diese Reaktion wird auch bei der Wasseraufbereitung im Schwimmbad genutzt. Bei der Einleitung von Chlor in Wasser liegt dann in Abhängigkeit vom pH-Wert ein Gleichgewicht aus Chlor, Hypochloriger Säure und Salzsäure vor.
{\mathrm  {Cl_{2}+H_{2}O\to \ HClO+HCl}}
Je nach pH-Wert dissoziiert die Hypochlorige Säure teilweise zu Oxonium- und Hypochlorit-Ionen:
{\mathrm  {HClO+H_{2}O\to \ H_{3}O^{{+}}+ClO^{{-}}}}
Reaktion bei der Auflösung von Stickstoffdioxid in Wasser:
{\displaystyle {\ce {3 NO_2 + H_2O -> 2 HNO_3 + NO}}}
In zwei Molekülen Stickstoffdioxid {\displaystyle {\ce {NO_2}}} werden die N-Atome (Oxidationszahl IV) zu {\displaystyle {\ce {HNO_3}}} oxidiert (N-Oxidationszahl +V). Im dritten Molekül {\displaystyle {\ce {NO_2}}} wird das N-Atom zum Stickstoffmonoxid {\displaystyle {\ce {NO}}} (N-Oxidationszahl + II) reduziert.
4\ {\mathrm  {K}}{\stackrel  {\mathrm  {+V}}{\mathrm  {Cl}}}{\mathrm  {O}}_{{{\mathrm  {3\,(s)}}}}\ {\xrightarrow  {\bigtriangledown }}\ {\mathrm  {K}}{\stackrel  {\mathrm  {-I}}{\mathrm  {Cl}}}_{{{\mathrm  {(s)}}}}+3\ {\mathrm  {K}}{\stackrel  {\mathrm  {+VII}}{\mathrm  {Cl}}}{\mathrm  {O_{{4\,(s)}}}}
Kaliumchlorat reagiert exotherm zu Kaliumchlorid und Kaliumperchlorat.

Radikalische Disproportionierung

Disproportionierung von Radikalen

Cannizzaro-Reaktion

Bei der Cannizzaro-Reaktion disproportionieren Aldehyde, die kein Wasserstoffatom in α-Stellung zum aldehydischen Kohlenstoffatom besitzen, in Gegenwart von starken Basen wie konzentrierter Natronlauge. Als Oxidationsprodukt entsteht das entsprechende Salz einer Carbonsäure (z.B. Natriumsalz), als Reduktionsprodukt der Alkohol:

Reaktionsschema der Cannizzaro-Reaktion

Ist jedoch ein α-ständiges Wasserstoffatom im Aldehyd vorhanden, wird die Aldolreaktion bevorzugt.

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 30.06. 2022