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Aufgabe:

wie kann aus einem Sauerstoffatom und zwei Protonen Wasser entstehen? Denn dazu muss Sauerstoff ja mit Wasserstoff reagieren, aber wie kann ein Proton (ein positives Teilchen) einfach "herrenlos" herumschwirren und an Sauerstoff binden und somit Wasser bilden?

Das einzige, was ich mir vorstellen kann, ist dass mit Proton ein Element mit nur einem Proton gemeint ist (also Wasserstoff H). Dann ergeben ja O und H zusammen H2O, also Wasser. Also in dem Sinne wĂ€re "Proton" ein Synonym fĂŒr "Wasserstoff".

Ist das richtig?

Danke!


Problem/Ansatz:

von

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Beste Antwort

Salut,


Bildung von H2O aus O und zwei Protonen.

Hier geht es sicherlich um VorgÀnge in der Atmungskette.

Du hast ja die beiden Coenzyme NADH+H+ und FADH2 durch die Glykolyse oder im Citratzyklus erhalten. Sie bestehen bekannterweise nicht nur aus Elektronen, sondern auch aus 2 Protonen (H+). Bei der Spaltung bzw. Oxidation werden nun Elektronen abgegeben und Protonen freigesetzt. Elektronen durchlaufen desweiteren eine Elektronentransportkette, wobei deren Energie  zum Hineinpumpen der Protonen in den Innenmembranraum benötigt wird. Das bedeutet also, dass Elektronen und Protonen zwar voneinander getrennt werden, der Transport der Teilchen aber miteinander gekoppelt ist.

Hier mache ich einen Schnitt, denn es geht ja in deiner Frage nicht um den konkreten Ablauf der Atmungskette.

Kurzum, am Ende des Prozesses gelangen die Protonen durch den ATP - Synthase - Kanal wieder zurĂŒck in den Matrixraum und synthetisieren durch ihre Energie ATP.

Desweiteren sorgen diese Protonen zusammen mit den aus Multienzymkomplex 4 herausgeströmten Elektronen dafĂŒr, dass der eingeatmete Sauerstoff eben zu Wasser verbunden werden kann. Wichtig ist hierbei, dass erst durch eine ElektronenĂŒbertragung auf den Sauerstoff dieser "bindungswillig" wird und eine Entstehung von H2O erfolgen kann


Die diesbezĂŒgliche Reaktionsgleichung sĂ€he also folgendermaßen aus:


2 H+  2e-  +  1/2 O2   →   H2O



Schöne GrĂŒĂŸe :)

von 23 k

Ok, danke. Aber wenn Sauerstoff zwei Elektronen aufnimmt, ist die Schale voll. Wie kann es dann mit Sauerstoff reagieren?

Aber wenn Sauerstoff zwei Elektronen aufnimmt, ist die Schale voll.

Okay, dann noch etwas einfacher:

Im letzten Schritt der Atmungskette geht die Reduktion des starken Elektronenakzeptors Sauerstoff vonstatten. (Reduktion ist also eine Aufnahme von Elektronen.)

1/2 O+  2e-   →   O2- 

So, und dieses negativ geladene Sauerstoff - Ion O2- reagiert mit zwei Protonen zu Wasser. (Ladungsausgleich !)

O2-  +  2 H+   →   H2O

Danke, aber warum ergeben zwei Protonen zu O2- dann H2O? Es sind ja keine WasserstoffmolekĂŒle, sondern Protonen.

Hast du wirklich meinen letzten Kommentar gelesen ?

Hmmm.....vielleicht ist dir der dortige Mechanismus der Ladungen nicht bekannt.

Aber ich versuche es nochmal:

1/2 O2  nimmt 2 Elektronen auf und wird dadurch zweifach negativ geladen → O2-.  (Negative Ladung bedeutet ElektronenĂŒberschuss).

Dieses O2- - Ion paart sich mit 2 Protonen (H+), die jeweils eine einfach positive Ladung tragen → 2 H+.  ( Positive Ladung bedeutet Elektronenmangel).

Daraus folgt:

2 H+   +   O2-   →   H2O

Ladungen: 2 * (+1) + 1 * (-2) = 0

Du siehst also, dass sich die gegensÀtzlichen Ladungen aufgehoben haben, die Gesamtladung somit Null ergibt

ZurĂŒck bleibt ein ungeladenes oder neutrales Wasserstoff MolekĂŒl H2, das mit dem Sauerstoff zu Wasser reagieren kann.

Folgende Kompaktschreibweise bringt alles auf einen Punkt:

2 H+  +  2e-  (= H2)  +  1/2 O2  →  H2O


Es sind ja keine WasserstoffmolekĂŒle, sondern Protonen.

Es waren zunĂ€chst zwei positiv geladene Protonen (2 H+), deren Ladung aber durch die 2edes Sauerstoffs (O2-) ausgeglichen wurde. 


Vielen Dank fĂŒr die ausfĂŒhrliche Antwort, aber das habe ich sehr wohl verstanden. Ich glaube du hast meine Frage einfach falsch verstanden, nicht so wie ich es meinte. Das liegt aber daran, dass ich anscheinend falsch liege :)

Also: Ich dachte ein Proton ist das GegenstĂŒck zum Elektron und Bestandteil eines ganzen Atoms. Ich verstehe nicht wieso alle Proton mit "H" gleichsetzen, was ja fĂŒr Wasserstoff steht. Ist das so, weil Wasserstoff das einzige Atom mit nur einem Elektron ist?

Danke!

wie kann aus einem Sauerstoffatom und zwei Protonen Wasser entstehen?

Diese deine Frage habe ich nun mehrfach ausfĂŒhrlich beantwortet.

Ich verstehe nicht wieso alle Proton mit "H" gleichsetzen, was ja fĂŒr Wasserstoff steht.

Nicht alle tun das. Unter "H" versteht man zunĂ€chst ein nach außen hin elektrisch neutrales Wasserstoffatom, mit einem Proton im Kern und einem Elektron in der HĂŒlle. Gleichwohl ist es aber auch legitim, unter "H" ein Proton, ein einfach positiv geladenes Teilchen (H+) zu sehen, das also bereits sein einziges Elektron abgegeben hat.

Insofern kann man deine Frage

Ist das so, weil Wasserstoff das einzige Atom mit nur einem Elektron ist?

mit "Ja" beantworten.

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