Kako najti številke oksidacije

Vsebina

• faze
• 1. del Določanje oksidacijskih števil iz pravil kemije
• 2. del Določite oksidacijske številke atomov, ki ne upoštevajo posebnih pravil

V kemiji se izraza "oksidacija" in "redukcija" nanašata na reakcije, pri katerih atom (ali skupina atomov) izgubi oziroma pridobi elektrone. Oksidacijske številke so številke, dodeljene atomom (ali skupinam atomov), ki kemikom pomagajo vedeti, koliko elektronov lahko prenesemo in ali reagent med reakcijo oksidira ali omili. Proces, s katerim atomizacijsko število dodelimo atomom, je lahko preprost do zelo zapleten, odvisno od naboja atomov in kemične sestave molekul, ki jim pripadajo. Za nadaljnjo zapletenost zadev imajo lahko nekateri atomi več kot dve oksidacijski številki. Na srečo določitev oksidacijskega števila urejajo natančno določena pravila, ki jih je enostavno izvajati, čeprav je morda koristno znanje kemije in algebre.

faze

1. del Določanje oksidacijskih števil iz pravil kemije

1. 
   

   
   Ugotovite, ali je izdelek, s katerim delate, element elementa. Oksidacijsko število elementarnih atomov, prostih in ne kombiniranih z drugimi elementi, je vedno 0. To velja za atome, katerih elementarna oblika je sestavljena iz tega preprostega atoma, pa tudi za atome, katerih elementarna oblika je diatomska ali poliatomska.
   • Na primer, Al_(S) in Cl₂ oba imata oksidacijsko število 0, ker sta v elementarni, nekombinirani obliki.
   • Upoštevajte, da je elementarna oblika žvepla, S₈ali oksulfat, čeprav je nepravilen, ima tudi oksidacijsko število 0.

2. 
   

   
   Ugotovite, ali je zadevni izdelek v ionizirani obliki. Oksidacijsko število ionov je enako njihovi naboju. To velja za ione, ki niso povezani z drugimi elementi, ampak tudi za ione, ki so del ionske spojine.
   • Na primer, oksidacijsko število Cl-iona je -1.
   • Cl ion ima vedno oksidacijsko število -1, kadar je del NaCl spojine. Ker je naboj Na iona po definiciji +1, vemo, da je naboj iona Cl -1. Tako je njegova oksidacijska številka vedno -1.

3. 
   

   
   
   
   Za kovinske ione je lahko več oksidacijskih števil. Številni kovinski elementi imajo več kot eno obremenitev. Na primer, železo (Fe) je lahko v ionizirani obliki z nabojem +2 ali +3. Naboje kovinskih ionov (in s tem njihove oksidacijske številke) lahko določimo kot funkcijo nabojev drugih atomov spojine, katere del so, ali drugače z uporabo rimskih številk, kadar so podatki zapisani v obliki e (kot v stavku: "Naboj železovega iona (III) je +3").
   • Vzemimo primer spojine, ki vsebuje kovinski ion aluminija. AlCl spojina₃ ima skupni naboj 0. Vemo, da imajo ioni Cl naboj -1 in da so v spojini 3, zato mora Al ion imeti naboj +3, tako da skupni naboj vseh ionov je enak 0. Zato je oksidacijsko število Al enako +3.

4. 
   

   
   Dodelite kisiku oksidacijsko število -2 (z izjemami). v večina V nekaterih primerih imajo atomi kisika oksidacijsko število -2. Vendar pa je od tega pravila nekaj izjem:
   • Ko je kisik v elementarnem stanju (O₂), njegova oksidacijska številka je 0, kot velja za vse elementarne atome.
   • Ko je kisik del a peroksid, potem je njegova oksidacijska številka -1. Peroksidi so razred spojin, ki imajo preprosto kisikovo-kisikovo (ali peroksidni anion) vez₂). Na primer v molekuli H₂O₂ (vodikov peroksid), oksidacijsko število kisika (in njegov naboj) je -1.
   • Ko je kisik vezan na fluor, je njegovo oksidacijsko število +2. Za več informacij preberite pravila za fluor v nadaljevanju tega članka.

5. 
   

   
   
   
   Vodniku dodelite oksidacijsko številko +1 (z izjemami). Kar zadeva kisik, je število oksidacije vodika v izjemnih primerih. Na splošno je število oksidacije vodika +1 (razen, če je v elementarni obliki H₂). V primeru posebnih tako imenovanih hibridnih spojin ima vodik oksidacijsko število -1.
   • Na primer v molekuli H₂O, vemo, da ima vodik oksidacijsko število +1, ker ima kisik naboj -2 in potrebujemo 2 + 1 naboja, da bi skupni naboj spojine znašal 0.Vendar pa ima v hibridni obliki natrijevega hidroksida NaH vodik oksidacijsko število -1, ker imajo Na ioni naboj +1; zato mora biti skupni naboj spojine enak nič, zato mora biti vodikov naboj (in s tem njegova oksidacijska številka) enak -1.

6. 
   

   
   Fluor ima vedno oksidacijsko število -1. Kot smo že omenili, se lahko število oksidacij določenih elementov zaradi številnih razlogov razlikuje (to velja za kovinske ione, kisikove atome v peroksidih itd.). Vendar ima fluor oksidacijsko število -1 in to se nikoli ne spremeni. To je posledica dejstva, da je fluor najbolj elektronegativni element - z drugimi besedami, element, ki ima najmanj možnosti, da da enega od svojih elektronov in najverjetneje prevzame oz. elektroni (e) drugega elementa. Zato se njegova obtožba ne spreminja.

7. 
   

   
   Šteje oksidacijsko število spojine enako naboju te spojine. Vsota oksidacijskih števil vseh atomov spojine mora biti enaka naboju te spojine. Na primer, če spojine ne napolnimo, mora biti vsota oksidacijskih števil vseh njenih atomov enaka 0; če je spojina poliatomski ionski naboj -1, potem mora biti vsota oksidacijskih števil -1 in tako naprej.
   • To je dober način, da preverite, ali ste dobro opravili svoje delo - če vsota oksidacijskih števil spojin ni enaka celotni napolnjenosti spojine, potem ste lahko prepričani, da ste se zmotili. nekje pri določanju vaših oksidacijskih števil.

2. del Določite oksidacijske številke atomov, ki ne upoštevajo posebnih pravil

1. 
   

   
   Poiščite atome, ki nimajo pravil za dodeljevanje oksidacijskih števil. Za nekatere atome ni določenega pravila za določanje njihovega oksidacijskega števila. Če se vaš atom ne pojavi v prejšnjih odstavkih in niste prepričani o njegovem naboju (če je na primer del večje spojine in se vam posamezni naboj ne dodeli), potem lahko poiščite število oksidacije atoma s postopkom izločanja. Najprej določite oksidacijsko število vsakega od drugih atomov spojine, preden določite število atoma, ki vas zanima, na podlagi celotnega naboja spojine.
   • Na primer v spojini Na₂SO₄, naboj žvepla (S) ni znan - vse, kar lahko rečemo, je, da je njegov naboj drugačen od 0, ker ni v svoji elementarni obliki. Dober kandidat je, da uporabite to algebrsko metodo za določanje oksidacijskega števila.

2. 
   

   
   Poiščite oksidacijske številke drugih elementov spojine. S kemijskimi pravili za določanje oksidacijskega števila poiščite oksidacijske številke drugih atomov spojine. Bodite pozorni na izjemne primere za O, H atome itd.
   • Po pravilih kemije, opisanih v prejšnjem razdelku, vemo, da v Na spojini₂SO₄ Nani ioni imajo naboj (in zato oksidacijsko število) +1, kisikovi atomi pa oksidacijsko število -2.

3. 
   

   
   Za vsak atom pomnožite njihovo število z njihovo oksidacijsko številko. Zdaj, ko poznamo oksidacijske številke vseh naših atomov, razen atoma, ki nas zanima, moramo upoštevati, da se nekateri od teh atomov lahko v spojini pojavljajo večkrat. Pomnožite numerični koeficient vsakega atoma (zapisan v indeksu za kemijskim simbolom atoma v spojini) z njegovo oksidacijsko številko.
   • V Na spojini₂SO₄vemo, da obstajata 2 atoma Na in 4 atoma O. Torej moramo pomnožiti +1 (število oksidacije Na) na 2, da dobimo rezultat 2, nato pa pomnožimo -2 (število oksidacija O) s 4, da dobimo rezultat -8.

4. 
   

   
   Dodajte rezultate. Dodajte rezultate svojih množenja, da dobite oksidacijsko številko brez upoštevajte število oksidacije atoma, ki nas zanima.
   • V primeru Na₂SO₄, bi morali dodati 2 in -8, da dobimo -6.

5. 
   

   
   Izračunajte neznano število oksidacije na podlagi naboja spojine. Zdaj imate vse informacije, potrebne za iskanje oksidacijske številke, ki nas zanima, z uporabo preprostih algebrskih pravil. Ustvari enačbo, po kateri so rezultati prejšnjih korakov plus neznano število oksidacije enaki celotnemu naboju spojine. Z drugimi besedami: (Vsota znanih oksidacijskih številk) + (neznana oksidacijska številka) = (naboj spojine).
   • S primerom Na₂SO₄Tukaj je opisano, kako to storiti:
     • (Vsota znanih oksidacijskih številk) + (neznana oksidacijska številka) = (sestavina naboja)
     • -6 + S = 0
     • S = 0 + 6
     • S = 6. Oksidacijsko število S je enako 6 v Na spojini₂SO₄.