Hogyan lehet megtalálni az oxidációs számokat: 12 lépés (képekkel)

Tartalomjegyzék:

Hogyan lehet megtalálni az oxidációs számokat: 12 lépés (képekkel)
Hogyan lehet megtalálni az oxidációs számokat: 12 lépés (képekkel)

Videó: Hogyan lehet megtalálni az oxidációs számokat: 12 lépés (képekkel)

Videó: Hogyan lehet megtalálni az oxidációs számokat: 12 lépés (képekkel)
Videó: Как самой вылечить недержание мочи? Эти упражнения поднимут органы на место! 2024, Március
Anonim

A kémiában az "oxidáció" és a "redukció" kifejezések olyan reakciókra utalnak, amelyek során egy atom (vagy atomcsoport) elektronokat veszít vagy nyer. Az oxidációs számok az atomokhoz (vagy atomcsoportokhoz) hozzárendelt számok, amelyek segítenek a vegyészeknek nyomon követni, hogy hány elektron áll rendelkezésre az átvitelhez, és hogy adott reagensek oxidálódnak -e vagy redukálódnak -e a reakció során. Az oxidációs számoknak az atomokhoz való hozzárendelése az atomok töltése és a részecskék kémiai összetétele alapján a rendkívül egyszerűtől a kissé bonyolultig terjedhet. A helyzetet bonyolítja, hogy egyes elemeknek több oxidációs száma is lehet. Szerencsére az oxidációs számok hozzárendelését jól meghatározott, könnyen követhető szabályok szabályozzák, bár az alapvető kémia és algebra ismerete jelentősen megkönnyíti ezeknek a szabályoknak a navigálását.

Lépések

Rész 1 /2: Oxidációs számok hozzárendelése kémiai szabályok alapján

Keresse meg az oxidációs számokat 1. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 1. lépés

1. lépés Határozza meg, hogy a szóban forgó anyag elemi -e

A szabad, nem egyesített elemi atomok oxidációs száma mindig 0. Ez igaz mind azokra az atomokra, amelyek elemi formája magányos atomból áll, mind pedig azokra az atomokra, amelyek elemi formája kétatomos vagy többatomos.

  • Például Al(ok) és Cl2 mindkettő oxidációs száma 0, mert nem egyesített elemi formájukban vannak.
  • Megjegyezzük, hogy a kén elemi formája, S8, vagy az oktaszulfur, bár szabálytalan, oxidációs száma is 0.
Keresse meg az oxidációs számokat 2. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 2. lépés

2. lépés Határozza meg, hogy a szóban forgó anyag ion

Az ionok oxidációs száma megegyezik a töltésükkel. Ez igaz azokra az ionokra is, amelyek nem kötődnek más elemekhez, valamint az ionokra, amelyek egy ionos vegyület részét képezik.

  • Például a Cl -ion- oxidációs száma -1.
  • A Cl -ion oxidációs száma még -1, ha a NaCl vegyület része. Mivel a Na+ az ionnak definíció szerint töltése +1, tudjuk, hogy a Cl- Az ion töltése -1, tehát oxidációs száma még mindig -1.
Keresse meg az oxidációs számokat 3. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 3. lépés

3. Lépés. Tudja, hogy a fémionoknál több oxidációs szám is lehetséges

Sok fémes elemnek több töltése is lehet. Például a fémvas (Fe) lehet +2 vagy +3 töltésű ion. A fémionok töltései (és így az oxidációs számok) meghatározhatók vagy a vegyületben lévő többi atom töltéseihez viszonyítva, vagy részeként, vagy ha szövegben írják, akkor római számmal (mint a mondatban: a vas (III) ion töltése +3. ).

Például vizsgáljunk meg egy fém alumíniumiont tartalmazó vegyületet. Az AlCl vegyület3 összteljesítménye 0. Mivel tudjuk, hogy Cl- az ionok töltése -1, és 3 Cl van- A vegyületekben lévő ionok esetén az Al -ion töltésének +3 -nak kell lennie, hogy az összes ion töltése 0 -ra növekedjen. Így Al oxidációs száma +3 ebben a vegyületben.

Keresse meg az oxidációs számokat 4. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 4. lépés

4. lépés: Oxidációs számot rendeljen -2 -hez az oxigénhez (kivétellel)

Szinte minden esetben az oxigénatomok oxidációs száma -2. Ez alól néhány kivétel van:

  • Amikor az oxigén elemi állapotban van (O2), oxidációs száma 0, mint minden elemi atom esetében.
  • Ha az oxigén része a peroxidnak, annak oxidációs száma -1. A peroxidok olyan vegyületek osztálya, amelyek oxigén-oxigén egyes kötést (vagy O-peroxid aniont tartalmaznak)2-2). Például a H molekulában2O2 (hidrogén -peroxid), az oxigén oxidációs száma (és töltése) -1.
  • Ha az oxigén része egy szuperoxidnak, annak oxidációs száma -1⁄2. A szuperoxidok O szuperoxid aniont tartalmaznak2-.
  • Ha az oxigén fluorhoz van kötve, annak oxidációs száma +2. További információért lásd az alábbi fluorszabályt. Van azonban kivétel: az (O2F2), az oxigén oxidációs száma +1.
Keresse meg az oxidációs számokat 5. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 5. lépés

5. lépés Rendeljen +1 oxidációs számot a hidrogénhez (kivétellel)

Az oxigénhez hasonlóan a hidrogén oxidációs száma is kivételes esetekben fennáll. Általában a hidrogén oxidációs száma +1 (kivéve, ha a fentiek szerint elemi formában, H2). A hidrideknek nevezett speciális vegyületek esetében azonban a hidrogén oxidációs száma -1.

Például H -ban2O, tudjuk, hogy a hidrogén oxidációs száma +1, mert az oxigén töltése -2, és két +1 töltésre van szükségünk ahhoz, hogy a vegyület töltései nullára emelkedjenek. A nátrium -hidridben, NaH -ban azonban a hidrogén oxidációs száma -1, mert a Na+ Az ion töltése +1, és ahhoz, hogy a vegyület teljes töltése nulla legyen, a hidrogén töltésének (és így az oxidációs számnak) -1 -nek kell lennie.

Keresse meg az oxidációs számokat 6. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 6. lépés

6. lépés. A fluor oxidációs száma mindig -1

Amint fentebb említettük, bizonyos elemek oxidációs száma számos tényezőtől függően változhat (fémionok, oxigénatomok peroxidokban stb.). A fluor oxidációs száma azonban -1, ami soha nem változik. Ez azért van, mert a fluor a legelektronegatívabb elem-más szóval ez az elem a legkevésbé valószínű, hogy feladja saját elektronjait, és nagy valószínűséggel egy másik atomot. Ezért a díja nem változik.

Keresse meg az oxidációs számokat 7. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 7. lépés

7. lépés Állítsa be az oxidációs számokat egy vegyületben, amely egyenlő a vegyület töltésével

A vegyület összes atomjának oxidációs számának össze kell adnia a vegyület töltését. Például, ha egy vegyületnek nincs töltése, akkor minden atomjának oxidációs számának össze kell adnia nullát; ha a vegyület poliatomikus ion, amelynek töltése -1, akkor az oxidációs számoknak -1 -nek kell összeadódniuk stb.

Ez jó módja annak, hogy ellenőrizze a munkáját - ha a vegyületek oxidációja nem adódik hozzá a vegyület töltéséhez, akkor tudja, hogy egy vagy több helytelenül van hozzárendelve

2/2. Rész: Számok hozzárendelése atomokhoz oxidációs számszabályok nélkül

Keresse meg az oxidációs számokat 8. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 8. lépés

1. lépés. Keresse meg az atomokat az oxidációs szám szabályai nélkül

Néhány atomnak nincsenek speciális szabályai az oxidációs számokkal kapcsolatban. Ha az atomja nem jelenik meg a fenti szabályokban, és nem biztos abban, hogy mi a töltése (például ha egy nagyobb vegyület része, és így nem jelenik meg az egyéni töltése), akkor az eljárás oxidációs számát megtalálja megszüntetéséről. Először határozza meg a vegyület összes többi atomjának oxidációját, majd egyszerűen oldja meg az ismeretleneket a vegyület teljes töltése alapján.

Például a Na vegyületben2ÍGY4, a kén (S) töltése ismeretlen - nincs elemi formájában, tehát nem 0, de ennyit tudunk. Ez jó jelölt erre az algebrai oxidációs szám meghatározási módszerre.

Keresse meg az oxidációs számokat 9. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 9. lépés

2. lépés Keresse meg a vegyület többi elemének ismert oxidációs számát

Az oxidációs számok kiosztására vonatkozó szabályok alapján rendeljen hozzá oxidációs számokat a vegyület többi atomjához. Figyeljen az O, H stb. Esetére kivételes esetekre.

Na2ÍGY4szabályaink alapján tudjuk, hogy a Na -ion töltése (és így oxidációs száma) +1, és az oxigénatomok oxidációs száma -2.

Keresse meg az oxidációs számokat 10. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 10. lépés

3. lépés Szorozzuk meg az egyes atomok számát az oxidációs számukkal

Most, hogy ismerjük az összes atomunk oxidációs számát, az ismeretlen kivételével, számolnunk kell azzal a ténnyel, hogy ezen atomok egy része többször is megjelenhet. Szorozzuk meg az egyes atomok számtényezőjét (amelyet az atom kémiai szimbóluma után írunk alá indexben a vegyületben) az oxidációs számmal.

Na2ÍGY4, tudjuk, hogy 2 Na és 4 O atom van. 2 × +1 -et, a Na oxidációs számát megszoroznánk, hogy 2 -es választ kapjunk, és 4 × -2 -et, az O oxidációs számát, hogy -8 -as választ kapjunk.

Keresse meg az oxidációs számokat 11. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 11. lépés

4. lépés. Adja össze az eredményeket

Ha a szorzás eredményeit összeadjuk, akkor a vegyület aktuális oxidációs számát kapjuk, anélkül, hogy figyelembe vennénk ismeretlen atomjának oxidációs számát.

A mi Na2ÍGY4 Például a -6 -hoz 2 -t adunk -8 -hoz.

Keresse meg az oxidációs számokat 12. lépés
Keresse meg az oxidációs számokat 12. lépés

5. lépés Számítsa ki az ismeretlen oxidációs számot a vegyület töltése alapján

Most már mindent megtalál, amire szüksége van az ismeretlen oxidációs szám megtalálásához egyszerű algebra segítségével. Állítson be egy egyenletet, amely tartalmazza az előző lépésben kapott választ, valamint az ismeretlen oxidációs számot, amely megegyezik a vegyület teljes töltésével. Más szóval: (az ismert oxidációs számok összege) + (ismeretlen oxidációs szám, amelyre megoldást talál) = (a vegyület töltése).

  • A mi Na2ÍGY4 például a következőképpen oldanánk meg:

    • (Az ismert oxidációs számok összege) + (ismeretlen oxidációs szám, amelyet meg kell oldani) = (a vegyület töltése)
    • -6 + S = 0
    • S = 0 + 6
    • S = 6. S oxidációs száma

      6. lépés. Na -ban2ÍGY4.

Tippek

  • Egy vegyületben az összes oxidációs szám összegének 0 -nak kell lennie. Ha van például 2 atomból álló ion, akkor az oxidációs számok összegének meg kell egyeznie az ionos töltéssel.
  • Nagyon hasznos tudni, hogyan kell olvasni az elemek periodikus táblázatát, és hol találhatók a fémek és a nemfémek.
  • Az atomok elemi alakjukban mindig 0 oxidációs számmal rendelkeznek. A monatomi ionok oxidációs száma megegyezik a töltésével. Az 1. csoportba tartozó fémek elemi formában, például hidrogén, lítium és nátrium, oxidációs száma +1; a 2. csoportba tartozó fémek elemi formában, például magnézium és kalcium, oxidációs száma +2. Mind a hidrogén, mind az oxigén 2 különböző oxidációs számmal rendelkezik, attól függően, hogy milyen kötésűek.
  • Az alábbi két mnemonika egyikének emlékezése segíthet az oxidáció és a redukció közötti különbség meghatározásában:

    • OIL RIG- Az oxidáció elveszik (elektronok), redukciója erősödik (elektronok) vagy
    • LEO GER- Elektronok elvesztése- oxidáció, elektronnyereség- redukció
    • A fémek atomjai hajlamosak elveszíteni elektronjaikat, hogy pozitív ionokat képezzenek (oxidáció)
    • A nemfémek atomjai hajlamosak elektronokat nyerni, hogy negatív ionokat képezzenek (redukció).
    • A meglévő ionok is nyerhetnek vagy veszíthetnek elektronokat, hogy más töltésű ionokká vagy semleges töltésű atomokká váljanak.

Ajánlott: