Jak určit stupeň oxidace: 12 kroků

V chemii, termíny "oxidace" a "restaurování" se rozumí reakce, ve kterých atom nebo skupina atomů ztratí nebo odpovídajícím způsobem získá elektron. Stupeň oxidace je numerická hodnota, která je přičítána jedné nebo několika atomech, charakterizující počet redistribuovaných elektronů a ukazuje, jak jsou tyto elektrony rozděleny mezi atomy během reakce. Definice této hodnoty může být jednoduchý, tak poměrně složitý postup, v závislosti na atomech a molekulách sestávajících z nich. Atomy některých prvků mohou navíc mít několik oxidačních stupňů. Jednoznačná pravidla existují naštěstí, aby určila stupeň oxidace, určitě je z nich dostatek znalostí základů chemie a algebry.

Kroky

Část 1 z 2:

Stanovení stupně oxidace podle zákonů chemie

jeden. Určete, zda je uvažovaná látka elementární. Stupeň oxidace atomů mimo chemickou sloučeninu je nula. Toto pravidlo je spravedlivé jak pro látky vytvořené z jednotlivých volných atomů a pro ty, které se skládají ze dvou nebo vícemocných molekul jednoho prvku.

Například Al_(y) a cl₂ mají stupeň oxidace 0, protože oba jsou v chemicky nesouvisejícím elementárním stavu.
Upozorňujeme, že alotropní tvar síry_osm, Nebo oktáze, navzdory své attypické struktuře, je také charakterizován nulovým stupněm oxidace.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 2

2. Určit, zda je zvažovaná látka z iontů. Stupeň oxidace iontů se rovná jejich náboji. To platí pro volné ionty a pro ty, které jsou součástí chemických sloučenin.

Například stupeň oxidace iontového CL je roven -1.

Stupeň oxidace CL iontu jako součást NaCL chemické sloučeniny je rovna -1. Vzhledem k tomu, že na iont, podle definice, má +1 obvinění, dospěl jsme k závěru, že náboj Cl -1 iontu, a tedy stupeň jeho oxidace je -1.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 3

3. Všimněte si, že ionty kovů mohou mít několik oxidačních stupňů. Atomy mnoha kovových prvků mohou ionizovat různými hodnotami. Například náboj iontů takového kovu jako železa (FE) je +2 nebo +3. Poplatek kovových iontů (a jejich stupeň oxidace) může být stanoven nábojem iontů jiných prvků, se kterým je tento kov zařazen do chemické sloučeniny - tento náboj je označen římskými čísly: takže železo (III) má stupeň oxidace +3.

Jako příklad zvažte sloučeninu obsahující hliník iont. Společný poplatek připojení ALCL₃ rovna nule. Vzhledem k tomu, že víme, že CL ionty mají poplatek -1 a spojení obsahuje 3 takové ionty, pro všeobecnou neutralitu podněcované látky na Al iont musí mít +3. V tomto případě je tedy stupeň oxidace hliníku +3.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 4

4. Stupeň oxidace kyslíku je -2 (pro některé výjimky). Téměř ve všech případech mají atomy kyslíku oxidační stupeň -2. Existuje několik výjimek z tohoto pravidla:

Pokud je kyslík v elementárním stavu (O₂), jeho stupeň oxidace je 0, jako v případě jiných elementárních látek.

Pokud je kyslík součástí Peroxy, Jeho stupeň oxidace je -1. PackSI je skupina sloučenin obsahujících jednoduchou vazbu kyslík-kyslíku (tj. Anion peroxid o₂). Například ve složení molekul H₂Ó₂ (peroxid vodíku) kyslík má náboj a stupeň oxidace -1.

Ve sloučenině s fluorem má kyslík stupeň oxidace +2, přečtěte si pravidlo pro fluor níže.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 5

Pět. Vodík se vyznačuje oxidačním stupněm +1, pro některé výjimky. Pokud jde o kyslík, jsou zde také výjimky. Zpravidla je stupeň oxidace vodíku +1 (pokud není v elementárním stavu h₂). Ve sloučeninách zvaných hydridy, měřítko oxidace vodíku je -1.

Například v H₂O Stupeň oxidace vodíku je +1, protože atom kyslíku má náboj -2 a pro všeobecnou neutralitu +1 jsou zapotřebí dvě poplatky. Ve složení hydridu sodného je však stupeň oxidace vodíku již -1, protože se nabitý na nabitý +1 a pro celkovou elektronickou regulaci atomu vodíku (a tím i jeho stupně oxidace) by mělo být rovnocenné -1.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 6

6. Fluorin vždy Má oxidační stupeň -1. Jak již bylo uvedeno, stupeň oxidace určitých prvků (ionty kovů, atomy kyslíku v členění a tak dále) se může lišit v závislosti na počtu faktorů. Stupeň oxidace fluoru, nicméně, neustále množství -1. To je vysvětleno tím, že tento prvek má největší elektronnost - jinými slovy, atomy fluoru jsou nejméně veletrhy s vlastními elektrony a nejčastěji přitahuje jiné elektrony. Jejich náboj je tedy nezměněn.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 7

7. Součet stupňů oxidace ve spojení se rovná jeho náboji. Stupeň oxidace všech atomů obsažených v chemické sloučenině v množství by měl být nabíjen tuto sloučeninu. Například, pokud je sloučenina neutrální, součet oxidace všech jeho atomů by měl být nulu- Pokud je sloučenina vícemocný iont s nábojem -1, množství oxidačních stupňů je -1 a tak dále.

To je dobrá metoda kontroly - v případě, že součet oxidačních stupňů není roven obecnému nabití sloučeniny, pak se někde mýlíte.

Část 2 z 2:

Stanovení stupně oxidace bez použití chemických zákonů

jeden. Najít atomy, které nemají přísná pravidla týkající se stupně oxidace. Ve vztahu k některým prvkům neexistuje pevně stanovená pravidla pro míru oxidace. Pokud atom nespadá za stejného pravidla z výše uvedených výše, a neznáte jeho poplatek (například atom je zahrnuta v komplexu a jeho poplatek není specifikován), můžete vytvořit stupeň oxidace takový atom metodou vyloučení. Nejprve určete náboj všech ostatních atomů sloučenin a poté z dobře známého celkového náboje sloučeniny, vypočte stupeň oxidace tohoto atomu.

Například v souvislosti s₂TAK₄ Neznámý atom atomu síry (atomů síry) - víme, že to není nula, protože síra není v elementárním stavu. Tato sloučenina slouží jako dobrý příklad pro ilustraci algebraického způsobu určování stupně oxidace.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 9

2. Najděte stupeň oxidace dalších prvků zahrnutých do připojení. Použití výše popsaných pravidel určují stupně oxidace zbývajících atomů sloučenin. Nezapomeňte na výjimky z pravidel v případě atomů O, H a tak dále.

Pro NA₂TAK₄, Využíváme našich pravidel, zjistíme, že náboj (a tedy stupeň oxidace) iont na je +1 a pro každou z atomů kyslíku je -2.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 10

3. Vynásobte počet atomů na jejich stupeň oxidace. Teď, když známe stupeň oxidace všech atomů, s výjimkou jednoho, je třeba zvážit, že některé prvky mohou být poněkud poněkud. Vynásobte počet atomů každého prvku (je indikován v vzorci chemického sloučeniny ve formě substitučního čísla po symbolu prvku) na jeho stupni oxidace.

V Na₂TAK₄ Máme 2 atomy na a 4 atom o. Tak, násobení 2 × +1, získáme stupeň oxidace všech atomů Na (2) a násobení 4 × -2 je stupeň oxidace atomů O (-8).

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 11

4. Sklopte předchozí výsledky. Sčítání výsledků násobení, dostat stupeň oxidace sloučeniny bez Účetnictví příspěvku požadovaného atomu.

V našem příkladu pro NA₂TAK₄ Skládáme 2 a -8 a get -6.

Obrázek s názvem Najít oxidační čísla Krok 12

Pět. Najít neznámý stupeň oxidace ze směsi. Nyní máte všechna data pro jednoduchý výpočet požadované oxidace. Zaznamenejte rovnici v levé části, jehož množství čísla získaného v předchozímu kroku výpočtů, a neznámý stupeň oxidace a vpravo - celkový poplatek připojení. Jinými slovy, (Součet známých stupňů oxidace) + (požadovaný stupeň oxidace) = (nabíjení spojení).

V našem případě, NA₂TAK₄ Řešení vypadá takto:

(Součet známých stupňů oxidace) + (požadovaný stupeň oxidace) = (nabíjení spojení)

-6 + s = 0

S = 0 + 6

S = 6. V Na₂TAK₄ Síra má stupeň oxidace 6.

Tipy

Ve sloučeninách by měla být nabitá součet všech oxidačních stupňů. Například, pokud je sloučenina oxidem iontem, součet stupňů oxidace atomů by měl být roven obecný iontový náboj.
Je velmi užitečné být schopen používat periodickou tabulku MENDELEEV a vědět, kde jsou v něm umístěny kovové a nekovové prvky.
Stupeň oxidace atomů v elementární formě je vždy nula. Stupeň oxidace jediného iontu se rovná jeho náboji. Prvky tabulky MENDELEEEV, jako je vodík, lithium, sodík, v elementární formě mají stupeň oxidace + 1- stupeň oxidace kovů skupiny 2A, jako je magnatý a vápník, v elementární formě je +2. Kyslík a vodík, v závislosti na typu chemické vazby, mohou mít 2 různé oxidační stupeň.

Co potřebuješ

Periodické prvky stolu
Adresáře pro připojení k internetu nebo chemie
Papírový list, pero nebo tužka
Kalkulačka