Израчунати оксидациони број супстанце

Видео: Напишите эти четыре денежные цифры и носите всегда с собой

Садржај

На корак
Део 1 од 2: Додељивање оксидационих бројева на основу хемијских правила
2. део од 2: Додељивање бројева атомима без правила оксидационих бројева
Савети
Неопходности

У хемији термини „оксидација“ и „редукција“ означавају оне реакције у којима атом (или група атома) губи или добија електроне. Оксидациони бројеви су бројеви који се додељују атомима (или групама атома) да би помогли хемичарима да контролишу колико је електрона доступно за расељавање и да ли дати реактанти оксидују или редукују током реакције. Процес додељивања оксидационих бројева атомима може се кретати од врло једноставних до сложенијих, у зависности од наелектрисаности атома и хемијског састава молекула чији су део. Да би ствари биле сложеније, неки атоми могу имати вишеструке оксидационе бројеве. Срећом, додељивањем оксидационих бројева управљају јасно дефинисана правила која се лако прате, али основно разумевање хемије и алгебре учиниће коришћење ових правила знатно лакшим.

На корак

Део 1 од 2: Додељивање оксидационих бројева на основу хемијских правила

Утврдите да ли је супстанца у питању елементарна. Слободни, невезани атоми увек имају оксидациони број 0. То важи и за атоме који се састоје од једног атома и за атоме чији је елементарни облик двоатомски или полатомски.
- На пример, Ал_(с) и Цл₂ оба имају оксидациони број 0 јер нису сложени атоми.
- Имајте на уму да сумпор у свом елементарном облику, С.₈ (октасумпор), иако неправилан, такође има оксидациони број 0.
Утврдите да ли је супстанца у питању јон. Јони имају оксидационе бројеве једнаке њиховом наелектрисању. Ово важи за невезане јоне, као и за јоне који су део сложеног јона.
- На пример, јон Цл има оксидациони број -1.
- Јон Цл још увек има оксидациони број -1 када је део једињења НаЦл. Будући да јон На, по дефиницији, има наелектрисање +1, знамо да јон Цл има наелектрисање -1, тако да је оксидациони број и даље -1.
У случају металних јона, добро је запамтити да су могући вишеструки оксидациони бројеви. Многи метали могу имати више слетања. На пример, метално гвожђе (Фе) може бити јон са наелектрисањем +2 или +3. наелектрисање јона метала (а самим тим и њихови оксидациони бројеви) може се одредити у односу на наелектрисање осталих атома у саставу чији су део, или, када су написани као текст, записом римским бројевима (као на пример у реченица: „Јон гвожђа (ИИИ) има наелектрисање +3.“).
- На пример, погледајмо ближе једињење које садржи јон алуминијума. Једињење АлЦл₃ има наелектрисање 0. Будући да знамо да јони Цл имају наелектрисање -1, а у једињењу су присутна 3 јона Цл, јон Ал-иона мора имати наелектрисање +3, тако да 0. Дакле, оксидациони број Ал је +3.
Кисеонику доделите оксидациони број -2 (са изузетком). У скоро у свим случајевима атоми кисеоника имају оксидациони број -2. Постоји неколико изузетака од овог правила:
- Када је кисеоник у елементарном стању (О₂), тада је оксидациони број једнак 0, што је случај за све елементарне атоме.
- Када је кисеоник део пероксид, тада је оксидациони број -1. Пероксиди су класа једињења која имају везу кисеоник-кисеоник (или пероксид анион О₂). На пример, у молекулу Х.₂О.₂ (водоник-пероксид), кисеоник има оксидациони број (и наелектрисање) -1. Такође, када је кисеоник део супероксида, оксидациони број је -0,5.
- Када је кисеоник везан за флуор, оксидациони број је +2. Погледајте правило флуора у наставку за више информација. Ја не₂Ф.₂) ово је +1.
Водонику доделите оксидациони број +1 (са изузетком). Као и код кисеоника, оксидациони број водоника зависи од изузетних случајева. Генерално, водоник има оксидациони број +1 (осим у елементарном облику, Х.₂). Али у случају посебног једињења званог хибриди, водоник има оксидациони број -1.
- На пример, из Х.₂Ох, знамо да водоник има оксидациони број +1, јер је кисеоник наелектрисан -2, а потребна су нам 2 +1 наелектрисања да би се добило једињење са укупним наелектрисањем нула. Али са супстанцом натријум-хидрид, НаХ, водоник има оксидациони број -1, јер јон На има наелектрисање +1, а да би се направио укупни набој једињења 0, водоник има наелектрисање (а тиме и оксидациони број) -1.
Флуор увек оксидациони број -1. Као што је горе наведено, оксидациони бројеви одређених елемената могу да варирају услед различитих фактора (јони метала, атоми кисеоника у пероксидима, итд.). С друге стране, флуор има оксидациони број -1, а то се никада не мења. То је зато што је флуор најектро-негативни елемент, или другим речима, то је елемент који је најмање спреман да се одрекне електрона и највероватније преузме електроне од других атома. Због тога се оксидациони број неће променити.
Оксидациони бројеви у једињењу једнаки су наелектрисању једињења. Оксидациони бројеви свих атома у једињењу једнаки су наелектрисању тог једињења. На пример, ако једињење нема наелектрисање, тада ће збир свих оксидационих бројева бити нула; ако је једињење поликатни јон са наелектрисањем -1, додани оксидациони бројеви морају бити -1 итд.
- Ово је добар начин да проверите свој одговор - ако сабрани оксидациони бројеви једињења нису једнаки набоју тог једињења, онда знате да сте погрешили.

2. део од 2: Додељивање бројева атомима без правила оксидационих бројева

Пронађите атоме без правила оксидационог броја. Неки атоми се не придржавају правила за проналажење оксидационих бројева. Ако атом није у складу са горњим правилима и нисте сигурни колики му је набој (на пример, ако је део већег једињења, тако да је појединачно наелектрисање непознато), оксидациони број тог атома можете пронаћи помоћу елиминисање. Прво одредите која је оксидација сваког другог атома у једињењу. Затим у једначини решите збир непознатог на основу укупног набоја једињења.
- На пример, у једињењу На₂ТАКО₄, набој сумпора (С) је непознат - није у свом елементарном облику, па није 0, али то је све што знамо. Ово је добар кандидат за примену ове методе за алгебарско одређивање оксидационог броја.
Одредити познате оксидационе бројеве осталих елемената у једињењу. Користећи правила додељивања оксидационих бројева, одређујемо које оксидационе бројеве имају остали атоми у једињењу. Будите свесни изузетака као што су О, Х итд.
- У На₂ТАКО₄, на основу нашег скупа правила знамо да јон На има наелектрисање (а самим тим и оксидациони број) +1 и да атоми кисеоника имају оксидациони број -2.
Помножите број сваког атома са бројем оксидације. Сада када знамо оксидационе бројеве свих атома, осим непознатих, мораћемо да узмемо у обзир да се неки од ових атома могу појавити више пута. Помножите сваки коефицијент (записан у индексу после симбола атома у једињењу) са оксидационим бројем.
- Што се тиче На₂ТАКО₄, знамо да постоје 2 атома На и 4 О атома. Сада радимо следећи прорачун, 2 × +1, да бисмо добили оксидациони број На, 2, и помножимо 4 × -2, оксидациони број О, -8.
Збројите резултате. Додавањем резултата ових множења добија се оксидациони број једињења, без узимајући у обзир оксидациони број непознатог атома.
- У нашем примеру са На₂ТАКО₄, додајемо 2 на -8 да бисмо добили -6.
Израчунајте непознати оксидациони број на основу наелектрисања једињења. Сада имате све податке за проналажење непознатог оксидационог броја помоћу неке једноставне алгебре. Користићемо једначину и одговор из претходног корака, плус набој једињења. Другим речима: (Збир непознатих оксидационих бројева) + (непознати оксидациони број који желите да знате) = (пуњење једињења).
- На примеру На₂ТАКО₄, решавамо ово на следећи начин:
  - (Збир познатих оксидационих бројева) + (непознати оксидациони број који желите да решите) = (пуњење једињења)
  - -6 + С = 0
  - С = 0 + 6
  - С = 6. С има оксидациони број или 6 у На₂ТАКО₄.

Савети

Атоми у свом основном облику увек имају оксидациони број 0. Јон који се састоји од 1 атома има оксидациони број једнак наелектрисању. Метали групе 1А као што су водоник, литијум и натријум имају оксидациони број +1; Метали групе 2А, попут магнезијума и калцијума, имају оксидациони број +2. И водоник и кисеоник могу имати 2 различита оксидациона броја, у зависности од њихове везе.
У једињењу сума свих оксидационих бројева треба да буде једнака 0. Ако постоји јон са 2 атома, тада би збир оксидационих бројева требало да буде једнак наелектрисању јона.
Веома је корисно знати читати периодни систем и где пронаћи метале и неметале.