Koncept oxidačného čísla, ako to dostať von a príklady

On oxidačné číslo, Tiež sa nazýva stav oxidácie, je to taký, ktorý opisuje zisk alebo stratu elektrónov v atóme, za predpokladu, že ktorého zlúčenina je časťou má čisto iónový charakter. Preto, keď hovoríme o oxidačnom čísle, považuje sa za samozrejmé, že všetky atómy sa nachádzajú ako elektrostatické ióny.

Aj keď je skutočná panoráma zložitejšia ako mať ióny všade, oxidačné číslo je skutočne užitočné na interpretáciu reakcií na redukciu oxidov (redox). Zmena týchto čísel odhaľuje, ktoré druhy majú oxidované alebo stratené elektróny, alebo či boli elektróny znížené alebo vyhrané.

Vrstva oxidu, ktorá pokrýva železné ozdoby a sochy, je čiastočne zložená z O2-, kde kyslík má oxidačné číslo -2. Zdroj: Dracénois [CC By-S (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

Iónové zaťaženie monooktomického iónu sa zhoduje s jeho oxidačným číslom. Napríklad oxid anión, alebo^2-, Jeden z najpoužívanejších, ktorý má byť v nespočetných mineráloch, má oxidačné číslo -2. Toto sa interpretuje takto: má dva ďalšie elektróny v porovnaní s bazálnym atómom kyslíka alebo.

Oxidačné čísla sa ľahko vypočítavajú z molekulárneho vzorca a zvyčajne majú väčšie využitie a relevantnosť, keď hovoríme o anorganických zlúčeninách preplnených iónmi. Medzitým v organickej chémii nemá rovnaký význam, pretože takmer všetky jeho prepojenia sú v podstate kovalentné.

[TOC]

Ako získať oxidačné číslo?

Elektroneutralita

Súčet iónových zaťažení v zlúčenine sa musí rovnať nule, aby bol neutrálny. Iba ióny môžu mať pozitívne alebo negatívne náboje.

Preto sa predpokladá, že súčet oxidačných čísel sa musí tiež rovnať nule. Vzhľadom na to a vykonávame aritmetické výpočty, môžeme vybrať alebo určiť oxidačné číslo atómu v akejkoľvek zlúčenine.

Môže vám slúžiť: atómová váha

Valencia

Valencia nie sú spoľahlivé na určenie oxidačného čísla atómu, hoci existuje niekoľko výnimiek. Napríklad všetky prvky skupiny 1, alkalické kovy, majú Valencia 1, a preto nemenné oxidačné číslo +1. To isté platí pre alkalinoterrózne kovy, kovy skupiny 2, s oxidačným počtom +2.

Všimnite si, že kladné oxidačné čísla vždy predchádza symbolom „ +“: +1, +2, +3 atď. A rovnako negatívy: -1, -2, -3 atď.

Všeobecné pravidlá

Pri určovaní oxidačného čísla je potrebné zohľadniť niektoré všeobecné pravidlá:

-Oxidačné číslo pre kyslík a síru je -2: o^2- a s^2-

-Čisté prvky majú 0: Číslo oxidácie viery⁰, P₄⁰, Siež₈⁰

-Atóm vodíka, v závislosti od toho, kto je prepojený, má oxidačné číslo +1 (H⁺) alebo -1 (h^-)

-Halogény, ak nie sú spojené s kyslíkom alebo fluoridom, majú oxidačné číslo -1: f^-, Cl^-, Br^- a ja^-

-Pre polyiatomický ión, ako OH^-, Súčet oxidačných čísel by sa nemal rovnať nule, ale iónovému zaťaženiu, ktoré by bolo -1 pre OH^- (Buď^2-H⁺)^-

-Kovy za bežných podmienok majú pozitívne oxidačné čísla

Aritmetické operácie

Predpokladajme, že máme zlúčeninu PBCO₃. Ak identifikujeme anión uhličitan, CO₃^2-, Výpočet všetkých oxidačných čísel bude jednoduchý. Začneme s rovnakým uhličitanom, pretože vieme, že oxidačné číslo kyslíka je -2:

Môže vám slúžiť: oxidy

(C^XAni₃^2-)^2-

Súčet oxidačných čísel by sa mal rovnať -2:

x + 3 (-2) = -2

x -6 = -2

x = +4

Preto je číslo oxidácie uhlíka +4:

(C⁴⁺Ani₃^2-)^2-

PBCO₃ Teraz by to bolo vnímané ako:

Pb^zC⁴⁺Ani₃^2-

Opäť pridávame oxidačné čísla tak, aby sa rovná nule:

Z + 4 - 6 = 0

Z = +2

Preto má olovo +2 oxidačné číslo, takže sa predpokladá, že existuje ako pb katión²⁺. V skutočnosti nebolo potrebné urobiť tento výpočet, pretože s vedomím, že uhličitan má zaťaženie -2, olovo, jeho protiion musí mať nevyhnutne zaťaženie +2, aby existovala elektroneutralita.

Príklady

Nižšie sú uvedené niektoré príklady oxidačných čísel pre niekoľko prvkov v rôznych zlúčeninách.

Kyslík

Všetky oxidy kovov majú kyslík ako alebo^2-: Cao, škaredé, cr₂Ani₃, Beeo, Al₂Ani₃, PBO₂, atď. Avšak v peroxidovom aninii, alebo₂^2-, Každý atóm kyslíka má oxidačné číslo -1. Tiež v aninii nadmerného exex, alebo₂^-, Každý atóm kyslíka má oxidačné číslo -1/2.

Na druhej strane, keď je kyslík spojený s fluoridom, získa kladné oxidačné čísla. Napríklad v kyslíkovom difluoride z₂, Kyslík má pozitívne oxidačné číslo. Aký? Vedieť, že fluór je -1, máme:

Ani^XF₂^-1

x + 2 (-1) = 0

x -2 = 0

x = +2

Kyslík má teda +2 oxidačné číslo (alebo²⁺) v₂ (Buď²⁺F₂^-).

Dusík

Hlavné čísla oxidácie dusíka sú -3 (n^3-H₃⁺¹), +3 (n³⁺F₃^-) a +5 (n₂⁵⁺Ani₅^2-).

Chlór

Jedným z hlavných oxidačných čísel chlóru je -1. Ale všetko sa mení v kombinácii s kyslíkom, dusík alebo fluorid, viac elektronegatívnych prvkov. Ak sa to stane, získa to pozitívne oxidačné čísla, napríklad: +1 (n^3-Cl₃⁺, Cl⁺F^-, Cl₂⁺Ani^2-), +2, +3 (clo₂^-), +4, +5 (clo₂⁺), +6 a +7 (cl₂⁷⁺Ani₇^2-).

Môže vám slúžiť: chlorid sodný (NaCl)

Draslík

Draslík vo všetkých svojich zlúčeninách má +1 oxidačné číslo (k⁺); Pokiaľ to nie je veľmi zvláštny stav, kde môžete získať oxidačné číslo -1 (k^-).

Síra

Prípad síry je podobný ako v prípade chlóru: má oxidačné číslo -2, pokiaľ nie je kombinované s kyslíkom, fluórom, dusíkom alebo rovnakým chlórom. Napríklad jeho ďalšie oxidačné čísla sú: -1, +1 (s₂⁺¹Cl₂^-), +2 (s²⁺Cl₂^-), +3 (s₂Ani₄^2-), +4 (s⁴⁺Ani₂^2-), +5 a +6 (s⁶⁺Ani₃^2-).

Uhlík

Hlavné stavy oxidácie uhlíka sú -4 (C^4-H₄⁺) a +4 (c⁴⁺Ani₂^2-). Tu začneme vidieť zlyhanie tohto konceptu. Nie v metáne, Cho₄, A ani v oxidu uhličitého, CO₂, Máme uhlík ako c ióny^4- alebo c⁴⁺, respektíve, ale formovanie kovalentných väzieb.

Iné oxidačné čísla pre uhlík, ako napríklad -3, -2, -1 a 0, ich nájdeme v molekulárnych vzorcoch niektorých organických zlúčenín. A opäť, nie je príliš platné predpokladať iónové zaťaženie v atóme uhlíka.

Zápas

A nakoniec, hlavné čísla oxidácie fosforu sú -3 (CA₃²⁺P₂^3-), +3 (h₃⁺P³⁺Ani₃^2-), Y +5 (P₂⁵⁺Ani₅^2-).

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie.). Učenie sa.
3. Clark J. (2018). Oxidačný stav (oxidačné čísla). Získané z: Chemguide.co.Uk
4. Wikipedia. (2020). Oxidačný stav. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
5. DR. Kristy M. Bailey. (s.F.). Priradenie oxidačných čísel. Zdroj: OCC.Edu