Koncept številke oksidacije, kako to izvleči in primere

On Številka oksidacije, Imenuje se tudi status oksidacije, ki opisuje dobiček ali izgubo elektronov v atomu, ob predpostavki, da ima spojina del čisto ionski značaj. Zato se pri pogovoru o oksidaciji šteje za samoumevno, da vsi atomi najdemo kot elektrostatični ioni.

Čeprav je prava panorama bolj zapletena kot imeti ione povsod, je oksidacijska številka resnično koristna za razlago reakcij oksida (redoks). Sprememba teh številk razkriva, katere vrste so oksidirale ali izgubile elektrone ali če so bili elektroni zmanjšani ali osvojeni.

Oksidna plast, ki pokriva železove okraske in kipe, je delno sestavljena iz O2-, kjer ima kisik oksidacijsko število -2. Vir: Dracénois [CC BY-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Ionska obremenitev monoatomskega iona sovpada z njegovo oksidacijsko številko. Na primer oksid anion, ali^2-, Eden najpogostejših v neštetih mineralih ima oksidacijsko število -2. To se razlaga na naslednji način: ima dva dodatna elektrona v primerjavi z atomom bazalnega kisika oz.

Oksidacijske številke se zlahka izračunajo iz molekularne formule in imajo običajno večjo uporabo in ustreznost, ko govorimo o anorganskih spojinah, natrpanih z ionom. Medtem v organski kemiji nima enakega pomena, saj so skoraj vse njegove povezave v bistvu kovalentne.

[TOC]

Kako dobiti številko oksidacije?

Elektronevtralnost

Vsota ionskih obremenitev v spojini mora biti enaka nič, da je nevtralna. Samo ioni imajo lahko pozitivne ali negativne stroške.

Zato se domneva, da mora biti vsota številk oksidacije enaka tudi nič. Če to v mislih in izvajamo aritmetične izračune, lahko vzamemo ali določimo oksidacijsko število atoma v kateri koli spojini.

Vam lahko služi: atomska teža

Valencias

Valencije niso zanesljive za določitev oksidacijskega števila atoma, čeprav obstaja več izjem. Na primer, vsi elementi skupine 1, alkalne kovine imajo Valencijo 1 in zato nespremenljivo oksidacijsko število +1. Enako velja za alkalinoterne kovine, tiste iz skupine 2, z oksidacijsko številko +2.

Upoštevajte, da pozitivne oksidacijske številke vedno veljajo simbol ' +': +1, +2, +3 itd. In na enak način negativnosti: -1, -2, -3 itd.

Splošna pravila

Pri določanju oksidacijske številke je treba upoštevati nekaj splošnih pravil:

-Oksidacijska številka za kisik in žveplo je -2: o^2- in s^2-

-Čisti elementi imajo 0: Številka oksidacije vere⁰, Str₄⁰, S₈⁰

-Atom vodika, odvisno od tega, kdo je povezan, ima +1 oksidacijsko številko (h⁺) ali -1 (h^-)

-Halogeni, če niso povezani s kisikom ali fluoridom, imajo oksidacijsko število -1: F^-, Cl^-, Br^- in jaz^-

-Za poliatomski ion, kot je OH^-, Vsota oksidacijskih števil ne sme biti enaka nič, ampak na ionsko obremenitev, ki bi bila -1 za OH^- (Bodisi^2-H⁺)^-

-Kovine v običajnih pogojih imajo pozitivno oksidacijsko število

Aritmetične operacije

Recimo, da imamo spojino PBCO₃. Če identificiramo karbonatni anion, CO₃^2-, Izračun vseh številk oksidacije bo preprost. Začnemo z istim karbonatom, saj vemo, da je številka oksidacije kisika -2:

Vam lahko služi: oksidi

(C^xTudi₃^2-)^2-

Vsota oksidacijskih števil mora biti enaka -2:

x + 3 (-2) = -2

x -6 = -2

x = +4

Zato je številka oksidacije ogljika +4:

(C⁴⁺Tudi₃^2-)^2-

PBCO₃ Zdaj bi ga videli kot:

Pb^zC⁴⁺Tudi₃^2-

Spet dodamo oksidacijske številke, tako da so enake ničle:

Z + 4 - 6 = 0

Z = +2

Zato ima svinec +2 oksidacijsko številko, zato se domneva, da obstaja kot PB kation²⁺. Pravzaprav tega izračuna sploh ni bilo treba, saj vedoč, da ima karbonat obremenitev -2, vodilno.

Primeri

Spodaj je nekaj primerov oksidacijskih števil za več elementov v različnih spojinah.

Kisik

Vsi kovinski oksidi imajo kisik kot oz^2-: Cao, grd, cr₂Tudi₃, Beeo, al₂Tudi₃, Pbo₂, itd. Vendar v anionu peroksida ali₂^2-, Vsak atom kisika ima oksidacijsko število -1. Tudi v prekomernem anionu ali₂^-, Vsak atom kisika ima oksidacijsko število -1/2.

Po drugi strani, ko je kisik povezan s fluoridom, pridobi pozitivne oksidacijske številke. Na primer v kisikovem difluoridu₂, Kisik ima pozitivno oksidacijsko številko. Ki? Vemo, da je fluor -1:

Tudi^xF₂^-1

x + 2 (-1) = 0

x -2 = 0

x = +2

Tako ima kisik +2 oksidacijsko številko (ali²⁺) v₂ (Bodisi²⁺F₂^-).

Dušik

Glavne številke oksidacije dušika so -3 (n^3-H₃⁺¹), +3 (n³⁺F₃^-) in +5 (n₂⁵⁺Tudi₅^2-).

Klor

Ena glavnih oksidacijskih številk klora je -1. Toda vse se spremeni v kombinaciji s kisikom, dušikom ali fluoridom, več elektronegativnih elementov. Ko se to zgodi, pridobi pozitivne oksidacijske številke, kot je: +1 (n^3-Cl₃⁺, Cl⁺F^-, Cl₂⁺Tudi^2-), +2, +3 (clo₂^-), +4, +5 (clo₂⁺), +6 in +7 (Cl₂⁷⁺Tudi₇^2-).

Vam lahko služi: natrijev klorid (NaCl)

Kalij

Kalij v vseh svojih spojinah ima +1 oksidacijsko številko (k⁺); Razen če gre za zelo poseben pogoj, kjer lahko pridobite oksidacijsko številko -1 (k^-).

Žveplo

Primer žvepla je podoben kot pri kloru: ima oksidacijsko število -2, če ni v kombinaciji s kisikom, fluorom, dušikom ali istim klorom. Na primer, druge številke oksidacije so: -1, +1₂⁺¹Cl₂^-), +2 (s²⁺Cl₂^-), +3 (s₂Tudi₄^2-), +4 (s⁴⁺Tudi₂^2-), +5 in +6⁶⁺Tudi₃^2-).

Ogljik

Glavna stanja oksidacije ogljika so -4 (c^4-H₄⁺) in +4 (c⁴⁺Tudi₂^2-). Tukaj začnemo videti neuspeh tega koncepta. Ne v metanu, cho₄, In niti v ogljikovem dioksidu, co₂, Imamo ogljik kot C ioni^4- ali c⁴⁺, oziroma oblikovanje kovalentnih povezav.

Druge oksidacijske številke za ogljik, kot so -3, -2, -1 in 0, jih najdemo v molekularnih formulah nekaterih organskih spojin. Vendar in spet ni zelo veljavno prevzeti ionskih obremenitev v ogljikovem atomu.

Ujemanje

In končno, glavne številke oksidacije fosforja so -3 (CA₃²⁺Str₂^3-), +3 (h₃⁺Str³⁺Tudi₃^2-), Y +5 (str₂⁵⁺Tudi₅^2-).

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
3. Clark J. (2018). Stanje oksidacije (številke oksidacije). Okrevano od: Chemguide.co.Združeno kraljestvo
4. Wikipedija. (2020). Stanje oksidacije. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
5. Doktor. Kristy m. Bailey. (s.F.). Dodeljevanje oksidacijskih številk. Pridobljeno iz: OCC.Edu