Cum să determinați gradul de oxidare: 12 pași

În chimie, termenii "oxidare" și "restaurare" înseamnă reacții în care un atom sau un grup de atomi pierd sau, în consecință, achiziționează electron. Gradul de oxidare este o valoare numerică care este atribuită unuia sau mai multor atomi, caracterizând numărul de electroni redistribuiți și arătând modul în care acești electroni sunt distribuiți între atomi în timpul reacției. Definiția acestei valori poate fi atât o procedură simplă cât și destul de complexă, în funcție de atomi și molecule constând din ele. Mai mult, atomii unor elemente pot avea mai multe grade de oxidare. Din fericire, există reguli fără ambiguitate pentru a determina gradul de oxidare, sigur că utilizarea este suficientă cunoaștere a bazelor de chimie și algebră.

Pași

Partea 1 din 2:

Determinarea gradului de oxidare în conformitate cu legile chimiei

unu. Determinați dacă substanța luată în considerare este elementară. Gradul de oxidare a atomilor în afara compusului chimic este zero. Această regulă este corectă atât pentru substanțele formate din atomi liberi individuali, cât și pentru cei care constau din două molecule polihidrice ale unui element.

De exemplu, Al_(s) și cl₂ au un grad de oxidare 0, deoarece ambele sunt într-o stare elementară fără legătură chimică.
Vă rugăm să rețineți că forma alotropică a sulfului S_opt, Sau ocsor, în ciuda structurii atipice, este, de asemenea, caracterizată printr-un grad zero de oxidare.

Imagine intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 2

2. Determinați dacă substanța luată în considerare este din ioni. Gradul de oxidare a ionilor este egal cu acuzația lor. Acest lucru este valabil pentru ionii liberi și pentru cei care fac parte din compușii chimici.

De exemplu, gradul de oxidare al Ionului CL este egal cu -1.

Gradul de oxidare a CI ca parte a compusului chimic NACL este, de asemenea, egal cu -1. Deoarece naon, prin definiție, are o taxă +1, concluzionăm că acuzația Ionului CL -1 și, prin urmare, gradul de oxidare a acesteia este -1.

Imagine intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 3

3. Rețineți că ionii de metal pot avea mai multe grade de oxidare. Atomii de multe elemente metalice pot fi ionizate prin valori diferite. De exemplu, încărcătura de ioni de metal ca fier (Fe) este de +2 sau +3. Încărcarea ionilor metalici (și gradul lor de oxidare) poate fi determinată prin acuzațiile de ioni de alte elemente cu care acest metal este inclus în compusul chimic - această încărcare este indicată de numerele romane: deci, fierul (III) are o diplomă de oxidare +3.

De exemplu, luați în considerare un compus care conține ion de aluminiu. Încărcarea comună a conexiunii ALCIL₃ egală cu zero. Din moment ce știm că ionii CI au o taxă -1, iar conexiunea conține 3 astfel de ioni, pentru neutralitatea generală a substanței având în vedere Ionul Al trebuie să aibă +3. Astfel, în acest caz, gradul de oxidare a aluminiu este de +3.

Imagine intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 4

4. Gradul de oxidare a oxigenului este -2 (pentru unele excepții). Aproape în toate cazurile Atomii de oxigen au gradul de oxidare -2. Există mai multe excepții la această regulă:

Dacă oxigenul se află în starea elementară (o₂), gradul său de oxidare este 0, ca în cazul altor substanțe elementare.

Dacă oxigenul face parte din Peroxy, Gradul său de oxidare este -1. Packsi este un grup de compuși care conțin o legătură simplă de oxigen-oxigen (adică peroxid de anion o₂). De exemplu, în compoziția moleculelor H₂O₂ (peroxid de hidrogen) oxigen are o încărcare și grad de oxidare -1.

În compusul cu fluor, oxigenul are un grad de oxidare +2, citiți regula pentru fluor sub.

Imaginea intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 5

cinci. Hidrogenul este caracterizat printr-un grad de oxidare de +1, pentru unele excepții. În ceea ce privește oxigenul, există, de asemenea, excepții aici. De regulă, gradul de oxidare a hidrogenului este +1 (dacă nu este în starea elementară H₂). Cu toate acestea, în compușii numiți hidruri, gradul de oxidare a hidrogenului este -1.

De exemplu, în h₂O Gradul de oxidare a hidrogenului este de +1, deoarece atomul de oxigen are o taxă -2, iar două încărcături sunt necesare pentru neutralitatea generală +1. Cu toate acestea, în compoziția hidrură de sodiu, gradul de oxidare a hidrogenului este deja -1, deoarece naonul NA este încărcat +1, iar pentru încărcătura globală de electronutralitate a atomului de hidrogen (și astfel gradul său de oxidare) ar trebui să fie egal cu -1.

Imagine intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 6

6. Fluor mereu Are un grad de oxidare -1. După cum sa menționat deja, gradul de oxidare a anumitor elemente (ioni de metal, atomi de oxigen în defalcări și așa mai departe) poate varia în funcție de numărul de factori. Gradul de oxidare a fluorului, cu toate acestea, cantități constant -1. Acest lucru se explică prin faptul că acest element are cea mai mare electronență - cu alte cuvinte, atomii de fluor sunt o parte mai puțin de bunăvoie cu propriii electroni și atrage cel mai activ alți electroni. Astfel, acuzația lor rămâne neschimbată.

Imaginea intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 7

7. Suma gradelor de oxidare în conexiune este egală cu sarcina sa. Gradul de oxidare a tuturor atomilor incluși în compusul chimic în cantitate trebuie încărcat acest compus. De exemplu, dacă compusul este neutru, suma oxidării tuturor atomilor săi trebuie să fie zero- dacă compusul este un ion polihidric cu încărcare -1, cantitatea de grade de oxidare este -1 și așa mai departe.

Aceasta este o metodă bună de verificare - dacă suma gradelor de oxidare nu este egală cu sarcina generală a compusului, atunci sunteți greșit undeva.

Partea 2 din 2:

Determinarea gradului de oxidare fără utilizarea legilor de chimie

unu. Găsiți atomi care nu au reguli stricte privind gradul de oxidare. În ceea ce privește unele elemente, nu există norme ferm stabilite pentru gradul de oxidare. Dacă atomul nu se încadrează sub aceeași regulă de la cele enumerate mai sus, și nu știți încărcarea (de exemplu, un atom este inclus în complex, iar taxa sa nu este specificată), puteți stabili gradul de oxidare un astfel de atom prin metoda de excludere. În primul rând, determinați încărcarea tuturor celorlalți atomi compuși și apoi din încărcarea totală cunoscută a compusului, calculați gradul de oxidare a acestui atom.

De exemplu, în conexiune NA₂ASA DE₄ Atom necunoscut al atomului de sulf (S) - Știm doar că nu este zero, deoarece sulful nu este în stare elementară. Acest compus servește ca un bun exemplu pentru a ilustra o metodă algebrică pentru determinarea gradului de oxidare.

Imagine intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 9

2. Găsiți gradul de oxidare a altor elemente incluse în conexiune. Folosind regulile descrise mai sus, determină gradele de oxidare a atomilor compuși rămași. Nu uitați de excepțiile din regulile în cazul atomilor O, h și așa mai departe.

Pentru na₂ASA DE₄, Profitând de regulile noastre, constatăm că taxa (și, prin urmare, gradul de oxidare) Ion Na este +1 și pentru fiecare dintre atomii de oxigen este -2.

Imaginea intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 10

3. Înmulțiți numărul de atomi asupra gradului lor de oxidare. Acum, când știm gradul de oxidare a tuturor atomilor, cu excepția unuia, este necesar să se considere că unele elemente pot fi oarecum. Înmulțiți numărul de atomi ai fiecărui element (este indicat în formula compusului chimic sub forma unui număr de substituție după simbolul elementului) asupra gradului său de oxidare.

Inna₂ASA DE₄ Avem 2 atomi Na și 4 atom. Astfel, înmulțind 2 × +1, obținem gradul de oxidare a tuturor atomilor NA (2) și multiplicarea 4 × -2 este gradul de oxidare a atomilor O (-8).

Imagine intitulată Găsiți numerele de oxidare Pasul 11

4. Pliați rezultatele anterioare. Rezumarea rezultatelor multiplicării, obțineți gradul de oxidare a compusului fără Contabilitatea contribuției atomului dorit.

În exemplul nostru pentru NA₂ASA DE₄ Ne pliam 2 și -8 și primim -6.

Imaginea intitulată Găsiți numere de oxidare Pasul 12

cinci. Găsiți un grad necunoscut de oxidare din încărcătura compusă. Acum aveți toate datele pentru un simplu calcul al oxidării dorite. Înregistrați ecuația din partea stângă a cărei cantitate de număr obținut în etapa anterioară a calculelor și un grad necunoscut de oxidare și în partea dreaptă - încărcătura totală a conexiunii. Cu alte cuvinte, (Suma gradelor cunoscute de oxidare) + (gradul dorit de oxidare) = (taxa de conexiuni).

În cazul nostru, NA₂ASA DE₄ Soluția arată astfel:

(Suma gradelor cunoscute de oxidare) + (gradul dorit de oxidare) = (taxa de conexiuni)

-6 + S = 0

S = 0 + 6

S = 6. Inna₂ASA DE₄ Sulful are un grad de oxidare 6.

sfaturi

În compuși, suma tuturor gradelor de oxidare trebuie încărcate. De exemplu, dacă un compus este un ion dioxid de dioxid, suma gradelor de oxidare a atomilor trebuie să fie egală cu sarcina de ioni general.
Este foarte util să fiți capabili să utilizați tabelul periodic al lui Mendeleev și să știți unde se află elementele metalice și nemetalice în ea.
Gradul de oxidare a atomilor în forma elementară este întotdeauna zero. Gradul de oxidare a unui singur ion este egal cu sarcina sa. Elemente de masă MENDELEEV, cum ar fi hidrogen, litiu, sodiu, în formă elementară au gradul de oxidare + 1- gradul de oxidare a metalelor 2a, cum ar fi magniul și calciul, în forma elementară este de +2. Oxigen și hidrogen, în funcție de tipul de legătură chimică, pot avea 2 grade diferite de oxidare.

De ce ai nevoie

Elemente de masă periodice
Acces la internet sau directoare de chimie
Foaie de hârtie, stilou sau creion
Calculator