OKSIDACIJOS NUMERIS: KONCEPCIJA, KAIP JĄ IŠGAUTI IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Oksidacijos numeris , taip pat vadinamas oksidacijos būsena, yra vienas, kad aprašoma pelną ar nuostolį elektronų atome, darant prielaidą, kad junginys, kurio dalis ji yra, turi grynai joninės charakterį. Taigi, kai kalbama apie oksidacijos skaičių, daroma prielaida, kad visi atomai randami kaip jonai, sąveikaujantys elektrostatiškai.

Nors tikras vaizdas yra sudėtingesnis nei visur, kur yra jonų, oksidacijos skaičius yra tikrai naudingas aiškinant oksido redukcijos (redokso) reakcijas. Pakeitus šiuos skaičius paaiškėja, kurios rūšys buvo oksiduoti ar praradę elektronus, ar elektronai buvo sumažinti ar įgyti.

Oksidų sluoksnis, uždengiantis geležies ornamentus ir statulas, yra sudarytas iš dalies O2-anijonų, kur deguonies oksidacijos skaičius yra -2. Šaltinis: Dracénois

Jonizuotas monatominio jono krūvis sutampa su jo oksidacijos skaičiumi. Pavyzdžiui, oksido anijonas, O ^2- , vienas iš gausiai kaip rasti daugybę mineralų, turi oksidacijos skaičių -2. Tai aiškinama taip: jis turi du papildomus elektronus, palyginti su deguonies atomu, esančiu žemės O būsenoje.

Oksidacijos skaičius lengvai apskaičiuojamas pagal molekulinę formulę ir dažnai yra naudingesnis ir aktualesnis, kai kalbama apie jonus pakeitus neorganinius junginius. Tuo tarpu organinėje chemijoje jis neturi tos pačios reikšmės, nes beveik visi jo ryšiai iš esmės yra kovalentiniai.

Kaip gauti oksidacijos numerį?

Elektronerališkumas

Joninių krūvių suma junginyje turi būti lygi nuliui, kad jis būtų neutralus. Tik jonai gali turėti teigiamą ar neigiamą krūvį.

Todėl reikia manyti, kad oksidacijos skaičių suma taip pat turi būti lygi nuliui. Turėdami tai omenyje ir atlikdami kai kuriuos aritmetinius skaičiavimus, galime išgauti arba nustatyti bet kurio junginio atomo oksidacijos skaičių.

Valensijos

Ląstelės nėra patikimos nustatant atomo oksidacijos skaičių, nors yra keletas išimčių. Pavyzdžiui, visų 1 grupės elementų, šarminių metalų, valentingumas yra 1, todėl nekintamas oksidacijos skaičius yra +1. Tas pats atsitinka su 2 grupės šarminiaisiais metalais, kurių oksidacijos skaičius yra +2.

Atminkite, kad prieš teigiamus oksidacijos skaičius visada yra simbolis „+“: +1, +2, +3 ir kt. Ir tuo pačiu neigiamai: -1, -2, -3 ir kt.

Bendrosios taisyklės

Yra keletas bendrųjų taisyklių, į kurias reikia atsižvelgti nustatant oksidacijos skaičių:

-Deguonies ir sieros oksidacijos skaičius yra -2: O ^2- ir S ^2-

-Grynų elementų oksidacijos skaičius yra 0: Fe ⁰ , P ₄ ⁰ , S ₈ ⁰

- Vandenilio atomas, priklausomai nuo to, su kuo jis yra prijungtas, turi oksidacijos skaičių +1 (H ⁺ ) arba -1 (H ^- )

-Halogenai, jei jie nėra surišti su deguonimi ar fluoru, turi oksidacijos skaičių -1: F ^- , Cl ^- , Br ^- ir I ^-

-Už tam daugiaatomių jonų, pavyzdžiui, OH ^- , oksidacijos skaičių suma neturėtų būti lygus nuliui, o su jono atsakingas už, kuris būtų -1 OH ^- (O ^2- H ⁺ ) ^-

- Metalams įprastomis sąlygomis yra teigiamas oksidacijos skaičius

Aritmetinės operacijos

Tarkime, kad mes turime junginį PbCO ₃ . Jei nustatysime karbonato anijoną, CO ₃ ^2- , apskaičiuoti visus oksidacijos skaičius bus paprasta. Mes pradedame nuo to paties karbonato, žinodami, kad deguonies oksidacijos skaičius yra -2:

(C ^x O ₃ ^2- ) ^2-

Oksidacijos skaičių suma turi būti lygi -2:

x + 3 (-2) = -2

x -6 = -2

x = +4

Todėl anglies oksidacijos skaičius yra +4:

(C ⁴⁺ O ₃ ^2- ) ^2-

Dabar PbCO ₃ atrodys taip:

Pb ^z C ⁴⁺ O ₃ ²

Vėl pridedame oksidacijos skaičius taip, kad jie būtų lygūs nuliui:

z + 4 - 6 = 0

z = +2

Todėl švino oksidacijos skaičius yra +2, todėl daroma prielaida, kad jis egzistuoja kaip Pb ²⁺ katijonas . Tiesą sakant, net nereikėjo to skaičiuoti, nes žinant, kad karbonato įkrova yra -2, švino, jo kontrionas būtinai turi būti +2, kad būtų elektroneutralumas.

Pavyzdžiai

Toliau bus paminėti keli įvairių elementų, esančių skirtinguose junginiuose, oksidacijos skaičių pavyzdžiai.

Deguonis

Visos metalinės oksidų, kurių deguonies kaip O ^2- : CaO, FeO, Cr ₂ O ₃ , beo, Al ₂ O ₃ , PbO ₂ , ir tt Tačiau, į peroksido anijonu, O ₂ ^2- , kiekvienas deguonies atomas yra oksidacijos laipsnis -1. Taip pat, į superoksido anijono, O ₂ ^- , kiekvienas deguonies atomas yra oksidacijos skaičių -1/2.

Kita vertus, kai deguonis jungiasi su fluoru, jis įgyja teigiamus oksidacijos skaičius. Pavyzdžiui, deguonies difluoride, OF ₂ , deguonis turi teigiamą oksidacijos skaičių. Kuris? Žinodami, kad fluoras yra -1, turime:

O ^x F ₂ ^-1

x + 2 (-1) = 0

x -2 = 0

x = +2

Taigi deguonies oksidacijos skaičius yra 2 (O ²⁺ ) OF ₂ (O ²⁺ F ₂ ^- ).

Azotas

Pagrindiniai azoto oksidacijos skaičiai yra -3 (N ^3- H ₃ ⁺¹ ), +3 (N ³⁺ F ₃ ^- ) ir +5 (N ₂ ⁵⁺ O ₅ ^2- ).

Chloras

Vienas pagrindinių chloro oksidacijos skaičių yra -1. Bet viskas pasikeičia, kai dera su deguonimi, azotu ar fluoru, daugiau elektroneigiamų elementų. Kai tai įvyksta, jis įgyja teigiamus oksidacijos skaičius, tokius kaip: +1 (N ^3- Cl ₃ ⁺ , Cl ⁺ F ^- , Cl ₂ ⁺ O ² ), +2, +3 (ClO ₂ ^- ), +4, 5 (ClO- ₂ ⁺ ), 6 ir 7 (Cl ₂ ^{7 +} o ₇ ^2- ).

Kalis

Kalio visų jo junginių oksidacijos skaičius yra +1 (K ⁺ ); Jei tai nėra labai ypatinga sąlyga, kai jis gali įgyti oksidacijos skaičių -1 (K ^- ).

Sieros

Sieros atvejis yra panašus į chloro: jos oksidacijos skaičius yra -2, jei ji nesimaišo su deguonimi, fluoru, azotu ar tuo pačiu chloru. Pvz., Kiti jūsų oksidacijos skaičiai yra: -1, +1 (S ₂ ⁺¹ Cl ₂ ^- ), +2 (S ²⁺ Cl ₂ ^- ), +3 (S ₂ O ₄ ² ), + 4 ( S ⁴⁺ o ₂ ^2- ), 5 ir 6 (S ⁶⁺ o ₃ ^2- ).

Anglies

Pagrindiniai oksidacijos narės anglies yra -4 (C ^4- H ₄ ⁺ ) ir 4 (C ⁴⁺ O ₂ ^2- ). Štai čia mes pradedame pastebėti šios koncepcijos nesėkmę. Nei metano, CH ₄ , ir nei anglies dioksido, CO ₂ , Ar turime anglies kaip C ^4- arba C ^{4 +} jonų , atitinkamai, o, sudarančiomis kovalentinių jungčių.

Kiti anglies oksidacijos skaičiai, tokie kaip -3, -2, -1 ir 0, yra kai kurių organinių junginių molekulinėse formulėse. Tačiau ir vėlgi, nelabai teisinga manyti, kad anglies atomas yra joninis.

Rungtynės

Galiausiai, pagrindiniai fosforo oksidacijos skaičiai yra -3 (Ca ₃ ²⁺ P ₂ ³ ), +3 (H ₃ ⁺ P ³⁺ O ₃ ² ) ir + 5 (P ₂ ^{5 +} O _5). ² ).

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
2. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
3. Clarkas J. (2018). Oksidacijos būsenos (oksidacijos skaičiai). Atgauta iš: chemguide.co.uk
4. Vikipedija. (2020). Oksidacijos būsena. Atkurta iš: en.wikipedia.org
5. Dr Kristy M. Bailey. (sf). Oksidacijos skaičių priskyrimas. Atkurta iš: occc.edu