Bagaimana untuk mencari bilangan pengoksidaan

Kandungan

• peringkat
• Bahagian 1 Menentukan nombor pengoksidaan dari peraturan kimia
• Bahagian 2 Tentukan bilangan pengoksidaan untuk atom yang tidak mematuhi peraturan tertentu

Dalam kimia, istilah "pengoksidaan" dan "pengurangan" merujuk kepada tindak balas di mana atom (atau kumpulan atom) kehilangan atau mendapatkan elektron, masing-masing. Nombor oksidasi adalah nombor yang diberikan kepada atom (atau kumpulan atom) yang membantu ahli kimia mengetahui berapa banyak elektron boleh dipindahkan dan sama ada reagen mengalami pengoksidaan atau pengurangan semasa reaksi. Proses di mana nombor atomisasi diberikan kepada atom boleh menjadi sangat rumit bergantung kepada pertuduhan atom dan komposisi kimia molekul yang mereka milik. Untuk merumitkan lagi perkara, beberapa atom mungkin mempunyai lebih daripada dua nombor pengoksidaan. Nasib baik, penentuan bilangan pengoksidaan ditadbir oleh peraturan yang jelas yang mudah untuk dilaksanakan, walaupun mungkin berguna untuk mengetahui ilmu kimia dan algebra.

peringkat

Bahagian 1 Menentukan nombor pengoksidaan dari peraturan kimia

1. 
   

   
   Kenal pasti jika produk yang anda sedang kerjakan adalah atom unsur. Nombor pengoksidaan atom asas, bebas dan tidak digabungkan dengan unsur-unsur lain, sentiasa 0. Ini adalah benar untuk atom yang bentuk unsur terdiri daripada atom mudah ini, tetapi juga untuk atom yang bentuk unsur adalah diatomik atau politiomik.
   • Sebagai contoh, Al_(S) dan Cl₂ kedua-duanya mempunyai nombor pengoksidaan 0 kerana mereka berada dalam bentuk unsur yang tidak berstruktur.
   • Perhatikan bahawa bentuk unsur sulfur, S₈, atau octasulfur, walaupun tidak teratur, juga mempunyai nombor pengoksidaan 0.

2. 
   

   
   Kenal pasti jika produk yang dimaksudkan dalam bentuk terionisasi. Nombor pengoksidaan ion adalah sama dengan caj mereka. Ini adalah benar bagi ion yang tidak dikaitkan dengan unsur-unsur lain tetapi juga untuk ion-ion yang merupakan sebahagian daripada sebatian ionik.
   • Sebagai contoh, bilangan pengoksidaan Clion adalah -1.
   • Clion mempunyai sentiasa nombor pengoksidaan -1 apabila ia adalah sebahagian daripada sebatian NaCl. Oleh kerana pertuduhan ion Na, menurut definisi, adalah +1, kita tahu bahawa pertuduhan Clion adalah -1. Oleh itu, nombor pengoksidaannya sentiasa -1.

3. 
   

   
   
   
   Untuk ion logam, mungkin terdapat beberapa nombor pengoksidaan. Ramai elemen logam mempunyai lebih daripada satu beban. Sebagai contoh, besi (Fe) mungkin dalam bentuk terionisasi dengan caj +2 atau +3. Tuduhan ion logam (dan oleh itu nombor pengoksidaannya) boleh ditentukan sebagai fungsi caj atom-atom lain dari sebatian yang mana ia adalah sebahagian, atau dengan menggunakan nombor Rom apabila maklumat itu ditulis dalam bentuk e dalam ayat: "Tuduhan ion besi (III) adalah +3").
   • Ambil contoh sebatian yang mengandungi ion logam aluminium. Kompaun AlCl₃ mempunyai caj keseluruhan sebanyak 0. Kita tahu bahawa Cl ions mempunyai caj -1 dan bahawa terdapat 3 dalam sebatian itu, jadi Al ion mesti mempunyai caj +3 supaya caj keseluruhan semua ion adalah sama dengan 0. Oleh itu, bilangan pengoksidaan Al ialah +3.

4. 
   

   
   Berikan oksigen sebagai nombor pengoksidaan -2 (dengan pengecualian). dalam paling banyak Dalam sesetengah kes, atom oksigen mempunyai nombor pengoksidaan -2. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa pengecualian kepada peraturan ini:
   • Apabila oksigen berada dalam keadaan unsur (O₂), bilangan pengoksidaannya ialah 0, seperti yang berlaku untuk semua atom asas.
   • Apabila oksigen adalah sebahagian daripada a peroksida, maka nombor pengoksidaannya adalah -1. Peroksida adalah kelas sebatian yang mempunyai ikatan oksigen oksigen (atau anion peroksida) mudah₂). Sebagai contoh, dalam molekul H₂O₂ (hidrogen peroksida), bilangan pengoksidaan oksigen (dan cajnya) adalah -1.
   • Apabila oksigen terikat kepada fluorin, nombor pengoksidaannya ialah +2. Untuk maklumat lanjut, baca peraturan untuk fluorida kemudian dalam artikel ini.

5. 
   

   
   
   
   Berikan nombor pengoksidaan +1 kepada hidrogen (dengan pengecualian). Bagi oksigen, bilangan pengoksidaan hidrogen adalah tertakluk kepada kes-kes yang luar biasa. Secara umum, bilangan pengoksidaan hidrogen adalah +1 (kecuali, sekali lagi, bahawa ia dalam bentuk unsur, H₂). Walau bagaimanapun, dalam hal sebatian hibrid yang dipanggil khas, hidrogen mempunyai bilangan pengoksidaan -1.
   • Sebagai contoh, dalam molekul H₂O, kami tahu bahawa hidrogen mempunyai nombor pengoksidaan +1 kerana oksigen mempunyai caj -2 dan kami memerlukan caj 2 + 1 untuk caj keseluruhan kompaun menjadi 0.Walau bagaimanapun, dalam bentuk hibrid natrium hidroksida, NaH, hidrogen mempunyai bilangan pengoksidaan -1 kerana ion Na mempunyai cas +1; oleh itu, untuk jumlah caj kompaun menjadi sifar, caj hidrogen (dan dengan itu bilangan pengoksidaannya) mestilah bersamaan dengan -1.

6. 
   

   
   Fluor mempunyai sentiasa nombor pengoksidaan -1. Seperti yang telah kita sebutkan, bilangan pengoksidaan unsur-unsur tertentu boleh berbeza-beza kerana banyak sebab (ini adalah kes ion logam, atom oksigen dalam peroksida, dan sebagainya). Walau bagaimanapun, fluorin mempunyai nombor pengoksidaan -1, dan ini tidak pernah berubah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahawa fluorine adalah elemen elektronegatif yang paling - dalam erti kata lain, ia adalah unsur yang mempunyai peluang paling kecil untuk memberikan salah satu elektron dan yang paling mungkin untuk mengambil atau elektron (s) elemen lain. Itulah sebabnya tuduhannya tidak berubah.

7. 
   

   
   Pertimbangkan nombor pengoksidaan sebatian sebagai sama dengan pertuduhan sebatian itu. Jumlah nombor pengoksidaan semua atom sebatian mesti sama dengan tuduhan sebatian ini. Sebagai contoh, jika sebatian tidak dikenakan, jumlah nombor pengoksidaan semua atomnya mestilah sama dengan 0; jika sebatian itu adalah ion caj politiomik -1, maka jumlah nombor pengoksidaan mestilah -1, dan sebagainya.
   • Ini adalah cara yang baik untuk memeriksa sama ada anda telah melakukan pekerjaan anda dengan baik - jika jumlah nombor pengoksidaan kompaun anda tidak sama dengan jumlah pertuduhan kompaun anda, maka anda pasti akan membuat kesalahan. di suatu tempat dalam menentukan nombor pengoksidaan anda.

Bahagian 2 Tentukan bilangan pengoksidaan untuk atom yang tidak mematuhi peraturan tertentu

1. 
   

   
   Cari atom yang tidak mempunyai peraturan untuk memberikan nombor pengoksidaan. Bagi sesetengah atom, tiada peraturan tertentu untuk penentuan bilangan pengoksidaan mereka. Sekiranya atom anda tidak muncul dalam perenggan yang terdahulu dan anda tidak pasti cajnya (jika misalnya, ia adalah sebahagian daripada sebatian yang lebih besar dan caj individunya tidak diberikan kepada anda), maka anda boleh dapatkan bilangan pengoksidaan atom dengan meneruskan penghapusan. Pertama, anda akan menentukan bilangan pengoksidaan bagi setiap atom lain dari sebatian tersebut, sebelum menentukan bilangan atom yang menarik perhatian anda berdasarkan tuntutan keseluruhan kompaun.
   • Contohnya, dalam senyawa Na₂SO₄, tuduhan sulfur (S) tidak diketahui - semua yang kita boleh katakan ialah cajnya adalah berbeza daripada 0 kerana ia tidak dalam bentuk unsur. Ia adalah calon yang baik untuk menggunakan kaedah algebra ini untuk menentukan nombor pengoksidaan.

2. 
   

   
   Cari nombor pengoksidaan unsur-unsur lain dari sebatian itu. Menggunakan kaedah kimia untuk menentukan nombor pengoksidaan, cari nombor pengoksidaan atom lain dari sebatian. Perhatikan kes-kes yang luar biasa untuk atom O, H, dan sebagainya.
   • Berikutan peraturan kimia yang digariskan dalam bahagian sebelumnya, kita tahu bahawa di sebatian Na₂SO₄ ion Na mempunyai caj (dan oleh itu nombor pengoksidaan) +1 dan atom oksigen mempunyai nombor pengoksidaan -2.

3. 
   

   
   Untuk setiap atom, darab nombor mereka dengan nombor pengoksidaan mereka. Sekarang kita tahu nombor pengoksidaan semua atom kita kecuali atom yang menarik, kita mesti mengambil kira bahawa beberapa atom ini boleh muncul lebih dari satu kali dalam sebatian. Multiply pekali berangka setiap atom (ditulis dalam indeks selepas simbol kimia atom di dalam sebatian) dengan nombor pengoksidaannya.
   • Dalam sebatian Na₂SO₄kita tahu bahawa terdapat 2 atom Na dan 4 atom O. Maka kita perlu mengalikan +1 (bilangan pengoksidaan Na) dengan 2 untuk mendapatkan hasil dari 2, kemudian untuk membiak -2 (jumlah pengoksidaan O) sebanyak 4 untuk memperoleh hasil daripada -8.

4. 
   

   
   Tambah keputusan. Tambah hasil pendaraban anda untuk mendapatkan nombor pengoksidaan tanpa mengambil kira bilangan pengoksidaan atom yang menarik minat kita.
   • Dalam contoh Na₂SO₄, ia perlu untuk menambah 2 dan -8 untuk mendapatkan -6.

5. 
   

   
   Hitung nombor pengoksidaan yang tidak diketahui berdasarkan caj kompaun tersebut. Anda kini mempunyai semua maklumat yang diperlukan untuk mencari nombor pengoksidaan yang menarik minat kami dengan menggunakan peraturan algebra yang mudah. Menetapkan persamaan mengikut mana keputusan langkah-langkah sebelumnya dan nombor pengoksidaan yang tidak diketahui adalah sama dengan tuduhan keseluruhan kompaun. Dengan kata lain: (Jumlah bilangan pengoksidaan yang diketahui) + (nombor pengoksidaan yang tidak diketahui) = (caj kompaun).
   • Dengan mengambil contoh Na₂SO₄Inilah caranya:
     • (Jumlah nombor pengoksidaan yang diketahui) + (nombor pengoksidaan yang tidak diketahui) = (caj kompaun)
     • -6 + S = 0
     • S = 0 + 6
     • S = 6. Nombor pengoksidaan S bersamaan dengan 6 dalam sebatian Na₂SO₄.