Yükseltgenme sayıları nasıl bulunur?

İçerik

• aşamaları
• Bölüm 1 Oksidasyon sayılarının kimya kurallarından belirlenmesi
• Bölüm 2 Belirli kurallara uymayan atomlar için oksidasyon numaralarını belirleme

Kimyada "oksidasyon" ve "redüksiyon" terimleri, bir atomun (veya atom grubunun) sırasıyla elektronları kaybettiği veya kazandığı reaksiyonları belirtir. Oksidasyon numaraları, kimyagerlerin kaç elektronun transfer edilebileceğini ve bir reaktifin bir reaksiyon sırasında oksidasyona veya azalmaya maruz kaldığını bilmelerine yardımcı olan atomlara (veya atom gruplarına) atanan rakamlardır. Bir atomizasyon numarasının atomlara atandığı işlem, atomların yüküne ve ait oldukları moleküllerin kimyasal bileşimine bağlı olarak çok karmaşık bir işlem olabilir. Meseleleri daha da karmaşık hale getirmek için, bazı atomlar ikiden fazla oksidasyon numarasına sahip olabilir. Neyse ki, oksidasyon numarasının belirlenmesi, kimya ve cebir bilgisine sahip olmak faydalı olsa da, uygulanması kolay iyi tanımlanmış kurallara tabidir.

aşamaları

Bölüm 1 Oksidasyon sayılarının kimya kurallarından belirlenmesi

1. 
   

   
   Üzerinde çalıştığınız ürünün temel bir atom olup olmadığını belirleyin. Serbest kalan ve diğer elementlerle birlikte olmayan basit atomların oksidasyon sayısı her zaman 0'dır. Bu, basit formu bu basit atomdan oluşan atomlar için de geçerlidir, aynı zamanda basit formu atomlar için de geçerlidir. diyatomik veya poliyatomiktir.
   • Örneğin, al_(S) ve Cl₂ her ikisi de oksidasyon sayısına sahiptir, çünkü bunlar elektal, birleştirilmemiş formdadır.
   • Element kükürt şeklinde, S₈veya oktasülfür, düzensiz olmasına rağmen, aynı zamanda 0 yükseltgenme sayısına da sahiptir.

2. 
   

   
   
   
   Söz konusu ürünün iyonize halde olup olmadığını belirleyin. İyonların yükseltgenme sayısı yüklerine eşittir. Bu, diğer elementlere bağlı olmayan iyonlar için değil, aynı zamanda bir iyonik bileşiğin parçası olan iyonlar için de geçerlidir.
   • Örneğin, Cl iyonunun oksidasyon numarası -1'dir.
   • Cl iyonunun sahip olduğu hep NaCl bileşiğinin bir parçası olduğunda, -1 yükseltgenme sayısı. Na iyonunun yükü, tanım gereği, + 1 olduğundan, Cl iyonunun yükünün -1 olduğunu biliyoruz. Bu nedenle, oksidasyon numarası her zaman -1'dir.

3. 
   

   
   Metal iyonları için, birkaç oksidasyon numarası olabilir. Birçok metal elemanın birden fazla yükü vardır. Örneğin, demir (Fe) +2 veya +3 yüke sahip iyonize formda olabilir. Metal iyonlarının yükleri (ve bu nedenle bunların oksidasyon sayıları), parçası oldukları bileşiğin diğer atomlarının yüklerinin bir fonksiyonu olarak belirlenebilir veya bilgi, e. cümle içinde: "Demir iyonunun yükü (III) +3").
   • Alüminyum metal iyonunu içeren bir bileşik örneği alın. AlCl bileşiği₃ 0 yükünün toplam yükü vardır, Cl iyonlarının -1 yükü olduğunu ve bileşikte 3 olduğunu biliyoruz, bu yüzden Al iyonunun +3 yükü olması gerekir, böylece toplam yük Tüm iyonların% 0'ına eşittir. Bu nedenle, Al'in oksidasyon sayısı +3'dir.

4. 
   

   
   
   
   Oksijen atama oksidasyon numarası -2 (istisnalar hariç). içinde en Bazı durumlarda, oksijen atomları -2 yükseltgenme sayısına sahiptir. Ancak, bu kuralın bazı istisnaları vardır:
   • Oksijen elemental durumdayken (O₂), tüm temel atomlar için olduğu gibi, oksidasyon numarası 0'dır.
   • Oksijenin bir parçası olduğunda peroksit, sonra oksidasyon numarası -1'dir. Peroksitler, basit bir oksijen-oksijen (veya peroksit anyonu) bağına sahip bir bileşik sınıfıdır₂). Örneğin, H molekülünde₂Ey₂ (hidrojen peroksit), oksijenin yükseltgenme sayısı (ve yükü) -1'dir.
   • Oksijen florine bağlandığında, oksidasyon numarası +2'dir. Daha fazla bilgi için bu makalenin ilerisindeki florür kurallarını okuyun.

5. 
   

   
   Hidrojene +1 oksidasyon numarası atayın (istisnalar hariç). Oksijene gelince, hidrojenin oksidasyon sayısı istisnai durumlara tabidir. Genel olarak, hidrojenin oksidasyon sayısı + 1'dir (yine, temel şekli H olmadığı sürece₂). Bununla birlikte, özel sözde hibrit bileşikler söz konusu olduğunda, hidrojen, -1 yükseltgen sayısına sahiptir.
   • Örneğin, H molekülünde₂O, hidrojenin + 1 oksidasyon sayısına sahip olduğunu biliyoruz, çünkü oksijenin -2 yükü vardır ve bileşiğin toplam yükünün 0 olması için 2 + 1 yüke ihtiyacımız vardır.Bununla birlikte, sodyum hidroksit, NaH hibrit formunda, hidrojen, -1 oksidasyon numarasına sahiptir, çünkü Na iyonları bir + 1 yüküne sahiptir; bu nedenle, bileşiğin toplam yükünün sıfır olması için, hidrojen yükünün (ve dolayısıyla oksidasyon numarasının) -1'e eşit olması gerekir.

6. 
   

   
   Fluor vardır hep bir yükseltgenme sayısı -1. Daha önce de belirttiğimiz gibi, bazı elementlerin oksidasyonu birçok nedenden dolayı değişebilir (bu metal iyonları, peroksitlerde oksijen atomları vs.). Bununla birlikte, florin-1 yükseltgenme sayısına sahiptir ve bu asla değişmez. Bu, florinin en elektronegatif element olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır, bir başka deyişle, elektronlarından birini verme şansına en az sahip olan ve alması en muhtemel olan elementtir. başka bir elementin elektronu (ları). Bu yüzden suçlaması değişmiyor.

7. 
   

   
   Bir bileşiğin oksidasyon sayısını, söz konusu bileşiğin yüküne eşit olarak düşünün. Bir bileşiğin tüm atomlarının oksidasyon numaralarının toplamı bu bileşiğin yüküne eşit olmalıdır. Örneğin, bir bileşik yüklü değilse, tüm atomlarının oksidasyon numaralarının toplamı 0'a eşit olmalıdır; Bileşik bir poliamerik yük iyonu -1 ise, oksidasyon numaralarının toplamı -1 olmalıdır.
   • Bu, işinizi iyi yapıp yapmadığınızı kontrol etmek için iyi bir yoldur - eğer bileşikinizin oksidasyon numaralarının toplamı, bileşiklerinizin toplam yüküne eşit değilse, o zaman bir hata yaptığınızdan emin olabilirsiniz. oksidasyon numaralarınızı belirlerken bir yere.

Bölüm 2 Belirli kurallara uymayan atomlar için oksidasyon numaralarını belirleme

1. 
   

   
   Oksidasyon numaralarını atamak için kuralları olmayan atomları bulun. Bazı atomlar için, oksidasyon numaralarının belirlenmesi için özel bir kural yoktur. Atomunuz önceki paragraflarda görünmüyorsa ve ücretinden emin değilseniz (örneğin daha büyük bir bileşiğin parçasıysa ve bireysel ücreti size verilmemişse), eliminasyona devam ederek atomun oksidasyon sayısını bulun. İlk olarak, bileşiğin toplam yüküne dayanarak sizi ilgilendiren atomun sayısını belirlemeden önce, bileşiğin diğer atomlarının her birinin oksidasyon numarasını belirleyeceksiniz.
   • Örneğin, Na bileşiminde₂SO₄kükürtün (S) yükü bilinmemektedir - tek söyleyebileceğimiz, yükünün 0'dan farklı olduğudur, çünkü temel şeklinde değildir. Yükseltgenme sayısını belirlemek için bu cebirsel yöntemi uygulamak iyi bir adaydır.

2. 
   

   
   Bileşimin diğer elementlerinin oksidasyon numaralarını bulun. Oksidasyon sayısını belirlemek için kimyasal kuralları kullanarak, bileşiğin diğer atomlarının oksidasyon numaralarını bulun. O, H atomları vb. İçin istisnai durumlara dikkat edin.
   • Önceki bölümde belirtilen kimya kurallarını takip ederek, Na bileşiminde bunu biliyoruz.₂SO₄ Na iyonlarının yükü (ve dolayısıyla bir oksidasyon numarası) + 1'dir ve oksijen atomları -2 oksidasyon sayısına sahiptir.

3. 
   

   
   Her atom için, sayılarını oksidasyon sayılarıyla çarpın. Artık ilgilenilen atom hariç tüm atomlarımızın oksidasyon sayılarını bildiğimize göre, bu atomların bazılarının bileşikte bir kereden fazla görünebileceğini göz önünde bulundurmalıyız. Her atomun sayısal katsayısını (bileşiğin içindeki atomun kimyasal sembolünden sonra indeksle yazılmış) oksidasyon numarası ile çarpın.
   • Na bileşiğinde₂SO₄2 atom Na ve 4 atom O olduğunu biliyoruz. Bu nedenle, 2 sonucunu elde etmek için + 1'i (Na oksidasyon sayısı) 2 ile çarpmamız gerekiyor, sonra -2'yi çarpmak zorundayız. -8'in bir sonucunu elde etmek için O) 'nun 4 ile yükseltgenmesi.

4. 
   

   
   Sonuçları ekleyin. Oksidasyon numarasını elde etmek için çarpmalarınızın sonuçlarını ekleyin olmadan Bizi ilgilendiren atomun oksidasyon sayısını dikkate alınız.
   • Na örneğinde₂SO₄, -6 elde etmek için 2 ve -8 eklemek gerekliydi.

5. 
   

   
   Bileşiğin yüküne göre bilinmeyen oksidasyon sayısını hesaplayın. Artık basit cebirsel kuralları kullanarak bizi ilgilendiren oksidasyon numarasını bulmak için gereken tüm bilgilere sahipsiniz. Önceki adımların sonuçlarının artı bilinmeyen oksidasyon sayısının bileşiğin toplam yüküne eşit olduğu bir denklem oluşturun. Başka bir deyişle: (Bilinen oksidasyon numaralarının toplamı) + ​​(bilinmeyen oksidasyon numarası) = (bileşik yük).
   • Na örneğini alarak₂SO₄İşte nasıl yapılacağı:
     • (Bilinen oksidasyon numaralarının toplamı) + ​​(bilinmeyen oksidasyon numarası) = (bileşik yükü)
     • -6 + S = 0
     • S = 0 + 6
     • S = 6. S'nin oksidasyon sayısı eşittir 6 Na bileşiğinde₂SO₄.