Как да намерите числата на окисляване

Съдържание

• етапи
• Част 1 Определяне на окислителните числа от правилата за химия
• Част 2 Определете окислителните числа за атомите, които не спазват конкретни правила

В химията термините "окисляване" и "редукция" се отнасят до реакции, при които един атом (или група от атоми) губи или печели съответно електрони. Окислителните числа са числа, присвоени на атомите (или групи от атоми), които помагат на химиците да знаят колко електрони могат да бъдат прехвърлени и дали реагентът се подлага на окисляване или редукция по време на реакция. Процесът, чрез който атомизиращ номер се присвоява на атомите, може да бъде прост до много сложен в зависимост от заряда на атомите и химичния състав на молекулите, към които принадлежат. За допълнително усложняване на въпросите, някои атоми могат да имат повече от две окислителни числа. За щастие определянето на окислителното число се управлява от добре дефинирани правила, които са лесни за изпълнение, въпреки че може да е полезно да имате познания по химия и алгебра.

етапи

Част 1 Определяне на окислителните числа от правилата за химия

1. 
   

   
   Определете дали продуктът, върху който работите, е елементарен атом. Окислителният брой на елементарните атоми, свободен и не комбиниран с други елементи, винаги е 0. Това важи за атомите, чиято елементарна форма е съставена от този прост атом, но също и за атомите, чиято елементарна форма е диатомично или многоатомно.
   • Например Ал_(S) и Cl₂ и двете имат окислително число 0, тъй като са в елементарна, некомбинирана форма.
   • Обърнете внимание, че елементарната форма на сяра, S₈или октасулът, макар и нередовен, също има окислително число 0.

2. 
   

   
   Определете дали въпросният продукт е в йонизирана форма. Окислителното число на йоните е равно на техния заряд. Това важи за йони, които не са свързани с други елементи, но също така и за йони, които са част от йонно съединение.
   • Например, окислителното число на Cl йона е -1.
   • Cl йон притежава винаги окислително число -1, когато е част от NaCl съединението. Тъй като зарядът на Na йона по дефиниция е +1, знаем, че зарядът на Cl йона е -1. По този начин, окислителното му число винаги е -1.

3. 
   

   
   
   
   За металните йони може да има няколко окислителни числа. Много метални елементи имат повече от един товар. Например желязото (Fe) може да бъде в йонизирана форма със заряд от +2 или +3. Зарядите на металните йони (и следователно техните окислителни числа) могат да се определят като функция от зарядите на другите атоми на съединението, от което са част, или друго, като се използват римските числа, когато информацията е написана под формата на e (като в изречението: "Зарядът на железния йон (III) е +3").
   • Вземете за пример съединение, съдържащо алуминиевия метален йон. Съединението AlCl₃ има общ заряд от 0. Знаем, че йони на Cl имат заряд -1 и че в съединението има 3, така че Al йонът трябва да има заряд +3, така че общият заряд от всички йони е равно на 0. Следователно, окислителното число на Al е +3.

4. 
   

   
   Задайте кислород на окислително число -2 (с изключения). в най-много В някои случаи кислородните атоми имат окислително число -2. Има обаче някои изключения от това правило:
   • Когато кислородът е в елементарно състояние (О₂), окислителното му число е 0, както е при всички елементарни атоми.
   • Когато кислородът е част от a прекис, тогава окислителното му число е -1. Пероксидите са клас съединения, които имат обикновена връзка кислород-кислород (или пероксид анион)₂). Например в молекулата на Н₂О₂ (водороден пероксид), окислителният брой на кислорода (и неговия заряд) е -1.
   • Когато кислородът е свързан с флуор, неговият окислителен номер е +2. За повече информация прочетете правилата за флуор по-късно в тази статия.

5. 
   

   
   
   
   Определете окислително число от +1 до водород (с изключения). Що се отнася до кислорода, броят на окислението на водорода е предмет на изключителни случаи. Като цяло броят на окисляването на водорода е +1 (освен ако отново не е в неговата елементарна форма, H₂). В случай на специални така наречени хибридни съединения, водородът има окислително число -1.
   • Например в молекулата на Н₂О, ние знаем, че водородът има окислително число +1, тъй като кислородът има заряд -2 и имаме нужда от 2 + 1 заряди, за да може общият заряд на съединението да бъде 0.Въпреки това, в хибридната форма на натриев хидроксид, NaH, водородът има окислително число -1, тъй като Na йони имат заряд +1; следователно, за да бъде пълният заряд на съединението нулев, зарядът на водорода (и по този начин неговото окислително число) трябва да бъде равен на -1.

6. 
   

   
   Флуор има винаги окислително число -1. Както вече споменахме, броят на окислението на определени елементи може да варира по много причини (това е случаят с метални йони, кислородните атоми в пероксидите и др.). Флуорът обаче има окислително число -1 и това никога не се променя. Това се дължи на факта, че флуорът е най-електронегативният елемент - с други думи, той е елементът, който има най-малък шанс да даде един от своите електрони и това най-вероятно ще поеме или електроните (електроните) на друг елемент. Ето защо обвинението му не се променя.

7. 
   

   
   Помислете окислителното число на съединението като равно на заряда на това съединение. Сумата от окислителните числа на всички атоми на съединението трябва да е равна на заряда на това съединение. Например, ако съединението не е заредено, сумата от окислителните числа на всичките му атоми трябва да бъде равна на 0; ако съединението е многоатомен заряд йон -1, тогава сумата от окислителните числа трябва да е -1 и т.н.
   • Това е добър начин да проверите дали сте си свършили добре работата - ако сумата от окислителните числа на вашето съединение не е равна на общия заряд на съединението ви, тогава можете да сте сигурни, че сте направили грешка. някъде при определяне на вашите окислителни числа.

Част 2 Определете окислителните числа за атомите, които не спазват конкретни правила

1. 
   

   
   Намерете атоми, които нямат правила за присвояване на окислителни числа. За някои атоми няма конкретно правило за определяне на техния брой на окисление. Ако вашият атом не се появи в предходните параграфи и не сте сигурни в неговия заряд (ако например той е част от по-голямо съединение и индивидуалният му заряд не ви е даден), тогава можете да намерете броя на окислението на атома, като продължите чрез елиминиране. Първо, ще определите окислителното число на всеки от другите атоми на съединението, преди да определите броя на атома, който ви интересува, въз основа на общия заряд на съединението.
   • Например в Na съединението₂SO₄, зарядът на сярата (S) е неизвестен - всичко, което можем да кажем, е, че нейният заряд е различен от 0, тъй като не е в своята елементарна форма. Добър е кандидатът да приложи този алгебричен метод за определяне на окислителното число.

2. 
   

   
   Намерете окислителните номера на останалите елементи на съединението. Използвайки химичните правила за определяне на окислителното число, намерете окислителните числа на другите атоми на съединението. Обърнете внимание на изключителни случаи за О, Н атоми и т.н.
   • Следвайки правилата за химия, описани в предишния раздел, ние знаем, че в Na съединението₂SO₄ Na йони имат заряд (и следователно окислително число) от +1, а кислородните атоми имат окислително число -2.

3. 
   

   
   За всеки атом умножете броя им по окислителното им число. Сега, когато знаем окислителните числа на всички наши атоми, с изключение на интересуващия се атом, трябва да вземем предвид, че някои от тези атоми могат да се появят повече от веднъж в съединението. Умножете числовия коефициент на всеки атом (написан в индекс след химическия символ на атома в съединението) по неговото окислително число.
   • В Na съединението₂SO₄знаем, че има 2 атома Na и 4 атома на O. Така че трябва да умножим +1 (броя окисление на Na) по 2, за да получим резултат от 2, а след това да умножим -2 (броя на окисление на О) с 4, за да се получи резултат от -8.

4. 
   

   
   Добавете резултатите. Добавете резултатите от вашите умножения, за да получите окислителното число без вземете предвид броя на окислението на атома, който ни интересува.
   • В примера на Na₂SO₄, би било необходимо да добавите 2 и -8, за да получите -6.

5. 
   

   
   Изчислете неизвестното окислително число въз основа на заряда на съединението. Вече имате цялата информация, необходима за намиране на окислителния номер, който ни интересува, като използвате прости алгебрични правила. Създайте уравнение, според което резултатите от предходните стъпки плюс неизвестното окислително число са равни на общия заряд на съединението. С други думи: (Сума от известни окислителни числа) + (неизвестно окислително число) = (заряд на съединението).
   • Като вземем примера на Na₂SO₄Ето как да го направите:
     • (Сума от известните окислителни числа) + (неизвестно окислително число) = (съединение на заряда)
     • -6 + S = 0
     • S = 0 + 6
     • S = 6. Окислителното число на S е равно на 6 в Na съединението₂SO₄.