Bir maddenin yükseltgenme sayısını hesaplayın

Video: 10. Sınıf Kimya - Madde Miktarı Soruları | 2022

İçerik

Adım atmak
Bölüm 1/2: Oksidasyon numaralarının kimyasal kurallara göre atanması
Bölüm 2/2: Oksidasyon numaraları kuralları olmadan atomlara sayı atama
İpuçları
Gereklilikler

Kimyada, "oksidasyon" ve "indirgeme" terimleri, bir atomun (veya atom grubunun) sırasıyla elektron kaybettiği veya kazandığı reaksiyonlar anlamına gelir. Oksidasyon numaraları, kimyagerlerin kaç elektronun yer değiştirebileceğini ve verilen reaktanların bir reaksiyon sırasında oksitlenip oksitlenmediğini kontrol etmelerine yardımcı olmak için atomlara (veya atom gruplarına) atanan sayılardır. Oksidasyon numaralarını atomlara atama işlemi, atomların yüküne ve parçası oldukları moleküllerin kimyasal bileşimine bağlı olarak çok basitten karmaşığa kadar değişebilir. İşleri daha karmaşık hale getirmek için, bazı atomların birden çok oksidasyon sayısı olabilir. Neyse ki, oksidasyon sayılarının atanması, açıkça tanımlanmış, takip etmesi kolay kurallarla yönetilir, ancak temel bir kimya ve cebir anlayışı bu kuralları kullanmayı çok daha kolay hale getirecektir.

Adım atmak

Bölüm 1/2: Oksidasyon numaralarının kimyasal kurallara göre atanması

Söz konusu maddenin temel olup olmadığını belirleyin. Serbest, bağlı olmayan atomların oksidasyon sayısı her zaman 0'dır. Bu, hem tek bir atomdan oluşan atomlar hem de temel formu diatomik veya çok atomlu olan atomlar için geçerlidir.
- Örneğin, Al_(s) ve Cl₂ her ikisinin de oksidasyon sayısı 0'dır çünkü bunlar bileşik atomlar değildir.
- Unutmayın ki kükürt temel formunda, S.₈ (oktasülfür), düzensiz olmasına rağmen, oksidasyon sayısı da 0'dır.
Söz konusu maddenin bir iyon olup olmadığını belirleyin. İyonların yükseltgenme sayıları yüklerine eşittir. Bu, bağlanmamış iyonların yanı sıra bir kompozit iyonun parçası olan iyonlar için de geçerlidir.
- Örneğin, iyon Cl'nin oksidasyon sayısı -1'dir.
- Cl iyonu hala var NaCl bileşiğinin bir parçası olduğunda oksidasyon sayısı -1'dir. Na iyonu, tanımı gereği +1 yüküne sahip olduğundan, Cl iyonunun -1 yüküne sahip olduğunu biliyoruz, böylece oksidasyon sayısı hala -1'dir.
Metal iyonları söz konusu olduğunda, birden fazla oksidasyon sayısının mümkün olduğunu hatırlamak iyidir. Birçok metalin birden fazla inişi olabilir. Örneğin, metal demir (Fe) +2 veya +3 yüklü bir iyon olabilir. metal iyonlarının yükü (ve dolayısıyla oksidasyon sayıları), bileşimindeki diğer atomların yükleriyle ilişkili olarak veya metin olarak yazıldığında, Romen rakamlarıyla (örn. cümle: "Demir (III) iyonunun +3 yükü vardır.").
- Örneğin, alüminyum iyonu içeren bir bileşiğe daha yakından bakalım. AlCl bileşiği₃ 0 yüküne sahiptir. Cl iyonlarının -1 yüküne sahip olduğunu ve bileşikte 3 Cl iyonlarının bulunduğunu bildiğimiz için, Al-iyonunun + 3'lük bir yüke sahip olması gerekir, böylece birlikte eklenen tüm iyonların yükü 0. Yani, Al'ın yükseltgenme sayısı + 3'tür.
Oksijene bir oksidasyon numarası -2 atayın (istisnalar dışında). İçinde neredeyse her durumda, oksijen atomlarının oksidasyon sayısı -2'dir. Bu kuralın birkaç istisnası vardır:
- Oksijen temel haldeyken (O₂), bu durumda yükseltgenme sayısı 0'a eşittir, bu tüm temel atomlar için geçerlidir.
- Oksijen bir parçası olduğunda peroksit, o zaman yükseltgenme sayısı -1'dir. Peroksitler, bir oksijen-oksijen bağına (veya peroksit anyonu O₂). Örneğin, H molekülünde₂Ö₂ (hidrojen peroksit), oksijenin oksidasyon sayısı (ve yükü) -1'dir.Ayrıca, oksijen bir süperoksidin parçası olduğunda, oksidasyon sayısı -0,5'tir.
- Oksijen florine bağlandığında oksidasyon sayısı +2'dir. Daha fazla bilgi için aşağıdaki flor kuralına bakın. Ben hayır₂F.₂) bu +1.
Hidrojene +1 oksidasyon numarası atayın (istisnalar dışında). Oksijende olduğu gibi, hidrojenin oksidasyon sayısı istisnai durumlara bağlıdır. Genel olarak, hidrojenin yükseltgenme sayısı +1 (elemental form hariç, H.₂). Ancak hibrit adı verilen özel bir bileşik söz konusu olduğunda, hidrojenin oksidasyon sayısı -1'dir.
- Örneğin, H'den₂Oh, hidrojenin oksidasyon sayısının +1 olduğunu biliyoruz çünkü oksijenin yükü -2 ve toplam yükü sıfır olan bir bileşik yapmak için 2 +1 yüke ihtiyacımız var. Ancak sodyum hidrit maddesiyle, NaH, hidrojenin oksidasyon sayısı -1'dir çünkü Na iyonu +1 yüke sahiptir ve bileşiğin toplam yükünü 0 yapmak için hidrojenin bir yükü (ve dolayısıyla bir oksidasyon sayısı) vardır. -1.
Flor her zaman -1 oksidasyon sayısı. Yukarıda belirtildiği gibi, belirli elementlerin oksidasyon sayıları çeşitli faktörlere (metal iyonları, peroksitlerdeki oksijen atomları vb.) Bağlı olarak değişebilir. Diğer yandan florin oksidasyon sayısı -1'dir ve bu asla değişmez. Bunun nedeni, florin en elektro-negatif element olmasıdır veya başka bir deyişle, elektronlardan vazgeçmeye en az istekli olan ve diğer atomlardan elektronları devralma olasılığı en yüksek olan elementtir. Bu nedenle oksidasyon sayısı değişmeyecektir.
Bir bileşikteki yükseltgenme sayıları, bileşiğin yüküne eşittir. Bir bileşikteki tüm atomların yükseltgenme sayıları, o bileşiğin yüküne eşittir. Örneğin, bir bileşiğin yükü yoksa, tüm yükseltgenme sayılarının toplamı sıfır olacaktır; bileşik -1 yüklü çok atomlu bir iyon ise, eklenen oksidasyon sayıları -1 vb. olmalıdır.
- Bu, cevabınızı kontrol etmenin iyi bir yoludur - eğer bir bileşiğin toplanan yükseltgenme sayıları o bileşiğin yüküne eşit değilse, o zaman bir hata yaptığınızı anlarsınız.

Bölüm 2/2: Oksidasyon numaraları kuralları olmadan atomlara sayı atama

Oksidasyon numarası kuralları olmayan atomları bulun. Bazı atomlar yükseltgenme sayılarını bulma kurallarına uymaz. Bir atom yukarıdaki kurallara uymuyorsa ve yükünün ne olduğundan emin değilseniz (örneğin, daha büyük bir bileşiğin parçasıysa, böylece bireysel yük bilinmiyorsa), o atomun yükseltgenme sayısını şu şekilde bulabilirsiniz: eliminasyon. İlk önce bileşikteki diğer her atomun oksidasyonunun ne olduğunu belirlersiniz. Daha sonra, bileşiğin toplam yüküne bağlı olarak, denklemdeki bilinmeyen için toplamı çözersiniz.
- Örneğin, Na bileşiğinde₂YANİ₄, kükürt (S) yükü bilinmemektedir - temel biçiminde değildir, bu yüzden 0 değildir, ama tüm bildiğimiz budur. Bu, oksidasyon sayısını cebirsel olarak belirlemek için bu yöntemi uygulamak için iyi bir adaydır.
Bileşikteki diğer elementlerin bilinen yükseltgenme sayılarını belirleyin. Oksidasyon numarası atama kurallarını kullanarak, bileşikteki diğer atomların hangi oksidasyon numaralarına sahip olduğunu belirleriz. O, H, vb. Gibi istisnalara dikkat edin.
- Na olarak₂YANİ₄Kurallarımıza dayanarak, Na iyonunun +1 yüküne (ve dolayısıyla bir oksidasyon sayısına) sahip olduğunu ve oksijen atomlarının oksidasyon sayılarının -2 olduğunu biliyoruz.
Her atomun sayısını oksidasyon numarasıyla çarpın. Artık bilinmeyenler dışındaki tüm atomların yükseltgenme sayılarını bildiğimize göre, bu atomlardan bazılarının birden fazla meydana gelebileceğini düşünmemiz gerekecek. Her katsayıyı (bileşikteki atomun sembolünden sonra alt simge olarak yazılır) oksidasyon numarasıyla çarpın.
- Na gelince₂YANİ₄2 Na atomu ve 4 O atomu olduğunu biliyoruz. Şimdi Na oksidasyon sayısı 2'yi elde etmek için 2 × +1 olarak aşağıdaki hesaplamayı yapıyoruz ve O, -8'in oksidasyon sayısı olan 4 × -2'yi çarpıyoruz.
Sonuçları toplayın. Bu çarpımların sonuçlarının toplanması, bileşiğin yükseltgenme sayısını verir, olmadan bilinmeyen atomun oksidasyon sayısını hesaba katarak.
- Na örneğimizde₂YANİ₄-6 elde etmek için 2'den -8'e ekliyoruz.
Bileşiğin yüküne bağlı olarak bilinmeyen oksidasyon sayısını hesaplayın. Artık bilinmeyen oksidasyon sayısını basit bir cebir kullanarak bulmak için tüm verilere sahipsiniz. Bir denklem ve önceki adımın cevabının yanı sıra bileşiğin yükünü kullanacağız. Diğer bir deyişle: (Bilinmeyen yükseltgenme sayılarının toplamı) + (bilmek istediğiniz bilinmeyen yükseltgenme sayısı) = (bileşiğin yükü).
- Na örneğinde₂YANİ₄Bunu şu şekilde çözüyoruz:
  - (Bilinen yükseltgenme sayılarının toplamı) + (çözmek istediğiniz bilinmeyen yükseltgenme sayısı) = (bileşiğin yükü)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6. S'nin yükseltgenme sayısı vardır veya 6 Na'da₂YANİ₄.

İpuçları

Temel halindeki atomların oksidasyon sayısı her zaman 0'dır. 1 atomdan oluşan bir iyon, yüke eşit bir oksidasyon sayısına sahiptir. Hidrojen, lityum ve sodyum gibi Grup 1A metalleri +1 oksidasyon numarasına sahiptir; Magnezyum ve kalsiyum gibi Grup 2A metallerinin oksidasyon sayısı +2'dir. Hem hidrojen hem de oksijen, bağlarına bağlı olarak 2 farklı oksidasyon numarasına sahip olabilir.
Bir bileşikte, tüm yükseltgenme sayılarının toplamı 0'a eşit olmalıdır. 2 atomlu bir iyon varsa, yükseltgenme sayılarının toplamı, iyonun yüküne eşit olmalıdır.
Periyodik tablonun nasıl okunacağını ve metallerin ve metal olmayanların nerede bulunacağını bilmek çok faydalıdır.