Oksidasyon durumu nasıl belirlenir

Video: Yükseltgenme (Oksidasyon) ve İndirgenme (Redüksiyon) (Kimya)

İçerik

adımlar
Bölüm 1 / 2: Kimya yasalarına göre oksidasyon durumunun belirlenmesi
Bölüm 2/2: Kimya yasalarını kullanmadan oksidasyon durumunu belirleme
İpuçları
Neye ihtiyacın var

Kimyada, "oksidasyon" ve "indirgeme" terimleri, bir atomun veya bir atom grubunun sırasıyla elektron kaybettiği veya aldığı reaksiyonlar anlamına gelir. Oksidasyon durumu, yeniden dağıtılan elektronların sayısını karakterize eden ve bir reaksiyon sırasında bu elektronların atomlar arasında nasıl dağıldığını gösteren bir veya daha fazla atoma atanan sayısal bir değerdir. Bu değerin belirlenmesi, atomlara ve onları oluşturan moleküllere bağlı olarak hem basit hem de oldukça karmaşık bir işlem olabilir. Ayrıca, bazı elementlerin atomları birkaç oksidasyon durumuna sahip olabilir. Neyse ki, kimya ve cebirin temellerini bilmenin yeterli olduğu, güvenli kullanımı için oksidasyon durumunu belirlemek için basit, açık kurallar vardır.

adımlar

Bölüm 1 / 2: Kimya yasalarına göre oksidasyon durumunun belirlenmesi

1 Söz konusu maddenin elemental olup olmadığını belirleyin. Kimyasal bir bileşiğin dışındaki atomların oksidasyon durumu sıfırdır. Bu kural hem ayrı serbest atomlardan oluşan maddeler için hem de bir elementin iki veya çok atomlu moleküllerinden oluşan maddeler için geçerlidir.
- Örneğin, Al_(s) ve Cl₂ her ikisi de kimyasal olarak bağlı olmayan bir element durumunda olduğundan, 0 oksidasyon durumuna sahiptir.
- Sülfürün allotropik formunun S olduğuna dikkat edin.₈, veya oktacera, atipik yapısına rağmen, sıfır oksidasyon durumu ile de karakterize edilir.
2 Söz konusu maddenin iyonlardan oluşup oluşmadığını belirleyin. İyonların oksidasyon durumu yüklerine eşittir. Bu hem serbest iyonlar hem de kimyasal bileşiklerin parçası olanlar için geçerlidir.
- Örneğin, Cl iyonunun oksidasyon durumu -1'dir.
- Kimyasal bileşik NaCl'deki Cl iyonunun oksidasyon durumu da -1'dir. Na iyonunun tanımı gereği +1 yükü olduğundan, Cl iyonunun yükünün -1 olduğu ve dolayısıyla oksidasyon durumunun -1 olduğu sonucuna varırız.
3 Lütfen metal iyonlarının birkaç oksidasyon durumuna sahip olabileceğini unutmayın. Birçok metalik elementin atomları farklı miktarlarda iyonlaşabilir. Örneğin, demir (Fe) gibi bir metalin iyon yükü +2 veya +3'tür. Metal iyonlarının yükü (ve oksidasyon durumları), bu metalin kimyasal bir bileşiğin parçası olduğu diğer elementlerin iyonlarının yükleriyle belirlenebilir; metinde bu yük Romen rakamlarıyla gösterilir: örneğin, demir (III) +3 oksidasyon durumuna sahiptir.
- Örnek olarak, bir alüminyum iyonu içeren bir bileşik düşünün. AlCl bileşiğinin toplam yükü₃ sıfır.Cl iyonlarının -1 yüküne sahip olduğunu ve bileşiğin böyle 3 iyon içerdiğini bildiğimizden, söz konusu maddenin genel nötrlüğü için Al iyonunun +3 yükü olmalıdır. Bu durumda, alüminyumun oksidasyon durumu +3'tür.
4 Oksijenin oksidasyon durumu -2'dir (bazı istisnalar dışında). Hemen hemen tüm durumlarda, oksijen atomları -2 oksidasyon durumuna sahiptir. Bu kuralın birkaç istisnası vardır:
- Oksijen elemental durumda ise (O₂), oksidasyon durumu, diğer temel maddelerde olduğu gibi 0'dır.
- Oksijen bir parçasıysa peroksit, oksidasyon durumu -1'dir. Peroksitler, basit bir oksijen-oksijen bağı (yani peroksit anyonu O) içeren bir grup bileşiktir.₂). Örneğin, H'nin bileşiminde₂Ö₂ (hidrojen peroksit) oksijenin yükü ve oksidasyon durumu -1'dir.
- Flor ile birleştiğinde oksijenin oksidasyon durumu +2'dir, aşağıdaki flor kuralını okuyun.
5 Hidrojen, birkaç istisna dışında +1 oksidasyon durumuna sahiptir. Oksijende olduğu gibi, istisnalar da vardır. Kural olarak, hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir (eğer H temel durumunda değilse).₂). Ancak hidrür adı verilen bileşiklerde hidrojenin oksidasyon durumu -1'dir.
- Örneğin, H'de₂O Hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir, çünkü oksijen atomunun yükü -2'dir ve toplam nötrlük için iki +1 yükü gereklidir. Bununla birlikte, sodyum hidrid bileşiminde, Na iyonu +1 yük taşıdığından hidrojenin oksidasyon durumu zaten -1'dir ve genel elektronötralite için hidrojen atomunun yükü (ve dolayısıyla oksidasyon durumu) olmalıdır. -1 ol.
6 flor Her zaman -1 oksidasyon durumuna sahiptir. Daha önce belirtildiği gibi, bazı elementlerin (metal iyonları, peroksitlerdeki oksijen atomları vb.) oksidasyon durumu bir dizi faktöre bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, florin oksidasyon durumu her zaman -1'dir. Bunun nedeni, bu elementin en büyük elektronegatifliğe sahip olmasıdır - başka bir deyişle, flor atomları kendi elektronlarıyla ayrılmaya en az isteklidir ve en aktif olarak yabancı elektronları çeker. Böylece, ücretleri değişmeden kalır.
7 Bir bileşikteki oksidasyon durumlarının toplamı, yüküne eşittir. Kimyasal bir bileşiği oluşturan tüm atomların oksidasyon durumları, bu bileşiğin yüküne eklenmelidir. Örneğin, bir bileşik nötr ise, tüm atomlarının oksidasyon durumlarının toplamı sıfır olmalıdır; bileşik -1 yüklü çok atomlu bir iyon ise, oksidasyon durumlarının toplamı -1'dir ve bu böyle devam eder.
- Bu iyi bir test yöntemidir - oksidasyon durumlarının toplamı bileşiğin toplam yüküne eşit değilse, o zaman bir yerde yanılıyorsunuz.

Bölüm 2/2: Kimya yasalarını kullanmadan oksidasyon durumunu belirleme

1 Oksidasyon durumları hakkında katı kuralları olmayan atomları bulun. Bazı elementler için oksidasyon durumunu bulmak için kesin olarak belirlenmiş kurallar yoktur. Bir atom yukarıda listelenen kurallardan herhangi birine uymuyorsa ve yükünü bilmiyorsanız (örneğin, atom bir kompleksin parçasıdır ve yükü belirtilmemişse), böyle bir atomun oksidasyon durumunu belirleyebilirsiniz. dışlayarak. İlk önce bileşikteki diğer tüm atomların yükünü belirleyin ve ardından bileşiğin bilinen toplam yükünden bu atomun oksidasyon durumunu hesaplayın.
- Örneğin, Na bileşiğinde₂BÖYLE₄ kükürt atomunun (S) yükü bilinmiyor - kükürt temel bir durumda olmadığı için sadece sıfır olmadığını biliyoruz. Bu bileşik, oksidasyon durumunu belirlemek için cebirsel yöntemi göstermek için iyi bir örnek teşkil eder.
2 Bileşikte kalan elementlerin oksidasyon durumlarını bulun. Yukarıda açıklanan kuralları kullanarak, bileşiğin kalan atomlarının oksidasyon durumlarını belirleyin. O, H vb. için kuralın istisnalarını unutmayın.
- Na için₂BÖYLE₄, kurallarımızı kullanarak Na iyonunun yükünün (ve dolayısıyla oksidasyon durumunun) +1 olduğunu ve oksijen atomlarının her biri için -2 olduğunu bulduk.
3 Atomların sayısını oksidasyon durumlarıyla çarpın. Artık biri hariç tüm atomların oksidasyon durumlarını bildiğimize göre, bazı elementlerin birkaç atomunun olabileceğini hesaba katmak gerekir. Her elementin atom sayısını (bileşikin kimyasal formülünde elementin sembolünden sonra bir alt simge olarak gösterilir) oksidasyon durumu ile çarpın.
- Na'da₂BÖYLE₄ 2 Na atomumuz ve 4 O atomumuz var.Böylece, 2 × +1 ile çarparak, tüm Na atomlarının (2) oksidasyon durumunu ve 4 × -2 ile çarparak - O (-8) atomlarının oksidasyon durumunu elde ederiz.
4 Önceki sonuçları ekleyin. Çarpma sonuçlarını özetleyerek, bileşiğin oksidasyon durumunu elde ederiz. olmadan İstenen atomun katkısını dikkate alarak.
- Örneğimizde, Na için₂BÖYLE₄ 2 ve -8 ekleyip -6 elde ederiz.
5 Bileşiğin yükünden bilinmeyen oksidasyon durumunu bulun. Artık istenen oksidasyon durumunu kolayca hesaplamak için tüm verilere sahipsiniz. Sol tarafında önceki hesaplama adımında elde edilen sayının ve bilinmeyen oksidasyon durumunun toplamının ve sağ tarafında bileşiğin toplam yükünün olacağı bir denklem yazın. Diğer bir deyişle, (Bilinen oksidasyon durumlarının toplamı) + (istenen oksidasyon durumu) = (bir bileşiğin yükü).
- Bizim durumumuzda, Na₂BÖYLE₄ çözüm şöyle görünür:
  - (Bilinen oksidasyon durumlarının toplamı) + (istenen oksidasyon durumu) = (bileşik yük)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6.V Na₂BÖYLE₄ kükürt oksidasyon durumuna sahiptir 6.

İpuçları

Bileşiklerde, tüm oksidasyon durumlarının toplamı yüke eşit olmalıdır. Örneğin, bileşik iki atomlu bir iyon ise, atomların oksidasyon durumlarının toplamı toplam iyonik yüke eşit olmalıdır.
Periyodik tabloyu kullanabilmek ve içinde metalik ve metalik olmayan elementlerin nerede bulunduğunu bilmek çok faydalıdır.
Atomların temel formdaki oksidasyon durumu her zaman sıfırdır. Tek bir iyonun oksidasyon durumu, yüküne eşittir. Periyodik tablonun 1A grubu elementleri, örneğin hidrojen, lityum, sodyum gibi elemental formda, +1 oksidasyon durumuna sahiptir; Magnezyum ve kalsiyum gibi Grup 2A metallerinin oksidasyon durumu elemental formda +2'dir. Oksijen ve hidrojen, kimyasal bağın türüne bağlı olarak 2 farklı oksidasyon durumuna sahip olabilir.