Koncepcja numeru utleniania, jak to wyciągnąć i przykłady

On Numer utleniania, Nazywany również statusem utleniania, to taki, który opisuje wzmocnienie lub utratę elektronów w atomie, zakładając, że związek jest częścią ma charakter czysto jonowy. Dlatego, mówiąc o liczbie utleniania, uważa się, że wszystkie atomy znajdują się jako jony elektrostatyczne.

Chociaż prawdziwa panorama jest bardziej skomplikowana niż posiadanie jonów wszędzie, liczba utleniania jest naprawdę przydatna do interpretacji reakcji redukcji tlenku (redoks). Zmiana tych liczb ujawnia, które gatunki utleniły lub utracone elektrony, lub czy elektrony zostały zmniejszone lub wygrane.

Warstwa tlenku obejmująca ozdoby i posągi żelaza, składa się częściowo z O2-, gdzie tlen ma liczbę utleniania -2. Źródło: Dracénois [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

Obciążenie jonowe jonu monoatomowego pokrywa się z liczbą utleniania. Na przykład anion tlenkowy lub^2-, Jeden z najliczniejszych w niezliczonych minerałach, ma liczbę utleniania -2. Jest to interpretowane w następujący sposób: ma dwa dodatkowe elektrony w porównaniu z bazowym atomem tlenu lub.

Liczby utleniania są łatwo obliczane na podstawie wzoru molekularnego i zwykle mają większe zastosowanie i znaczenie, gdy mówimy o związkach nieorganicznych zatłoczonych jonem. Tymczasem w chemii organicznej nie ma tego samego znaczenia, ponieważ prawie wszystkie jej powiązania są w istocie kowalencyjne.

[TOC]

Jak uzyskać numer utleniania?

Elektronomoodprawność

Suma obciążeń jonowych w związku musi być równa zero do neutralnej. Tylko jony mogą mieć ładunki dodatnie lub ujemne.

Dlatego zakłada się, że suma liczb utleniania musi być również równa zero. Mając to na uwadze i wykonując obliczenia arytmetyczne, możemy wyjąć lub określić liczbę utleniania atomu w dowolnym związku.

Może ci służyć: waga atomowa

Walencias

Walencias nie jest wiarygodny do określenia liczby utleniania atomu, chociaż istnieje kilka wyjątków. Na przykład wszystkie elementy grupy 1, metali alkalicznych, mają Walencję 1, a zatem niezmienna liczba utleniania +1. To samo dotyczy metali alkalicznych, grupy 2, z liczbą utleniania +2.

Zauważ, że dodatnie liczby utleniania są zawsze poprzedzone symbolem „ +”: +1, +2, +3 itp. I w ten sam sposób negatywy: -1, -2, -3 itp.

Główne zasady

Istnieją pewne ogólne zasady, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu numeru utleniania:

-Liczba utleniania tlenu i siarki wynosi -2: o^2- i s^2-

-Czyste elementy mają 0: Numer utleniania wiary⁰, P₄⁰, S₈⁰

-Atom wodoru, w zależności od tego, kto jest powiązany, ma +1 liczbę utleniania (h⁺) lub -1 (h^-)

-Halogeny, pod warunkiem, że nie są powiązane z tlenem lub fluorkiem, mają liczbę utleniania -1: F^-, Cl^-, Br^- i ja^-

-Dla jonu poliatomicznego, jak OH^-, Suma liczb utleniania nie powinna być równa zero, ale obciążeniu jonów, które wynosiłoby -1 dla OH^- (ALBO^2-H⁺)^-

-Metale w zwykłych warunkach mają dodatnie liczby utleniania

Działania arytmetyczne

Załóżmy, że mamy związek PBCO₃. Jeśli zidentyfikujemy anion węglanowy, co₃^2-, Obliczenie wszystkich liczb utleniania będzie proste. Zaczynamy od tego samego węglanu, wiedząc, że liczba utleniania tlenu wynosi -2:

Może ci służyć: tlenki

(C^XALBO₃^2-)^2-

Suma liczb utleniania powinna być równa -2:

x + 3 (-2) = -2

x -6 = -2

x = +4

Dlatego numer utleniania węgla wynosi +4:

(C⁴⁺ALBO₃^2-)^2-

PBCO₃ Byłoby to teraz postrzegane jako:

Pb^zC⁴⁺ALBO₃^2-

Ponownie dodajemy liczby utleniania, aby były równe zero:

Z + 4 - 6 = 0

Z = +2

Dlatego ołów ma +2 liczbę utleniania, więc zakłada się, że istnieje jako kation pb²⁺. W rzeczywistości nie było nawet konieczne dokonywanie tych obliczeń, ponieważ wiedząc, że węglan ma ładunek -2, ołów, jego przeciw naras.

Przykłady

Poniżej znajdują się kilka przykładów liczby utleniania dla kilku pierwiastków w różnych związkach.

Tlen

Wszystkie tlenki metalu mają tlen jako lub^2-: Cao, brzydkie, cr₂ALBO₃, Beeo, Al₂ALBO₃, PBO₂, itp. Jednak w anionie nadtlenku, lub₂^2-, Każdy atom tlenu ma liczbę utleniania -1. Również w nadmiernym anionie lub₂^-, Każdy atom tlenu ma liczbę utleniania -1/2.

Z drugiej strony, gdy tlen jest powiązany z fluorkiem, uzyskuje dodatnie liczby utleniania. Na przykład w diffluoriku tlenu,₂, Tlen ma dodatnią liczbę utleniania. Który? Wiedząc, że fluorowa jest -1, mamy:

ALBO^XF₂^-1

x + 2 (-1) = 0

x -2 = 0

x = +2

Zatem tlen ma +2 liczbę utleniania (lub²⁺) w₂ (ALBO²⁺F₂^-).

Azot

Główne liczby utleniania azotu to -3 (n^3-H₃⁺¹), +3 (n³⁺F₃^-) i +5 (n₂⁵⁺ALBO₅^2-).

Chlor

Jedna z głównych liczb utleniania chloru wynosi -1. Ale wszystko się zmienia w połączeniu z tlenem, azotem lub fluorem, więcej pierwiastków elektroonegatywnych. Kiedy tak się dzieje, nabywa dodatnie liczby utleniania, takie jak: +1 (n^3-Cl₃⁺, Cl⁺F^-, Cl₂⁺ALBO^2-), +2, +3 (CLO₂^-), +4, +5 (CLO₂⁺), +6 i +7 (cl₂⁷⁺ALBO₇^2-).

Może ci służyć: chlorek sodu (NaCl)

Potas

Potas we wszystkich jego związkach ma numer utleniania +1 (k⁺); Chyba że jest to bardzo szczególny stan, w którym można uzyskać liczbę utleniania -1 (k^-).

Siarka

Przypadek siarki jest podobny do przypadku chloru: ma on liczbę utleniania -2, o ile nie jest połączona z tlenem, fluorem, azotem lub tym samym chlorem. Na przykład pozostałe liczby utleniania to: -1, +1 (s₂⁺¹Cl₂^-), +2 (s²⁺Cl₂^-), +3 (s₂ALBO₄^2-), +4 (s⁴⁺ALBO₂^2-), +5 i +6 (s⁶⁺ALBO₃^2-).

Węgiel

Główne stany utleniania węgla wynoszą -4 (c^4-H₄⁺) i +4 (c⁴⁺ALBO₂^2-). Tutaj zaczynamy widzieć porażkę tej koncepcji. Nie w metanie, Cho₄, I ani w dwutlenku węgla, co₂, Mamy węgiel jako jony C^4- lub c⁴⁺, odpowiednio, ale tworzenie kowalencyjnych linków.

Inne liczby utleniania dla węgla, takie jak -3, -2, -1 i 0, znajdujemy je w wzorach molekularnych niektórych związków organicznych. Jednak i znowu nie jest zbyt ważne zakładanie obciążeń jonowych w atomie węgla.

Mecz

I wreszcie główne liczby utleniania fosforu to -3 (CA₃²⁺P₂^3-), +3 (h₃⁺P³⁺ALBO₃^2-), Y +5 (str₂⁵⁺ALBO₅^2-).

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
3. Clark J. (2018). Stan utleniania (liczby utleniania). Odzyskane z: chemguide.współ.Wielka Brytania
4. Wikipedia. (2020). Stan utleniania. Źródło: w:.Wikipedia.org
5. Dr. Kristy m. Bailey. (S.F.). Przypisanie liczb utleniania. Źródło: OCC.Edu