Chemici sledují, jak se elektrony přenášejí mezi atomy v reakci pomocí oxidačního čísla. Pokud se oxidační číslo prvku v reakci zvýší nebo se stane méně záporným, prvek byl oxidován, zatímco snížené nebo negativnější číslo oxidace znamená, že prvek byl snížena. (Tento rozdíl si můžete pamatovat pomocí staré mnemotechnické pomůcky: OIL RIG, oxidace je ztráta, redukce je zisk.) Oxidační činidlo oxiduje jiný druh a v procesu se redukuje, zatímco redukční činidlo redukuje jiný druh a oxiduje se v proces.
Napište vzorec pro chemickou reakci. Například vzorec pro spalování propanu je C3H8 (g) + 5 O2 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l). Ujistěte se, že je rovnice správně vyvážená.
Přiřaďte oxidační číslo každému prvku v reakci podle následujících pravidel: Jakýkoli prvek sám o sobě (tj. Nekombinovaný s žádnými jinými prvky) má oxidační číslo 0. Například O2 nebo čistý kyslík má oxidační číslo 0, protože je to prvek sám o sobě. Fluor je nejvíce elektronegativní prvek (tj. Vyvíjí nejsilnější tah na elektrony), takže ve sloučenině má vždy oxidační číslo -1. Jelikož je to druhý nejvíce elektronegativní prvek, kyslík ve sloučenině má vždy oxidační číslo -2 (až na několik výjimek). Vodík má oxidační číslo -1 v kombinaci s kovem a +1 v kombinaci s nekovem. V kombinaci s jinými prvky mají halogeny (skupina 17 periodické tabulky) oxidační číslo -1 pokud nejsou kombinovány s kyslíkem nebo halogenem vyšším ve skupině, v takovém případě mají oxidační číslo +1. V kombinaci s jinými prvky mají kovy skupiny 1 oxidační číslo +1, zatímco kovy skupiny 2 mají oxidační číslo +2. Součet všech oxidačních čísel ve sloučenině nebo iontu se musí rovnat čistému náboji sloučeniny nebo iontu. Například síranový anion, SO4, má čistý náboj -2, takže součet všech oxidačních čísel ve sloučenině musí být rovný -2.
Porovnejte oxidační čísla pro každý prvek na straně produktu s oxidačním číslem na straně reaktantu. Pokud se oxidační číslo druhu sníží nebo se stane negativnějším, druh se snížil (tj. Získal elektrony). Pokud se oxidační číslo druhu zvýší nebo se stane pozitivnějším, došlo k jeho oxidaci (tj. Ke ztrátě elektronů). Například při spalování propanu začínají atomy kyslíku reagovat s oxidačním číslem 0 a zakončete oxidačním číslem -2 (podle výše uvedených pravidel má kyslík v H2O nebo v CO2 oxidační číslo -2). V důsledku toho se kyslík redukuje, když reaguje s propanem.
Určete, které reaktanty jsou redukovány a které jsou oxidovány, jak je uvedeno výše. Reaktant, který oxiduje prvek v jiném reaktantu, je oxidační činidlo, zatímco reaktant, který redukuje prvek v jiném reaktantu, je redukční činidlo. Při spalovací reakci mezi propanem a kyslíkem je například kyslík oxidačním činidlem a propan je redukčním činidlem.
Pamatujte, že stejnou látkou může být redukční činidlo v jedné reakci a oxidační činidlo v jiné reakci. Některé sloučeniny nebo látky však snadno ztrácejí elektrony, a proto jsou obecně klasifikovány jako redukční činidla jiné sloučeniny jsou velmi dobré při přijímání elektronů nebo při přenosu atomů kyslíku, a proto se obecně klasifikují jako oxidující agenti. To, jakou roli hraje látka, bude stále záviset na dané reakci.
Reference
- „Chemical Principles, the Quest for Insight, 4th Edition“; Peter Atkins a Loretta Jones; 2008.
Tipy
- Může chvíli trvat, než se seznámíte s pravidly pro přidělování oxidačních čísel; zkuste přiřadit oxidační čísla pro prvky v různých sloučeninách, dokud to nebudete mít dole.
o autorovi
John Brennan se sídlem v San Diegu píše od roku 2006 o vědě a životním prostředí. Jeho články se objevily v publikacích „Plenty“, „San Diego Reader“, „Santa Barbara Independent“ a „East Bay Brennanová je držitelkou bakalářského titulu v biologii na Kalifornské univerzitě v San Diegu.
Fotografické kredity
Požární snímek Luka Haverkampa z Fotolia.com