En oxidationsreduktionsreaktion eller kort sagt "redox" -reaktion involverer udveksling af elektroner mellem atomer. For at bestemme, hvad der sker med hvilke elementer i en redoxreaktion, skal du bestemme oxidationsnumrene for hvert atom før og efter reaktionen. Oxidationstal repræsenterer den potentielle ladning af et atom i dets ioniske tilstand. Hvis et atoms oxidationsantal falder i en reaktion, reduceres det. Hvis et atoms oxidationsantal stiger, oxideres det.
Generelle regler for oxidationsnummer
For at bestemme oxidationsnummeret for et atom skal du overveje et antal generelle regler. For det første er oxidationsantalet af elementære stoffer nul. For det andet er oxidationsnummeret på en ion, der kun indeholder et atom, lig med ladningen af denne ion. For det tredje er summen af oxidationstallene for elementerne i en forbindelse lig med nul. For det fjerde tilføjer oxidationstallene for elementerne i en ion med flere atomer den samlede ladning.
Elementspecifikke regler for oxidationsnummer
Et antal grundstoffer eller grupper af grundstoffer har forudsigelige oxidationsnumre. Overvej også følgende regler. For det første er oxidationen af en gruppe 1A-ion +1. For det andet er oxidationsnummeret for en gruppe 2A-ion +2. For det tredje er oxidationsantalet af hydrogen typisk +1, medmindre det kombineres med et metal. I et sådant tilfælde har det et oxidationsnummer på -1. For det fjerde er oxidationsantalet ilt typisk -2. For det femte er oxidationstallet for en fluorion i en forbindelse altid -1.
Bestemmelse af oxidationsnumre
Reglerne for oxidationsnummer hjælper med at bestemme oxidationsnumrene for ukendte grundstoffer i den kemiske ligning. Overvej f.eks. Følgende kemiske ligning:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
På venstre side har zink et oxidationsnummer på nul. Brint er bundet til et ikke-metal og har derfor oxidationsnummer på +1. Nettoladningen af HCI er nul, derfor har klor et oxidationsnummer på -1. På højre side har zink et oxidationsnummer på +2, hvilket er identisk med dets ioniske ladning. Brint forekommer i sin grundform og har derfor et oxidationsnummer på nul. Klor har stadig et oxidationsnummer på -1.
Sammenligning af de to sider
For at bestemme, hvad der oxideres, og hvad der reduceres i en redoxreaktion, skal du spore ændringerne i oxidationstal på tværs af ligningen. I ligningen ovenfor begyndte zink med nul og sluttede ved +2. Brint begyndte ved +1 og sluttede ved nul. Klor blev ved -1. Zinks oxidationsantal steg. Derfor blev zink oxideret. Brintets oxidationsnummer faldt. Derfor blev brint reduceret. Klor oplevede ingen ændring i oxidationstal og blev derfor hverken reduceret eller oxideret.