Kemikere holder styr på, hvordan elektroner overføres mellem atomer i en reaktion ved hjælp af et oxidationsnummer. Hvis oxidationsnummeret for et element i reaktionen stiger eller bliver mindre negativt, er elementet er blevet oxideret, mens et reduceret eller mere negativt oxidationsnummer betyder, at elementet har været reduceret. (Du kan huske denne sondring ved hjælp af en gammel memnemonic: OIL RIG, oxidation er tab, reduktion er gain.) Et oxidationsmiddel oxiderer en anden art og reduceres i processen, mens et reduktionsmiddel reducerer en anden art og oxideres i behandle.
Skriv formlen for den kemiske reaktion. Formlen til forbrænding af propan er for eksempel C3H8 (g) + 502 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l). Sørg for, at ligningen er afbalanceret korrekt.
Tildel et oxidationsnummer til hvert element i reaktionen ved hjælp af følgende regler: Ethvert element i sig selv (dvs. ikke kombineret med andre elementer) har et oxidationsnummer på 0. O2 eller rent ilt har for eksempel et oxidationsnummer på 0, da det er et element i sig selv. Fluor er det mest elektronegative element (dvs. det udøver det stærkeste træk på elektroner), så i en forbindelse har det altid et oxidationsnummer på -1. Da det er det næstmest elektronegative element, har ilt i en forbindelse altid et oxidationsnummer på -2 (med kun få undtagelser). Brint har et oxidationsnummer på -1 når det kombineres med et metal og +1 når det kombineres med et ikke-metal. Når de kombineres med andre grundstoffer, har halogener (gruppe 17 i det periodiske system) et oxidationsnummer på -1 medmindre de kombineres med ilt eller et halogen, der er højere i gruppen, i hvilket tilfælde de har et oxidationsnummer på +1. Når de kombineres med andre grundstoffer, har gruppe 1-metaller et oxidationsnummer på +1, mens gruppe 2-metaller har et oxidationsnummer på +2. Summen af alle oxidationstal i en forbindelse eller ion skal være lig med forbindelsen eller ionens nettoladning. Sulfatanionen, SO4, har for eksempel en nettoladning på -2, så summen af alle oxidationstal i forbindelsen skal være lig med -2.
Sammenlign oxidationsnumrene for hvert element på produktsiden med oxidationsnummeret på reaktantsiden. Hvis oxidationstallet for en art falder eller bliver mere negativt, er arten blevet reduceret (dvs. optjente elektroner). Hvis en arts oxidationsnummer stiger eller bliver mere positivt, er det blevet oxideret (dvs. mistede elektroner). Ved forbrænding af propan begynder f.eks. Iltatomerne reaktionen med et oxidationsnummer på 0 og afslut det med et oxidationsnummer på -2 (ved hjælp af ovenstående regler har ilt i H2O eller i CO2 et oxidationsnummer på -2). Derfor reduceres ilt, når det reagerer med propan.
Bestem hvilke reaktanter der er reduceret, og hvilke der oxideres som vist ovenfor. En reaktant, der oxiderer et element i en anden reaktant, er et oxidationsmiddel, mens en reaktant, der reducerer et element i en anden reaktant, er et reduktionsmiddel. I forbrændingsreaktionen mellem propan og ilt er f.eks. Oxygen oxidationsmidlet, og propan er reduktionsmidlet.
Bemærk, at det samme stof kan være et reduktionsmiddel i en reaktion og et oxidationsmiddel i en anden. Nogle forbindelser eller stoffer mister imidlertid let elektroner og klassificeres således generelt som reduktionsmidler, mens andre forbindelser er meget gode til at tage elektroner eller overføre iltatomer og klassificeres således generelt som oxiderende agenter. Hvilken rolle et stof spiller, afhænger stadig af den pågældende reaktion.
Referencer
- "Chemical Principles, the Quest for Insight, 4. udgave"; Peter Atkins og Loretta Jones; 2008.
Tips
- Det kan tage lidt øvelse at sætte sig ind i reglerne for tildeling af oxidationstal; prøv at tildele oxidationsnumre for grundstoffer i forskellige forbindelser, indtil du har det nede.
Om forfatteren
John Brennan er baseret i San Diego og har skrevet om videnskab og miljø siden 2006. Hans artikler er vist i "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" og "East Bay Månedligt. "Brennan har en Bachelor of Science i biologi fra University of California, San Diego.
Fotokreditter
Ildbillede af Luke Haverkamp fra Fotolia.com