Πώς να πει εάν κάτι έχει μειωθεί ή οξειδωθεί

Μια αντίδραση μείωσης της οξείδωσης, ή μια αντίδραση "redox" για σύντομο χρονικό διάστημα, περιλαμβάνει την ανταλλαγή ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων. Για να προσδιορίσετε τι συμβαίνει σε ποια στοιχεία σε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής, πρέπει να προσδιορίσετε τους αριθμούς οξείδωσης για κάθε άτομο πριν και μετά την αντίδραση. Οι αριθμοί οξείδωσης αντιπροσωπεύουν το πιθανό φορτίο ενός ατόμου στην ιοντική του κατάσταση. Εάν ο αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου μειώνεται σε μια αντίδραση, μειώνεται. Εάν αυξηθεί ο αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου, οξειδώνεται.

Προκειμένου να προσδιορίσετε τον αριθμό οξείδωσης ενός ατόμου, πρέπει να λάβετε υπόψη ορισμένους γενικούς κανόνες. Πρώτον, ο αριθμός οξείδωσης των στοιχειακών ουσιών είναι μηδέν. Δεύτερον, ο αριθμός οξείδωσης ενός ιόντος που περιέχει μόνο ένα άτομο είναι ίσος με το φορτίο αυτού του ιόντος. Τρίτον, το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης των στοιχείων σε μια ένωση ίση με μηδέν. Τέταρτον, οι αριθμοί οξείδωσης των στοιχείων σε ένα ιόν με πολλαπλά άτομα προσθέτουν στο συνολικό φορτίο.

Ορισμένα στοιχεία ή ομάδες στοιχείων έχουν προβλέψιμους αριθμούς οξείδωσης. Σκεφτείτε επίσης τους ακόλουθους κανόνες. Πρώτον, η οξείδωση ενός ιόντος Ομάδας 1Α είναι +1. Δεύτερον, ο αριθμός οξείδωσης ενός ιόντος Ομάδας 2Α είναι +2. Τρίτον, ο αριθμός οξείδωσης του υδρογόνου είναι τυπικά +1, εκτός εάν συνδυάζεται με ένα μέταλλο. Σε μια τέτοια περίπτωση, έχει έναν αριθμό οξείδωσης -1. Τέταρτον, ο αριθμός οξείδωσης οξυγόνου είναι συνήθως -2. Πέμπτον, ο αριθμός οξείδωσης ενός ιόντος φθορίου σε μια ένωση είναι πάντα -1.

Οι κανόνες αριθμού οξείδωσης βοηθούν στον προσδιορισμό των αριθμών οξείδωσης άγνωστων στοιχείων στη χημική εξίσωση. Για παράδειγμα, εξετάστε την ακόλουθη χημική εξίσωση:

Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-

Στην αριστερή πλευρά, ο ψευδάργυρος έχει μηδενικό αριθμό οξείδωσης. Το υδρογόνο συνδέεται με ένα μη μέταλλο και επομένως έχει αριθμό οξείδωσης +1. Το καθαρό φορτίο του HCl είναι μηδέν, επομένως το χλώριο έχει αριθμό οξείδωσης -1. Στη δεξιά πλευρά, ο ψευδάργυρος έχει αριθμό οξείδωσης +2, ο οποίος είναι ίδιος με το ιοντικό φορτίο του. Το υδρογόνο εμφανίζεται στη στοιχειακή του μορφή και επομένως έχει αριθμό οξειδώσεως μηδέν. Το χλώριο έχει ακόμη έναν αριθμό οξείδωσης -1.

Για να προσδιορίσετε τι οξειδώνεται και τι μειώνεται σε μια οξειδοαναγωγική αντίδραση, πρέπει να παρακολουθείτε τις αλλαγές στους αριθμούς οξείδωσης στις δύο πλευρές της εξίσωσης. Στην παραπάνω εξίσωση, ο ψευδάργυρος ξεκίνησε με μηδέν και έληξε στο +2. Το υδρογόνο ξεκίνησε στο +1 και τελείωσε στο μηδέν. Το χλώριο έμεινε στο -1. Ο αριθμός οξείδωσης του ψευδαργύρου αυξήθηκε. Επομένως, ο ψευδάργυρος οξειδώθηκε. Ο αριθμός οξείδωσης του υδρογόνου μειώθηκε. Επομένως, το υδρογόνο μειώθηκε. Το χλώριο δεν παρουσίασε καμία αλλαγή στον αριθμό οξείδωσης και ως εκ τούτου ούτε μειώθηκε ούτε οξειδώθηκε.