Keemikud jälgivad oksüdatsiooninumbrit kasutades, kuidas elektronid reaktsioonis aatomite vahel kanduvad. Kui reaktsiooni elemendi oksüdatsiooninumber suureneb või muutub vähem negatiivseks, siis element on oksüdeeritud, samas kui vähenenud või negatiivsem oksüdatsiooniarv tähendab, et element on olnud vähendatud. (Seda vahet saate meenutada, kasutades vana mnemoonikat: OIL RIG, oksüdeerumine on kadu, redutseerimine on võimendus.) Oksüdeerija oksüdeerib teist liiki ja redutseerub protsessis, redutseerija aga redutseerib teist liiki ja oksüdeerub protsess.
Kirjutage keemilise reaktsiooni valem välja. Näiteks propaani põlemise valem on C3H8 (g) + 5 O2 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l). Veenduge, et võrrand oleks korralikult tasakaalus.
Määrake reaktsiooni igale elemendile oksüdatsiooninumber järgmiste reeglite abil: Igal üksikul iseenesest (s.o. pole ühendatud ühegi teise elemendiga) on oksüdatsiooninumber 0. Näiteks O2 või puhta hapniku oksüdatsiooniarv on 0, kuna see on omaette element. Fluor on kõige elektronegatiivsem element (s.t. see avaldab elektronidele tugevat tõmmet), nii et ühendis on selle oksüdatsiooniarv alati -1. Kuna see on suuruselt teine elektronegatiivne element, on ühendi hapniku oksüdatsiooniarv alati -2 (välja arvatud mõned üksikud erandid). Vesiniku oksüdatsiooniarv on metalliga kombineerituna -1 ja mittemetalliga kombineerituna +1. Muude elementidega kombineerituna on halogeenide (perioodilise tabeli 17. rühm) oksüdatsiooniarv -1 kui hapniku või halogeeniga on rühmas kõrgem, sel juhul on nende oksüdatsiooniarv +1. Teiste elementidega kombineerituna on 1. rühma metallide oksüdatsiooniarv +1, teise rühma metallide oksüdatsiooniarv on +2. Kõigi ühendi või iooni oksüdatsiooniarvude summa peab olema võrdne ühendi või iooni netolaenguga. Näiteks sulfaataniooni, SO4, netolaeng on -2, mistõttu kõigi ühendi oksüdatsiooniarvude summa peab olema võrdne -2.
Võrrelge iga toote elemendi oksüdatsiooninumbreid reaktiivi oksüdatsiooninumbriga. Kui liigi oksüdatsiooniarv väheneb või muutub negatiivsemaks, on liik vähenenud (s.t. saadud elektronid). Kui liigi oksüdatsiooninumber suureneb või muutub positiivsemaks, on see oksüdeerunud (s.t kadunud elektronid). Näiteks propaani põletamisel alustavad hapniku aatomid reaktsiooni oksüdatsiooniarvuga 0 ja oksüdeerumisarvuks -2 (kasutades ülaltoodud reegleid, on H2O või CO2 hapnikul oksüdatsiooniarv -2). Järelikult väheneb hapnik propaaniga reageerides.
Tehke kindlaks, millised reagendid on redutseeritud ja millised oksüdeeruvad, nagu eespool näidatud. Reagent, mis oksüdeerib elemendi teises reaktiivis, on oksüdeeriv aine, samas kui reaktiiv, mis redutseerib elemendi teises reaktiivis, on redutseerija. Näiteks propaani ja hapniku vahelises põlemisreaktsioonis on oksüdeerivaks hapnikuks ja redutseerijaks propaan.
Pange tähele, et sama aine võib olla ühes reaktsioonis redutseerija ja teises oksüdeeriv aine. Mõned ühendid või ained kaotavad elektronid kergesti ja klassifitseeritakse seeläbi tavaliselt redutseerijateks teised ühendid on väga head elektronide võtmisel või hapniku aatomite ülekandmisel ja seetõttu klassifitseeritakse neid üldiselt oksüdeerijateks agendid. Millist rolli aine mängib, sõltub ikkagi kõnealusest reaktsioonist.
Viited
- "Keemilised põhimõtted, otsingutepagas, 4. väljaanne"; Peter Atkins ja Loretta Jones; 2008.
Näpunäited
- Oksüdatsiooninumbrite määramise reeglitega tutvumine võib võtta veidi praktikat; proovige määrata oksüdeerumisnumbrid erinevate ühendite elementidele, kuni see on allapoole.
Autori kohta
San Diegos asuv John Brennan on alates 2006. aastast kirjutanud teadusest ja keskkonnast. Tema artikleid on ilmunud saitides "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" ja "East Bay Kord kuus. "Brennanil on San Diegos California ülikoolis bakalaureusekraad bioloogias.
Foto autorid
Tulepilt Luke Haverkampilt pärit Fotolia.com