Kemistit seuraavat, miten elektronit siirtyvät atomien välillä reaktiossa käyttämällä hapetuslukua. Jos reaktion alkuaineen hapetusluku kasvaa tai muuttuu vähemmän negatiiviseksi, alkuaine on hapetettu, kun taas pienempi tai negatiivisempi hapetusluku tarkoittaa, että alkuaine on ollut vähennetty. (Voit muistaa tämän eron käyttämällä vanhaa muistisanaa: OIL RIG, hapetus on häviö, pelkistys on voitto.) Hapettava aine hapettaa toisen lajin ja pelkistyy prosessissa, kun taas pelkistin pelkistää toista lajia ja hapetetaan prosessi.
Kirjoita kemiallisen reaktion kaava. Esimerkiksi propaanin palamisen kaava on C3H8 (g) + 5O2 -> 3 CO2 (g) + 4 H20 (l). Varmista, että yhtälö on tasapainossa oikein.
Määritä hapettumisnumero reaktion jokaiselle alkuaineelle seuraavien sääntöjen mukaisesti: Kaikilla elementeillä itsessään (ts. Ei ole yhdistetty muihin elementteihin) hapetusluku on 0. Esimerkiksi O2: lla tai puhtaalla hapella hapetusluku on 0, koska se on itsessään elementti. Fluori on kaikkein elektronegatiivisin alkuaine (ts. Se vetää voimakkaimmin elektronien vetoa), joten yhdisteessä sen hapetusluku on aina -1. Koska se on toiseksi elektronegatiivisin alkuaine, yhdisteen hapen hapetusluku on aina -2 (vain muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta). Vedyn hapetusluku on -1 yhdistettynä metalliin ja +1 yhdistettynä ei-metalliin. Yhdistettynä muihin alkuaineisiin halogeenien (jaksollisen järjestelmän ryhmä 17) hapetusluku on -1 ellei niitä ole yhdistetty hapen tai ryhmässä korkeamman halogeenin kanssa, jolloin niiden hapetusluku on +1. Yhdistettynä muihin alkuaineisiin ryhmän 1 metallien hapetusluku on +1, kun taas ryhmän 2 metallien hapetusluku on +2. Kaikkien yhdisteessä tai ionissa olevien hapetuslukujen summan on oltava yhtä suuri kuin yhdisteen tai ionin nettovaraus. Esimerkiksi sulfaattianionilla, SO4, on nettovaraus -2, joten kaikkien yhdisteessä olevien hapetuslukujen summan on oltava yhtä suuri kuin -2.
Vertaa kunkin tuotepuolen elementin hapetusnumeroita reaktantin puolen hapetusnumeroihin. Jos lajin hapetusmäärä pienenee tai muuttuu negatiivisemmaksi, laji on vähentynyt (ts. Saadut elektronit). Jos lajin hapetusmäärä kasvaa tai tulee positiivisemmaksi, se on hapettunut (ts. Kadonneet elektronit). Esimerkiksi propaanin poltossa happiatomit aloittavat reaktion hapetusnumerolla 0 ja lopeta se hapetusmäärällä -2 (yllä olevia sääntöjä käytettäessä hapella H2O: ssa tai CO2: lla on hapetusluku -2). Näin ollen happi vähenee, kun se reagoi propaanin kanssa.
Määritä mitkä reagenssit ovat pelkistyneitä ja mitkä hapetetaan, kuten yllä on esitetty. Reagenssi, joka hapettaa elementin toisessa reaktantissa, on hapettava aine, kun taas reaktantti, joka pelkistää elementin toisessa reagenssissa, on pelkistävä aine. Esimerkiksi propaanin ja hapen välisessä palamisreaktiossa happi on hapettava aine ja propaani pelkistävä aine.
Huomaa, että sama aine voi olla pelkistävä aine yhdessä reaktiossa ja hapettava aine toisessa reaktiossa. Jotkut yhdisteet tai aineet menettävät kuitenkin helposti elektroneja ja luokitellaan siten yleensä pelkistäviksi aineiksi muut yhdisteet ovat erittäin hyviä ottamaan elektroneja tai siirtämään happiatomeja, ja siksi ne luokitellaan yleensä hapettaviksi agentit. Mikä rooli aineella on, riippuu edelleen kyseisestä reaktiosta.
Viitteet
- "Kemialliset periaatteet, Quest for Insight, 4. painos"; Peter Atkins ja Loretta Jones; 2008.
Vinkkejä
- Saattaa viedä vähän käytäntöä tutustumalla sääntöihin hapetuslukujen antamiseksi; yritä määrittää hapetusnumerot eri yhdisteiden alkuaineille, kunnes se on alaspäin.
kirjailijasta
San Diegossa toimiva John Brennan on kirjoittanut tiedettä ja ympäristöä vuodesta 2006 lähtien. Hänen artikkelit ovat ilmestyneet "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" ja "East Bay Kuukausittain. "Brennanilla on biologian kandidaatti Kalifornian yliopistossa San Diegossa.
Valokuvahyvitykset
Tulikuva Luke Haverkampilta Fotolia.com