화학자들은 산화수를 사용하여 반응에서 원자 사이에서 전자가 어떻게 전달되는지 추적합니다. 반응에서 원소의 산화수가 증가하거나 음수가 감소하면 원소는 산화 된 반면, 감소 된 또는 더 많은 음의 산화수는 원소가 줄인. (오래된 니모닉을 사용하여이 구분을 기억할 수 있습니다: OIL RIG, 산화는 손실, 환원은 이득입니다.) 산화제 환원제는 다른 종을 산화시키고 그 과정에서 환원되는 반면, 환원제는 다른 종을 감소시키고 방법.
화학 반응에 대한 공식을 작성하십시오. 예를 들어, 프로판 연소 공식은 C3H8 (g) + 5 O2-> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l)입니다. 방정식이 제대로 균형을 이루는 지 확인하십시오.
다음 규칙을 사용하여 반응의 각 요소에 산화 번호를 할당합니다. 모든 요소는 자체적으로 (즉, 다른 요소와 결합되지 않음) 산화 번호가 0입니다. 예를 들어, O2 또는 순수 산소는 그 자체로 원소이기 때문에 0의 산화수를 갖습니다. 불소는 가장 전기 음성적인 원소 (즉, 전자에 가장 강한 힘을 가함)이므로 화합물에서 항상 산화수는 -1입니다. 두 번째로 전기 음성적인 원소이기 때문에 화합물의 산소는 항상 -2의 산화수를 갖습니다 (몇 가지 예외 만 있음). 수소는 금속과 결합하면 -1, 비금속과 결합하면 +1의 산화수를가집니다. 다른 원소와 결합하면 할로겐 (주기율표 17 족)의 산화수는 -1입니다. 그룹에서 더 높은 산소 또는 할로겐과 결합되지 않는 한, 산화수는 +1. 다른 원소와 결합 할 때 1 족 금속은 +1의 산화수를 가지며 2 족 금속은 +2의 산화수를가집니다. 화합물 또는 이온의 모든 산화 수의 합은 화합물 또는 이온의 순 전하와 같아야합니다. 예를 들어 황산 음이온 SO4는 순 전하가 -2이므로 화합물의 모든 산화 수의 합은 -2와 같아야합니다.
제품면의 각 원소의 산화수를 반응 물면의 산화수와 비교하십시오. 종의 산화수가 감소하거나 음수가되면 종은 감소 된 것입니다 (즉, 획득 된 전자). 종의 산화수가 증가하거나 양이 증가하면 산화 된 것입니다 (즉, 전자 손실). 예를 들어, 프로판의 연소에서 산소 원자는 0의 산화수로 반응을 시작하고 산화수를 -2로 끝냅니다 (위의 규칙을 사용하면 H2O 또는 CO2의 산소는 -2). 결과적으로 산소는 프로판과 반응 할 때 감소합니다.
어떤 반응물이 환원되고 어떤 반응물이 위와 같이 산화되는지 확인합니다. 다른 반응물의 원소를 산화시키는 반응물은 산화제이고, 다른 반응물의 원소를 환원시키는 반응물은 환원제입니다. 예를 들어 프로판과 산소 사이의 연소 반응에서 산소는 산화제이고 프로판은 환원제입니다.
동일한 물질이 한 반응에서는 환원제가되고 다른 반응에서는 산화제가 될 수 있습니다. 그러나 일부 화합물 또는 물질은 쉽게 전자를 잃어 버리기 때문에 일반적으로 환원제로 분류됩니다. 다른 화합물은 전자를 취하거나 산소 원자를 전달하는 데 매우 뛰어나므로 일반적으로 산화로 분류됩니다 자치령 대표. 물질이 어떤 역할을하는지는 여전히 문제의 반응에 달려 있습니다.
참고 문헌
- "화학 원리, 통찰력을위한 탐구, 4 판"; Peter Atkins와 Loretta Jones; 2008.
팁
- 산화수를 할당하는 규칙에 익숙해지는 데 약간의 연습이 필요할 수 있습니다. 아래로 내려갈 때까지 다른 화합물의 원소에 대한 산화 번호를 할당하십시오.
저자 정보
샌디에이고에 기반을 둔 John Brennan은 2006 년부터 과학과 환경에 대해 글을 쓰고 있습니다. 그의 기사는 "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent"및 "East Bay"에 실 렸습니다. 월간. "Brennan은 샌디에이고 캘리포니아 대학교에서 생물학 학사 학위를 받았습니다.
사진 크레딧
Luke Haverkamp의 불 이미지 from Fotolia.com