Oksidācijas-reducēšanās reakcija jeb īsāk sakot "redox" reakcija ietver elektronu apmaiņu starp atomiem. Lai noteiktu, kas notiek ar kuriem elementiem redoksreakcijā, pirms un pēc reakcijas jānosaka katra atoma oksidācijas skaitļi. Oksidācijas skaitļi apzīmē atoma potenciālu lādiņu jonu stāvoklī. Ja reakcijas laikā atoma oksidācijas skaitlis samazinās, tas tiek samazināts. Ja atoma oksidācijas skaitlis palielinās, tas tiek oksidēts.
Vispārīgie oksidācijas skaitļa noteikumi
Lai noteiktu atoma oksidācijas skaitli, jāņem vērā vairāki vispārīgi noteikumi. Pirmkārt, elementāro vielu oksidācijas skaits ir nulle. Otrkārt, jonu, kas satur tikai vienu atomu, oksidācijas skaitlis ir vienāds ar šī jona lādiņu. Treškārt, savienojuma elementu oksidācijas skaitļu summa ir vienāda ar nulli. Ceturtkārt, jonu ar vairākiem atomiem elementu oksidācijas skaitļi palielina kopējo lādiņu.
Elementam raksturīgā oksidācijas skaitļa likumi
Vairākiem elementiem vai elementu grupām ir paredzami oksidācijas skaitļi. Apsveriet arī šādus noteikumus. Pirmkārt, 1.A grupas jonu oksidēšanās ir +1. Otrkārt, 2A grupas jonu oksidācijas skaitlis ir +2. Treškārt, ūdeņraža oksidācijas skaitlis parasti ir +1, ja vien tas nav apvienots ar metālu. Šādā gadījumā tā oksidācijas skaitlis ir -1. Ceturtkārt, skābekļa oksidācijas skaitlis parasti ir -2. Piektkārt, fluora jonu oksidācijas skaitlis savienojumā vienmēr ir -1.
Oksidācijas skaitļu noteikšana
Oksidācijas skaitļa noteikumi palīdz noteikt nezināmu elementu oksidācijas skaitļus ķīmiskajā vienādojumā. Piemēram, ņemiet vērā šādu ķīmisko vienādojumu:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
Kreisajā pusē cinka oksidācijas skaitlis ir nulle. Ūdeņradis ir saistīts ar nemetālu, un tāpēc tā oksidācijas skaits ir +1. HCl neto lādiņš ir nulle, tāpēc hlora oksidācijas skaitlis ir -1. Labajā pusē cinka oksidācijas skaitlis ir +2, kas ir identisks tā jonu lādiņam. Ūdeņradis notiek tā elementārajā formā, un tāpēc tā oksidācijas skaitlis ir nulle. Hlora oksidācijas skaitlis joprojām ir -1.
Salīdzinot abas puses
Lai noteiktu, kas oksidējas un kas reducējas redoksreakcijā, jāseko oksidācijas skaitļu izmaiņām abās vienādojuma pusēs. Iepriekšminētajā vienādojumā cinks sākās ar nulli un beidzās ar +2. Ūdeņradis sākās ar +1 un beidzās ar nulli. Hlors palika pie -1. Cinka oksidācijas skaitlis palielinājās. Tāpēc cinks tika oksidēts. Ūdeņraža oksidācijas skaits samazinājās. Tāpēc ūdeņradis tika samazināts. Hlora oksidācijas skaitlis nemainījās, un tāpēc tas netika samazināts vai oksidēts.