En oksidasjonsreduksjonsreaksjon, eller kort sagt "redoks" -reaksjon, involverer utveksling av elektroner mellom atomer. For å bestemme hva som skjer med hvilke elementer i en redoksreaksjon, må du bestemme oksidasjonsnumrene for hvert atom før og etter reaksjonen. Oksidasjonstall representerer den potensielle ladningen til et atom i dets ioniske tilstand. Hvis et atoms oksidasjonstall synker i en reaksjon, reduseres det. Hvis et atoms oksidasjonstall øker, oksideres det.
Generelle regler for oksidasjonsnummer
For å bestemme oksidasjonsnummeret til et atom, må du vurdere en rekke generelle regler. For det første er oksidasjonsantallet av elementære stoffer null. For det andre er oksidasjonsnummeret til et ion som bare inneholder ett atom lik ladningen til det ionet. For det tredje er summen av oksidasjonstallene til elementene i en forbindelse lik null. For det fjerde legger oksidasjonstallene til elementene i et ion med flere atomer til den totale ladningen.
Elementspesifikke regler for oksidasjonsnummer
Et antall elementer eller grupper av elementer har forutsigbare oksidasjonsnumre. Tenk også på følgende regler. For det første er oksidasjonen av et gruppe 1A-ion +1. For det andre er oksidasjonsnummeret til et gruppe 2A-ion +2. For det tredje er oksidasjonsantallet av hydrogen vanligvis +1, med mindre det kombineres med et metall. I et slikt tilfelle har det et oksidasjonsnummer på -1. For det fjerde er oksidasjonsantallet oksygen typisk -2. For det femte er oksidasjonsnummeret til et fluorion i en forbindelse alltid -1.
Bestemme oksidasjonsnumre
Oksidasjonsnummerreglene hjelper til med å bestemme oksidasjonsantallene til ukjente elementer i den kjemiske ligningen. Tenk for eksempel på følgende kjemiske ligning:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
På venstre side har sink et oksidasjonsnummer på null. Hydrogen er bundet til et ikke-metall og har derfor oksidasjonsnummer på +1. Nettoladningen til HCl er null, derfor har klor et oksidasjonsnummer på -1. På høyre side har sink et oksidasjonsnummer på +2, som er identisk med dets ioniske ladning. Hydrogen forekommer i sin grunnform og har derfor et oksidasjonsnummer på null. Klor har fortsatt et oksidasjonsnummer på -1.
Sammenligning av de to sidene
For å bestemme hva som er oksidert og hva som reduseres i en redoksreaksjon, må du spore endringene i oksidasjonsantall over de to sidene av ligningen. I ligningen ovenfor begynte sink med null og endte på +2. Hydrogen begynte på +1 og endte på null. Klor ble på -1. Sinkets oksidasjonsnummer økte. Derfor ble sink oksidert. Hydrogenets oksidasjonsnummer falt. Derfor ble hydrogen redusert. Klor opplevde ingen endring i oksidasjonsnummeret og ble derfor verken redusert eller oksidert.