Kjemikere holder rede på hvordan elektroner overføres mellom atomer i en reaksjon ved hjelp av et oksidasjonsnummer. Hvis oksidasjonsnummeret til et element i reaksjonen øker eller blir mindre negativt, blir elementet har blitt oksidert, mens et redusert eller mer negativt oksidasjonsnummer betyr at elementet har vært redusert. (Du kan huske dette skillet ved å bruke en gammel mnemonic: OIL RIG, oksidasjon er tap, reduksjon er gevinst.) Et oksidasjonsmiddel oksyderer en annen art og reduseres i prosessen, mens et reduksjonsmiddel reduserer en annen art og blir oksidert i prosess.
Skriv ut formelen for den kjemiske reaksjonen. Formelen for forbrenning av propan er for eksempel C3H8 (g) + 502 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l). Forsikre deg om at ligningen er riktig balansert.
Tilordne et oksidasjonsnummer til hvert element i reaksjonen ved hjelp av følgende regler: Ethvert element i seg selv (dvs. ikke kombinert med noen andre elementer) har et oksidasjonsnummer på 0. O2 eller rent oksygen, for eksempel, har et oksidasjonsnummer på 0 siden det er et element av seg selv. Fluor er det mest elektronegative elementet (dvs. det utøver det sterkeste trekk på elektroner), så i en forbindelse har det alltid et oksidasjonsnummer på -1. Siden det er det nest mest elektronegative elementet, har oksygen i en forbindelse alltid et oksidasjonsnummer på -2 (med bare noen få unntak). Hydrogen har et oksidasjonsnummer på -1 når det kombineres med et metall og +1 når det kombineres med et ikke-metall. Når det kombineres med andre grunnstoffer, har halogener (gruppe 17 i det periodiske systemet) et oksidasjonsnummer på -1 med mindre kombinert med oksygen eller et halogen høyere i gruppen, i hvilket tilfelle de har et oksidasjonsnummer på +1. Når de kombineres med andre grunnstoffer, har metaller i gruppe 1 et oksidasjonsnummer på +1, mens metaller i gruppe 2 har et oksidasjonsnummer på +2. Summen av alle oksidasjonstall i en forbindelse eller ion må være lik nettoladningen til forbindelsen eller ionet. Sulfatanionen, SO4, har for eksempel en nettolading på -2, så summen av alle oksidasjonstall i forbindelsen må være lik -2.
Sammenlign oksidasjonsnumrene for hvert element på produktsiden med oksidasjonsnummeret på reaktantsiden. Hvis oksidasjonsnummeret til en art synker eller blir mer negativt, har arten blitt redusert (dvs. fått elektroner). Hvis oksidasjonsnummeret til en art øker eller blir mer positivt, har det blitt oksidert (dvs. tapte elektroner). Ved forbrenning av propan begynner f.eks. Oksygenatomer reaksjonen med et oksidasjonsnummer på 0 og avslutt det med et oksidasjonsnummer på -2 (ved å bruke reglene ovenfor har oksygen i H2O eller i CO2 et oksidasjonsnummer på -2). Følgelig reduseres oksygen når det reagerer med propan.
Bestem hvilke reaktanter som er redusert og hvilke som er oksidert som vist ovenfor. En reaktant som oksyderer et element i en annen reaktant er et oksidasjonsmiddel, mens en reaktant som reduserer et element i en annen reaktant er et reduksjonsmiddel. I forbrenningsreaksjonen mellom propan og oksygen er for eksempel oksygen oksidasjonsmiddel og propan er reduksjonsmiddel.
Merk at det samme stoffet kan være et reduksjonsmiddel i en reaksjon og et oksidasjonsmiddel i en annen. Noen forbindelser eller stoffer mister imidlertid lett elektroner, og blir derfor generelt klassifisert som reduksjonsmidler mens andre forbindelser er veldig gode til å ta elektroner eller overføre oksygenatomer og blir derfor generelt klassifisert som oksiderende agenter. Hvilken rolle et stoff spiller, vil fortsatt avhenge av den aktuelle reaksjonen.
Referanser
- "Chemical Principles, the Quest for Insight, 4th Edition"; Peter Atkins og Loretta Jones; 2008.
Tips
- Det kan ta litt øvelse å bli kjent med regler for tildeling av oksidasjonsnumre; prøv å tilordne oksidasjonsnumre for elementer i forskjellige forbindelser til du har det nede.
om forfatteren
John Brennan har base i San Diego og har skrevet om vitenskap og miljø siden 2006. Artiklene hans har dukket opp i "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" og "East Bay Månedlig. "Brennan har en Bachelor of Science i biologi fra University of California, San Diego.
Fotokreditter
Brannbilde av Luke Haverkamp fra Fotolia.com