Chemicy śledzą, w jaki sposób elektrony są przenoszone między atomami w reakcji za pomocą stopnia utlenienia. Jeśli stopień utlenienia pierwiastka w reakcji wzrasta lub staje się mniej ujemny, pierwiastek został utleniony, a zmniejszona lub bardziej ujemna liczba utlenienia oznacza, że pierwiastek został zredukowany. (Możesz zapamiętać to rozróżnienie, używając starego mnemonika: OIL RIG, utlenianie to strata, redukcja to zysk.) Środek utleniający utlenia inny gatunek i jest redukowany w procesie, podczas gdy środek redukujący redukuje inny gatunek i jest utleniany w in proces.
Napisz wzór na reakcję chemiczną. Na przykład wzór na spalanie propanu to C3H8(g) + 5 O2 --> 3 CO2(g) + 4 H2O(l). Upewnij się, że równanie jest odpowiednio zbalansowane.
Przypisz stopień utlenienia każdemu pierwiastkowi w reakcji, stosując następujące zasady: Każdy pierwiastek sam (tj. nie połączony z żadnym innym pierwiastkiem) ma stopień utlenienia równy 0. Na przykład O2 lub czysty tlen ma stopień utlenienia równy 0, ponieważ sam w sobie jest pierwiastkiem. Fluor jest pierwiastkiem najbardziej elektroujemnym (czyli najsilniej przyciąga elektrony), więc w związku ma zawsze stopień utlenienia -1. Ponieważ jest to drugi najbardziej elektroujemny pierwiastek, tlen w związku ma zawsze stopień utlenienia -2 (z kilkoma wyjątkami). Wodór ma stopień utlenienia -1 w połączeniu z metalem i +1 w połączeniu z niemetalem. W połączeniu z innymi pierwiastkami halogeny (grupa 17 układu okresowego) mają stopień utlenienia -1 chyba że są połączone z tlenem lub halogenem wyższym w grupie, w którym to przypadku mają stopień utlenienia +1. W połączeniu z innymi pierwiastkami, metale z grupy 1 mają stopień utlenienia +1, podczas gdy metale z grupy 2 mają stopień utlenienia +2. Suma wszystkich stopni utlenienia związku lub jonu musi być równa ładunkowi netto związku lub jonu. Na przykład anion siarczanowy, SO4, ma ładunek netto -2, więc suma wszystkich stopni utlenienia w związku musi być równa -2.
Porównaj stopnie utlenienia dla każdego pierwiastka po stronie produktu z stopniem utlenienia po stronie reagenta. Jeśli liczba utlenienia gatunku zmniejsza się lub staje się bardziej ujemna, gatunek został zredukowany (tj. zyskał elektrony). Jeśli liczba utlenienia gatunku wzrasta lub staje się bardziej dodatnia, jest on utleniony (tj. utracone elektrony). Na przykład przy spalaniu propanu atomy tlenu rozpoczynają reakcję o stopniu utlenienia 0 i zakończyć z liczbą utlenienia -2 (stosując powyższe zasady, tlen w H2O lub w CO2 ma stopień utlenienia -2). W konsekwencji tlen jest redukowany, gdy reaguje z propanem.
Określ, które reagenty są redukowane, a które utleniane, jak pokazano powyżej. Reagent utleniający pierwiastek w innym reagentze jest środkiem utleniającym, podczas gdy reagent redukujący pierwiastek w innym reagentze jest środkiem redukującym. W reakcji spalania między propanem i tlenem, na przykład, tlen jest środkiem utleniającym, a propan jest środkiem redukującym.
Należy zauważyć, że ta sama substancja może być środkiem redukującym w jednej reakcji i środkiem utleniającym w innej. Jednak niektóre związki lub substancje łatwo tracą elektrony, a zatem są ogólnie klasyfikowane jako środki redukujące, podczas gdy inne związki są bardzo dobre w przyjmowaniu elektronów lub przenoszeniu atomów tlenu i dlatego są ogólnie klasyfikowane jako utleniające agentów. To, jaką rolę odgrywa substancja, nadal będzie zależeć od danej reakcji.
Bibliografia
- „Zasady chemiczne, poszukiwanie wglądu, wydanie 4”; Petera Atkinsa i Loretty Jones; 2008.
Wskazówki
- Zapoznanie się z zasadami przypisywania stopni utlenienia może wymagać trochę praktyki; spróbuj przypisać stopnie utlenienia pierwiastkom w różnych związkach, aż je zdobędziesz.
o autorze
Mieszkający w San Diego John Brennan od 2006 roku pisze o nauce i środowisku. Jego artykuły ukazywały się w „Plenty”, „San Diego Reader”, „Santa Barbara Independent” i „East Bay”. Co miesiąc.” Brennan uzyskała tytuł licencjata biologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
Kredyty fotograficzne
Zdjęcie ognia autorstwa Luke'a Haverkampa z Fotolia.com