O reacție de oxidare-reducere, sau o reacție „redox” pe scurt, implică schimbul de electroni între atomi. Pentru a determina ce se întâmplă cu ce elemente dintr-o reacție redox, trebuie să determinați numerele de oxidare pentru fiecare atom înainte și după reacție. Numerele de oxidare reprezintă sarcina potențială a unui atom în starea sa ionică. Dacă numărul de oxidare al unui atom scade într-o reacție, acesta este redus. Dacă numărul de oxidare al unui atom crește, acesta este oxidat.
Reguli generale privind numărul de oxidare
Pentru a determina numărul de oxidare al unui atom, trebuie să luați în considerare o serie de reguli generale. În primul rând, numărul de oxidare al substanțelor elementare este zero. În al doilea rând, numărul de oxidare al unui ion care conține doar un atom este egal cu sarcina acelui ion. În al treilea rând, suma numerelor de oxidare ale elementelor dintr-un compus egal cu zero. În al patrulea rând, numerele de oxidare ale elementelor dintr-un ion cu atomi multipli se adaugă la sarcina generală.
Regulile privind numărul de oxidare specific elementelor
Un număr de elemente sau grupuri de elemente au numere de oxidare previzibile. Luați în considerare și următoarele reguli. În primul rând, oxidarea unui ion de grup 1A este +1. În al doilea rând, numărul de oxidare al unui ion de grup 2A este +2. În al treilea rând, numărul de oxidare al hidrogenului este de obicei +1, cu excepția cazului în care se combină cu un metal. Într-un astfel de caz, are un număr de oxidare de -1. În al patrulea rând, numărul de oxidare al oxigenului este de obicei -2. În al cincilea rând, numărul de oxidare al unui ion fluor într-un compus este întotdeauna -1.
Determinarea numerelor de oxidare
Regulile privind numărul de oxidare ajută la determinarea numerelor de oxidare ale elementelor necunoscute din ecuația chimică. De exemplu, luați în considerare următoarea ecuație chimică:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
În partea stângă, zincul are un număr de oxidare zero. Hidrogenul este legat de un nemetal și, prin urmare, are un număr de oxidare de +1. Sarcina netă a HCl este zero, prin urmare clorul are un număr de oxidare de -1. Pe partea dreaptă, zincul are un număr de oxidare de +2, care este identic cu sarcina sa ionică. Hidrogenul apare în forma sa elementară și, prin urmare, are un număr de oxidare zero. Clorul are încă un număr de oxidare de -1.
Comparând cele două laturi
Pentru a determina ce este oxidat și ce este redus într-o reacție redox, trebuie să urmăriți modificările numerelor de oxidare pe cele două părți ale ecuației. În ecuația de mai sus, zincul a început cu zero și s-a încheiat la +2. Hidrogenul a început la +1 și s-a încheiat la zero. Clorul a rămas la -1. Numărul de oxidare al zincului a crescut. Prin urmare, zincul a fost oxidat. Numărul de oxidare al hidrogenului a scăzut. Prin urmare, hidrogenul a fost redus. Clorul nu a înregistrat nicio modificare a numărului de oxidare și, prin urmare, nu a fost nici redus, nici oxidat.