Chimiștii urmăresc modul în care electronii sunt transferați între atomi într-o reacție folosind un număr de oxidare. Dacă numărul de oxidare al unui element din reacție crește sau devine mai puțin negativ, elementul a fost oxidat, în timp ce un număr de oxidare scăzut sau mai negativ înseamnă că elementul a fost redus. (Vă puteți aminti această distincție folosind un vechi mnemonic: OIL RIG, oxidarea este pierdere, reducerea este câștig.) Un agent oxidant oxidează o altă specie și este redus în proces, în timp ce un agent reducător reduce o altă specie și este oxidat în proces.
Scrieți formula reacției chimice. Formula pentru arderea propanului, de exemplu, este C3H8 (g) + 5 O2 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l). Asigurați-vă că ecuația este echilibrată corect.
Atribuiți un număr de oxidare fiecărui element din reacție folosind următoarele reguli: Orice element în sine (adică nu este combinat cu alte elemente) are un număr de oxidare de 0. O2 sau oxigenul pur, de exemplu, are un număr de oxidare de 0, deoarece este un element în sine. Fluorul este cel mai electronegativ element (adică exercită cea mai puternică atracție asupra electronilor), deci într-un compus are întotdeauna un număr de oxidare de -1. Deoarece este al doilea element cel mai electronegativ, oxigenul dintr-un compus are întotdeauna un număr de oxidare de -2 (cu doar câteva excepții). Hidrogenul are un număr de oxidare de -1 atunci când este combinat cu un metal și +1 când este combinat cu un nemetal. Atunci când sunt combinați cu alte elemente, halogenii (grupa 17 din tabelul periodic) au un număr de oxidare de -1 cu excepția cazului în care sunt combinate cu oxigen sau un halogen mai mare în grup, caz în care au un număr de oxidare de +1. Când sunt combinate cu alte elemente, metalele din grupa 1 au un număr de oxidare de +1, în timp ce metalele din grupa 2 au un număr de oxidare de +2. Suma tuturor numerelor de oxidare dintr-un compus sau ion trebuie să fie egală cu sarcina netă a compusului sau ionului. Anionul sulfat, SO4, de exemplu, are o sarcină netă de -2, deci suma tuturor numerelor de oxidare din compus trebuie să fie egală cu -2.
Comparați numerele de oxidare pentru fiecare element din partea produsului cu numărul de oxidare din partea reactantului. Dacă numărul de oxidare al unei specii scade sau devine mai negativ, specia a fost redusă (adică electroni câștigați). Dacă numărul de oxidare al unei specii crește sau devine mai pozitiv, acesta a fost oxidat (adică electroni pierduți). În arderea propanului, de exemplu, atomii de oxigen încep reacția cu un număr de oxidare de 0 și terminați-l cu un număr de oxidare de -2 (folosind regulile de mai sus, oxigenul în H2O sau în CO2 are un număr de oxidare de -2). În consecință, oxigenul este redus atunci când reacționează cu propan.
Determinați ce reactanți sunt reduși și care sunt oxidați așa cum se arată mai sus. Un reactant care oxidează un element dintr-un alt reactant este un agent oxidant, în timp ce un reactant care reduce un element dintr-un alt reactant este un agent reducător. În reacția de ardere dintre propan și oxigen, de exemplu, oxigenul este agentul oxidant, iar propanul este agentul reducător.
Rețineți că aceeași substanță ar putea fi un agent reducător într-o reacție și un agent oxidant în alta. Cu toate acestea, unii compuși sau substanțe pierd cu ușurință electroni și, prin urmare, sunt clasificați în general ca agenți reducători alți compuși sunt foarte buni la preluarea de electroni sau la transferul atomilor de oxigen și, prin urmare, sunt clasificați în general ca oxidanți agenți. Ce rol joacă o substanță va depinde în continuare de reacția în cauză.
Referințe
- „Principiile chimice, căutarea insight-ului, ediția a IV-a”; Peter Atkins și Loretta Jones; 2008.
sfaturi
- Poate fi nevoie de puțină practică pentru a vă familiariza cu regulile de atribuire a numerelor de oxidare; încercați să atribuiți numere de oxidare pentru elemente din compuși diferiți până când îl aveți în jos.
Despre autor
Cu sediul în San Diego, John Brennan scrie din știință și mediu din 2006. Articolele sale au apărut în „Plenty”, „San Diego Reader”, „Santa Barbara Independent” și „East Bay” Lunar. "Brennan este licențiat în științe în biologie de la Universitatea din California, San Diego.
Credite foto
Imagine de foc de Luke Haverkamp din Fotolia.com