Химики отслеживают, как электроны передаются между атомами в реакции, используя степень окисления. Если степень окисления элемента в реакции увеличивается или становится менее отрицательной, элемент был окислен, в то время как пониженная или более отрицательная степень окисления означает, что элемент был уменьшенный. (Вы можете вспомнить это различие, используя старую мнемонику: OIL RIG, окисление - это потеря, восстановление - это прибыль.) Окислитель. окисляет другие частицы и восстанавливается в процессе, в то время как восстанавливающий агент восстанавливает другие частицы и окисляется в процесс.
Запишите формулу химической реакции. Например, формула сгорания пропана: C3H8 (г) + 5 O2 -> 3 CO2 (г) + 4 H2O (л). Убедитесь, что уравнение правильно сбалансировано.
Назначьте степень окисления каждому элементу в реакции, используя следующие правила: Любой элемент сам по себе (то есть не в сочетании с какими-либо другими элементами) имеет степень окисления 0. Например, O2 или чистый кислород имеет степень окисления 0, поскольку он сам по себе является элементом. Фтор является наиболее электроотрицательным элементом (т.е. он сильнее всего притягивает электроны), поэтому в соединении он всегда имеет степень окисления -1. Поскольку это второй по величине электроотрицательный элемент, кислород в соединении всегда имеет степень окисления -2 (за некоторыми исключениями). Водород имеет степень окисления -1 в сочетании с металлом и +1 в сочетании с неметаллом. В сочетании с другими элементами галогены (группа 17 периодической таблицы) имеют степень окисления -1. если они не объединены с кислородом или галогеном выше в группе, и в этом случае они имеют степень окисления +1. В сочетании с другими элементами металлы группы 1 имеют степень окисления +1, а металлы группы 2 имеют степень окисления +2. Сумма всех степеней окисления соединения или иона должна быть равна чистому заряду соединения или иона. Сульфат-анион, например, SO4, имеет чистый заряд -2, поэтому сумма всех степеней окисления в соединении должна быть равна -2.
Сравните степень окисления каждого элемента на стороне продукта с степенью окисления на стороне реагента. Если степень окисления компонента уменьшается или становится более отрицательной, это означает, что компонент был уменьшен (т. Е. Получил электроны). Если степень окисления вещества увеличивается или становится более положительной, это значит, что он окислен (т.е. потерял электроны). Например, при горении пропана атомы кислорода начинают реакцию с степенью окисления 0 и завершите его степенью окисления -2 (используя приведенные выше правила, кислород в H2O или CO2 имеет степень окисления -2). Следовательно, кислород уменьшается, когда он реагирует с пропаном.
Определите, какие реагенты восстанавливаются, а какие окисляются, как показано выше. Реагент, который окисляет элемент в другом реагенте, является окислителем, тогда как реагент, который восстанавливает элемент в другом реагенте, является восстановителем. В реакции горения между пропаном и кислородом, например, кислород является окислителем, а пропан - восстановителем.
Обратите внимание, что одно и то же вещество может быть восстановителем в одной реакции и окислителем в другой. Однако некоторые соединения или вещества легко теряют электроны и поэтому обычно классифицируются как восстановители, в то время как другие соединения очень хорошо захватывают электроны или переносят атомы кислорода и поэтому обычно классифицируются как окисляющие. агенты. Какую роль играет вещество, все равно будет зависеть от рассматриваемой реакции.
Рекомендации
- «Химические принципы, поиски понимания, 4-е издание»; Питер Аткинс и Лоретта Джонс; 2008.
Советы
- Может потребоваться небольшая практика, чтобы ознакомиться с правилами определения степеней окисления; попробуйте назначать степени окисления для элементов в различных соединениях, пока не добьетесь нужного результата.
об авторе
Джон Бреннан из Сан-Диего пишет о науке и окружающей среде с 2006 года. Его статьи публиковались в «Plenty», «San Diego Reader», «Santa Barbara Independent» и «East Bay». Ежемесячно ». Бреннан имеет степень бакалавра наук в области биологии Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Фото Кредиты
Изображение огня Люка Хаверкампа из Fotolia.com