Chemici sledujú, ako sa elektróny prenášajú medzi atómami v reakcii pomocou oxidačného čísla. Ak sa oxidačné číslo prvku v reakcii zvýši alebo bude menej záporné, prvok bol oxidovaný, zatiaľ čo znížené alebo negatívnejšie oxidačné číslo znamená, že prvok bol znížený. (Tento rozdiel si môžete pamätať pomocou starej mnemotechniky: OIL RIG, oxidácia je strata, redukcia je zisk.) Oxidačné činidlo oxiduje iný druh a v procese sa redukuje, zatiaľ čo redukčné činidlo redukuje iný druh a oxiduje sa v procesu.
Napíšte vzorec pre chemickú reakciu. Vzorec pre spaľovanie propánu je napríklad C3H8 (g) + 5 O2 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (1). Uistite sa, že rovnica je správne vyvážená.
Každému prvku v reakcii priraďte oxidačné číslo podľa nasledujúcich pravidiel: Akýkoľvek prvok samotný (t. J. Nekombinovaný s inými prvkami) má oxidačné číslo 0. Napríklad O2 alebo čistý kyslík má oxidačné číslo 0, pretože je to prvok sám o sebe. Fluór je najviac elektronegatívny prvok (t. J. Najsilnejšie priťahuje elektróny), takže v zlúčenine má vždy oxidačné číslo -1. Pretože je to druhý najviac elektronegatívny prvok, kyslík v zlúčenine má vždy oxidačné číslo -2 (až na niekoľko výnimiek). Vodík má oxidačné číslo -1, ak je skombinovaný s kovom, a +1, ak je skombinovaný s nekovom. V kombinácii s inými prvkami majú halogény (skupina 17 periodickej tabuľky) oxidačné číslo -1 pokiaľ nie sú kombinované s kyslíkom alebo halogénom vyšším v skupine, v takom prípade majú oxidačné číslo +1. V kombinácii s inými prvkami majú kovy skupiny 1 oxidačné číslo +1, zatiaľ čo kovy skupiny 2 majú oxidačné číslo +2. Súčet všetkých oxidačných čísel v zlúčenine alebo ióne sa musí rovnať čistému náboju zlúčeniny alebo iónu. Napríklad síranový anión, SO4, má čistý náboj -2, takže súčet všetkých oxidačných čísel v zlúčenine musí byť rovný -2.
Porovnajte oxidačné čísla pre každý prvok na strane produktu s oxidačným číslom na strane reaktantu. Ak oxidačné číslo druhu klesá alebo sa stáva negatívnejším, druh sa znížil (t.j. získal elektróny). Ak sa oxidačné číslo druhu zvýši alebo stane pozitívnejším, došlo k jeho oxidácii (t. J. Strateným elektrónom). Napríklad pri spaľovaní propánu atómy kyslíka začínajú reakciu s oxidačným číslom 0 a ukončite ho oxidačným číslom -2 (pomocou vyššie uvedených pravidiel má kyslík v H2O alebo v CO2 oxidačné číslo -2). V dôsledku toho sa kyslík redukuje, keď reaguje s propánom.
Určte, ktoré reaktanty sú redukované a ktoré sa oxidujú, ako je uvedené vyššie. Reaktant, ktorý oxiduje prvok v inom reaktante, je oxidačné činidlo, zatiaľ čo reaktant, ktorý redukuje prvok v inom reaktante, je redukčné činidlo. Pri spaľovacej reakcii medzi propánom a kyslíkom je napríklad kyslík oxidačným činidlom a propán je redukčným činidlom.
Upozorňujeme, že rovnakou látkou môže byť redukčné činidlo v jednej reakcii a oxidačné činidlo v druhej reakcii. Niektoré zlúčeniny alebo látky však ľahko stratia elektróny, a preto sa všeobecne klasifikujú ako redukčné činidlá iné zlúčeniny veľmi dobre prijímajú elektróny alebo prenášajú atómy kyslíka, a preto sa všeobecne klasifikujú ako oxidujúce agentov. To, akú úlohu hrá látka, bude stále závisieť od príslušnej reakcie.
Referencie
- „Chemical Principles, the Quest for Insight, 4th Edition“; Peter Atkins a Loretta Jones; 2008.
Tipy
- Môže chvíľu trvať, kým sa oboznámite s pravidlami prideľovania oxidačných čísel; pokúste sa priradiť oxidačné čísla pre prvky v rôznych zlúčeninách, kým to nebudete mať dole.
O autorovi
John Brennan so sídlom v San Diegu píše od roku 2006 o vede a životnom prostredí. Jeho články sa objavili v publikáciách „Plenty“, „San Diego Reader“, „Santa Barbara Independent“ a „East Bay Mesačne. “Brennanová získala titul bakalára prírodných vied na Kalifornskej univerzite v San Diegu.
Fotoúvery
Požiarna snímka od Luka Haverkampa z Fotolia.com
