Πώς μπορείτε να προβλέψετε έναν αριθμό οξείδωσης στοιχείων;

Δεν μπορείτε να προβλέψετε τον αριθμό οξείδωσης ενός στοιχείου με απόλυτη βεβαιότητα, αλλά μπορείτε να κάνετε ισχυρά συμπεράσματα με βάση τη θέση του στον περιοδικό πίνακα, το χημικό πλαίσιο που βρίσκεται και ορισμένοι κανόνες:

1. Περιοδικές τάσεις πίνακα:

* Ομάδα 1 (αλκαλικά μέταλλα): Πάντα +1

* Ομάδα 2 (αλκαλικά μέταλλα γης): Πάντα +2

* Ομάδα 17 (αλογόνα): Συνήθως -1, αλλά μπορεί να ποικίλει (π.χ., +1 σε HOCL, +5 σε CLO3-)

* Ομάδα 18 (ευγενή αέρια): Συνήθως 0, αλλά μπορεί να είναι θετικό σε σπάνιες περιπτώσεις (π.χ. XE στο XEO4)

* Μεταβατικά μέταλλα: Συχνά έχουν πολλαπλές πιθανές καταστάσεις οξείδωσης, καθιστώντας δύσκολη την πρόβλεψη.

2. Κανόνες Αριθμός οξείδωσης:

* Δωρεάν στοιχεία: Έχετε αριθμό οξείδωσης 0.

* μονοτομικά ιόντα: Ο αριθμός οξείδωσης ισούται με το φορτίο του ιόντος.

* οξυγόνο: Συνήθως -2, εκτός από τα υπεροξείδια (O2²⁻, -1) και τα υπεροξείδια (O2⁻, -1/2).

* υδρογόνο: Συνήθως +1, εκτός από τα μεταλλικά υδρίδια (π.χ., NAH, -1).

* άθροισμα αριθμών οξείδωσης: Σε μια ουδέτερη ένωση, το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης πρέπει να είναι ισότιμο μηδέν. Σε ένα πολυατομικό ιόν, το άθροισμα ισούται με την επιβάρυνση του ιόντος.

3. Χημικό πλαίσιο:

* Τύπος ένωσης: Ο τύπος της ένωσης μπορεί να δώσει ενδείξεις. Για παράδειγμα, σε ιοντικές ενώσεις, ο αριθμός οξείδωσης του μετάλλου είναι συχνά το ιοντικό του φορτίο.

* Πόλη Bond: Οι διαφορές ηλεκτροαρνητικότητας συμβάλλουν στον προσδιορισμό της κατεύθυνσης της κατανομής των ηλεκτρονίων και επομένως των αριθμών οξείδωσης.

Παράδειγμα:

Ας προβλέψουμε τον αριθμό οξείδωσης του θείου στο H2SO4:

1. οξυγόνο: Συνήθως -2.

2. Υδρογόνο: Συνήθως +1.

3. άθροισμα των αριθμών οξείδωσης: Δεδομένου ότι η ένωση είναι ουδέτερη, το άθροισμα πρέπει να είναι 0.

4. Υπολογισμός: (2 x +1) + (4 x -2) + x =0

5. Επίλυση για x: x =+6

Επομένως, ο αριθμός οξείδωσης του θείου στο H2SO4 είναι +6.

Περιορισμοί:

* Μεταβατικά μέταλλα: Η πρόβλεψη των αριθμών οξείδωσης τους μπορεί να είναι δύσκολη, συχνά απαιτώντας γνώση της συγκεκριμένης ένωσης και των ιδιοτήτων της.

* Ασυνήθιστες ενώσεις: Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι κανόνες ενδέχεται να μην ισχύουν άμεσα και ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε πιο προηγμένες έννοιες χημείας για τον προσδιορισμό των αριθμών οξείδωσης.

Σημαντική σημείωση: Η πρόβλεψη των αριθμών οξείδωσης είναι μια δεξιότητα που βελτιώνεται με την πρακτική. Όσο περισσότερο εργάζεστε με παραδείγματα και μάθετε τους κανόνες, τόσο πιο σίγουροι θα γίνετε.