Πώς καθορίζεται η κατάσταση οξείδωσης ενός μεταβατικού μετάλλου από τον χημικό τύπο;
1. Κατανοήστε τα βασικά
* κατάσταση οξείδωσης: Η κατάσταση οξείδωσης (ή ο αριθμός οξείδωσης) αντιπροσωπεύει το φορτίο που θα είχε ένα άτομο εάν όλοι οι δεσμοί του ήταν ιοντικοί.
* Μεταβατικά μέταλλα: Τα μεταβατικά μέταλλα είναι στοιχεία στο d-block του περιοδικού πίνακα. Συχνά παρουσιάζουν μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης.
2. Εφαρμογή κανόνων και κατευθυντήριων γραμμών
* Κανόνας 1:Τα στοιχεία στην στοιχειώδη κατάσταση τους έχουν κατάσταση οξείδωσης 0. Για παράδειγμα, στο μόριο O2, τα άτομα οξυγόνου έχουν κατάσταση οξείδωσης 0.
* Κανόνας 2:Το άθροισμα των καταστάσεων οξείδωσης σε ουδέτερη ένωση είναι 0.
* Κανόνας 3:Το άθροισμα των καταστάσεων οξείδωσης σε ένα πολυατομικό ιόν ισούται με το φορτίο του ιόντος
* Κανόνας 4:Κοινές καταστάσεις οξείδωσης: Ορισμένα μεταβατικά μέταλλα έχουν πιο κοινές καταστάσεις οξείδωσης από άλλες.
* IRON (FE): +2 και +3
* Χαλκός (Cu): +1 και +2
* μαγγάνιο (MN): +2, +4, +7
* χρωμίου (CR): +2, +3, +6
3. Παραδείγματα
* Παράδειγμα 1:FECL3
* Το χλώριο (CL) συνήθως έχει κατάσταση οξείδωσης -1.
* Δεδομένου ότι υπάρχουν τρία άτομα χλωρίου, το συνολικό αρνητικό φορτίο είναι -3.
* Για να εξισορροπήσει αυτό, ο σίδηρος (Fe) πρέπει να έχει κατάσταση οξείδωσης +3.
* Παράδειγμα 2:kmno4
* Το κάλιο (k) έχει πάντα μια κατάσταση οξείδωσης +1.
* Το οξυγόνο (Ο) συνήθως έχει κατάσταση οξείδωσης -2.
* Τέσσερα άτομα οξυγόνου συνεισφέρουν συνολικά -8.
* Για να γίνει το σύνθετο ουδέτερο, το μαγγάνιο (MN) πρέπει να έχει κατάσταση οξείδωσης +7.
4. Χρησιμοποιώντας γνώση πολυατομικών ιόντων
* Παράδειγμα:CUSO4
* Το θειικό ιόν (SO4) έχει χρέωση -2.
* Για να εξισορροπήσει το φορτίο -2, ο χαλκός (Cu) πρέπει να έχει κατάσταση οξείδωσης +2.
5. Σύνθετα ιόντα
* Ο καθορισμός των καταστάσεων οξείδωσης σε σύνθετα ιόντα περιλαμβάνει την κατανόηση των αριθμών συντονισμού και των φορτίων των προσδεμάτων. Ωστόσο, οι γενικές αρχές εξακολουθούν να ισχύουν.
6. Πρόσθετες εκτιμήσεις
* Πλαίσιο: Το πλαίσιο της αντίδρασης ή του χημικού περιβάλλοντος μπορεί μερικές φορές να παρέχει ενδείξεις σχετικά με την πιθανή κατάσταση οξείδωσης ενός μεταβατικού μετάλλου.
* φασματοσκοπία: Τεχνικές όπως η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ (XPS) μπορούν να καθορίσουν άμεσα την κατάσταση οξείδωσης ενός στοιχείου σε μια ένωση.
Θυμηθείτε: Η κατάσταση οξείδωσης είναι μια θεωρητική έννοια. Δεν αντικατοπτρίζει πάντα την πραγματική φόρτιση ενός ατόμου σε ένα μόριο, ειδικά όταν ασχολείται με ομοιοπολικούς δεσμούς.
