Hapettumisnumerokonsepti, miten se pääsee ulos ja esimerkkejä

Hän hapetusnumero, Kutsutaan myös hapettumistilaksi, joka kuvaa atomin elektronien vahvistusta tai menetystä olettaen, että yhdisteellä on osa puhtaasti ionista merkkiä. Siksi, kun puhut hapettumisnumerosta, pidetään itsestäänselvyytenä, että kaikki atomit löytyvät sähköstaattisiksi ioneiksi.

Vaikka todellinen panoraama on monimutkaisempi kuin ionit kaikkialla, hapettumisnumero on todella hyödyllinen tulkitsemaan oksidin vähentämisreaktioita (redox). Näiden lukujen muutos paljastaa, mitkä lajit ovat hapettuneet tai menettäneet elektronit tai jos elektroneja on vähennetty tai voitettu.

Rautakoristeita ja patsaita peittävä oksidikerros koostuu osittain O2-, jossa hapen hapettumisnumero on -2. Lähde: Dracénois [CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)]

Monooatoisen ionin ioninen kuorma osuu sen hapetusluvun kanssa. Esimerkiksi oksidianioni tai^2-, Yhden runsaimmista olla lukemattomissa mineraaleissa, hapetusnumero on -2. Tämä tulkitaan seuraavasti: siinä on kaksi ylimääräistä elektronia verrattuna perushappiatomiin tai.

Hapetusluvut lasketaan helposti molekyylikaavasta, ja niissä on yleensä enemmän käyttöä ja merkitystä, kun puhumme epäorgaanisista yhdisteistä, jotka on täynnä ionia. Samaan aikaan orgaanisessa kemiassa sillä ei ole yhtä tärkeää, koska melkein kaikki sen linkit ovat pohjimmiltaan kovalenttia.

[TOC]

Kuinka saada hapettumisnumero?

Elektroneutraalisuus

Yhdisteen ionisten kuormitusten summan on oltava yhtä suuri kuin nolla ollakseen neutraali. Vain ioneilla voi olla positiivisia tai negatiivisia maksuja.

Siksi oletetaan, että hapetuslukujen summan on oltava myös nolla. Koska tämä mielessä ja suorittamalla aritmeettiset laskelmat, voimme poistaa tai määrittää atomin hapettumisnumeron missä tahansa yhdisteessä.

Voi palvella sinua: atomipaino

Valencias

Valenciat eivät ole luotettavia atomin hapetusmäärän määrittämiseksi, vaikka on olemassa useita poikkeuksia. Esimerkiksi kaikilla ryhmän 1 elementeillä, alkalimetallilla, on Valencia 1, ja siksi muuttumaton hapettumismäärä +1. Sama pätee alkalinottimeen metalleihin, ryhmän 2, hapettumisnumerolla +2.

Huomaa, että positiivisia hapettumislukuja edeltää aina ' +' -symboli: +1, +2, +3, jne. Ja samalla tavalla negatiivit: -1, -2, -3, jne.

Yleiset säännöt

On joitain yleisiä sääntöjä, jotka on otettava huomioon hapettumisnumeron määritettäessä:

-Hapen ja rikin hapetusnumero on -2: o^2- ja s^2-

-Puhtaat elementit ovat 0: uskon hapettumisnumero^{0 -}, P₄^{0 -}, S₈^{0 -}

-Vetyatomilla, joka on linkitetty, on +1 hapettumisnumero (H⁺) tai -1 (h^--A

-Halogeenien, edellyttäen, että ne eivät ole yhteydessä happea tai fluoridiin, hapetusnumero on -1: f^-, Cl^-, Br^- ja minä^-

-Polyiatom -ionille, kuten OH^-, Hapetuslukujen summan ei pitäisi olla yhtä suuri kuin nolla, vaan ionikuormitukseen, joka olisi -1 OH: lle^- (JOMPIKUMPI^2-H⁺-A^-

-Metallit tavallisissa olosuhteissa on positiivisia hapettumismääriä

Aritmeettiset operaatiot

Oletetaan, että meillä on PBCO -yhdiste₃. Jos tunnistamme karbonaatti -anionin, Co₃^2-, Kaikkien hapetuslukujen laskeminen on yksinkertaista. Aloitamme samalla karbonaatilla tietäen, että hapen hapettumisnumero on -2:

Voi palvella sinua: oksidit

(C^xJOMPIKUMPI₃^2--A^2-

Hapetuslukujen summan tulisi olla yhtä suuri kuin -2:

x + 3 (-2) = -2

x -6 = -2

x = +4

Siksi hiilen hapettumisnumero on +4:

(C⁴⁺JOMPIKUMPI₃^2--A^2-

PBCO₃ Se nähdään nyt seuraavasti:

Pb^{z -z}C⁴⁺JOMPIKUMPI₃^2-

Lisäämme jälleen hapettumisnumerot niin, että ne ovat yhtä suuret kuin nolla:

Z + 4 - 6 = 0

Z = +2

Siksi lyijyllä on +2 hapettumisnumero, joten oletetaan, että se on olemassa PB -kationina²⁺. Itse asiassa tämä laskelma ei ollut edes välttämätöntä, koska tietäen, että karbonaatilla on -2, lyijy, sen vastaisella on oltava välttämättä +2.

Esimerkit

Alla on joitain esimerkkejä useiden elementtien hapetuslukuista eri yhdisteissä.

Happi

Kaikissa metallioksideissa on happea tai^2-: Cao, ruma, cr₂JOMPIKUMPI₃, Beeo, Al₂JOMPIKUMPI₃, Pbo₂, jne. Kuitenkin peroksidianionissa tai₂^2-, Jokaisen happiatomin hapettumisnumero on -1. Myös ylimääräisessä anionissa tai₂^-, Jokaisen happiatomin hapettumisnumero on -1/2.

Toisaalta, kun happi on kytketty fluoridiin, saa positiivisia hapettumislukuja. Esimerkiksi happea diffluoridissa,₂, Happea on positiivinen hapettumisnumero. Mikä? Tietäen, että fluori on -1, meillä on:

JOMPIKUMPI^xF₂^-1

x + 2 (-1) = 0

x -2 = 0

x = +2

Siten happea on +2 hapettumisnumero (tai²⁺)₂ (JOMPIKUMPI²⁺F₂^--A.

Typpi

Tärkeimmät typen hapettumisluvut ovat -3 (n^3-H₃⁺¹), +3 (n³⁺F₃^-) ja +5 (n₂⁵⁺JOMPIKUMPI₅^2--A.

Kloori

Yksi kloorin tärkeimmistä hapettumisnumeroista on -1. Mutta kaikki muuttuu yhdistettynä happea, typpeä tai fluoria, enemmän elektronegatiivisia elementtejä. Kun tämä tapahtuu, se saa positiivisia hapettumislukuja, kuten: +1 (n^3-Cl₃⁺, Cl⁺F^-, Cl₂⁺JOMPIKUMPI^2-), +2, +3 (CLO₂^-), +4, +5 (CLO₂⁺), +6 ja +7 (CL₂⁷⁺JOMPIKUMPI₇^2--A.

Voi palvella sinua: natriumkloridi (NaCl)

Kalium

Kaliumissa kaikissa yhdisteissä on +1 hapettumisnumero (k⁺) Ellei se ole erityinen ehto, josta voit hankkia hapettumisnumeron -1 (k^--A.

Rikki

Rikin tapaus on samanlainen kuin kloorin: sen hapettumismäärä -2, kunhan sitä ei yhdistetä happea, fluoria, typpeä tai samaa klooria. Esimerkiksi sen muut hapettumisnumerot ovat: -1, +1 (S₂⁺¹Cl₂^-), +2 (s²⁺Cl₂^-), +3 (s₂JOMPIKUMPI₄^2-), +4 (S⁴⁺JOMPIKUMPI₂^2-), +5 ja +6 (S⁶⁺JOMPIKUMPI₃^2--A.

Hiili

Hiilen hapettumisen päätilat ovat -4 (c^4-H₄⁺) ja +4 (c⁴⁺JOMPIKUMPI₂^2--A. Tässä alamme nähdä tämän käsitteen epäonnistumisen. Ei metaanissa, Cho₄, Eikä kumpikaan hiilidioksidissa, CO₂, Meillä on hiili C -ioneina^4- tai c⁴⁺, vastaavasti, mutta muodostavat kovalenttisia linkkejä.

Muut hiilen hapettumisnumerot, kuten -3, -2, -1 ja 0, löydämme ne joidenkin orgaanisten yhdisteiden molekyylisuodoista. Kuitenkin, ja taas ei ole kovin pätevää olettaa ionisia kuormituksia hiiliatomiin.

Ottelu

Ja lopuksi, pääfosforin hapettumisluvut ovat -3 (CA₃²⁺P₂^3-), +3 (H₃⁺P³⁺JOMPIKUMPI₃^2-), Y +5 (p₂⁵⁺JOMPIKUMPI₅^2--A.

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. ed.-A. Cengage -oppiminen.
3. Clark j. (2018). Hapetustila (hapetusluvut). Talteenotettu: Chemguide.yhteistyö.Yhdistynyt kuningaskunta
4. Wikipedia. (2020). Hapetustila. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. DR. Kristy M. Bailey. (S.F.-A. Hapetusnumeroiden määrittäminen. Haettu: OCC.Edu