Ce vei înțelege
- Atribui numere de oxidare în exemple simple.
- Verifici suma în specii neutre și ionice.
Înainte să începi: Formule chimice și sarcina ionilor.
O contabilitate a electronilor
Numărul de oxidare este o convenție prin care atribuim electronii legăturilor și urmărim schimbările dintre reactanți și produși. Este deosebit de util pentru identificarea oxidării și reducerii. Nu trebuie confundat cu numărul de electroni de valență sau cu sarcina parțială reală a unui atom într-o moleculă.
În cazul unui ion monoatomic, numărul de oxidare coincide cu sarcina ionului. Pentru moleculele covalente, însă, atribuirea electronilor este formală. Carbonul cu număr de oxidare +4 într-un compus nu este obligatoriu un ion liber C⁴⁺.
Reguli de pornire
Un element aflat într-o substanță simplă are numărul de oxidare zero: aceasta se aplică atât metalului fier, cât și oxigenului O₂. Suma numerelor de oxidare, înmulțite cu numărul atomilor corespunzători, este zero pentru o specie neutră și egală cu sarcina pentru un ion poliatomic.
Oxigenul are de obicei −2, dar în peroxizi are −1. Hidrogenul are frecvent +1 în compuși cu nemetale și −1 în hidruri metalice. Aceste excepții arată de ce regulile nu trebuie memorate fără condiții. Fluorul are −1 în compușii săi.
Două calcule complete
În ionul sulfat SO₄²⁻, atribuim fiecărui oxigen −2 și notăm cu x numărul de oxidare al sulfului. Ecuația este x + 4 × (−2) = −2. Rezultă x = +6. Verificăm: +6 − 8 = −2, exact sarcina ionului.
În peroxidul de hidrogen H₂O₂, hidrogenul are +1, iar oxigenul −1. Suma este 2 × (+1) + 2 × (−1) = 0. Dacă am folosi mecanic −2 pentru oxigen, suma nu ar mai corespunde unei molecule neutre. Formula și tipul compusului trebuie analizate împreună.
Cum recunoști schimbarea
Dacă fierul trece din starea metalică, cu număr zero, într-un ion Fe²⁺, numărul său de oxidare crește: spunem că se oxidează. Scăderea numărului de oxidare indică reducere. Comparăm același element înainte și după transformare, nu două elemente diferite din aceeași formulă.
O ecuație corectă trebuie să conserve atât atomii, cât și sarcina. Numerele de oxidare ajută la bilanțul electronic, dar nu înlocuiesc aceste verificări. Ele nici nu descriu singure mecanismul detaliat, cu toate etapele intermediare ale unei reacții.
Întrebări frecvente
Numărul de oxidare poate fi zero într-o moleculă?
Da. În moleculele unei substanțe simple, precum N₂, atomii au număr de oxidare zero. Existența unei legături nu implică automat un număr diferit de zero.
De ce suma pentru sulfat nu este zero?
Sulfatul este un ion cu sarcina totală −2. Condiția de sumă urmează sarcina speciei, nu presupunerea că orice formulă ar fi neutră.
Oxigenul are întotdeauna −2?
Nu. Peroxizii sunt o excepție frecventă. În compușii cu fluor apar alte situații, deoarece fluorul are prioritate în atribuirea formală a electronilor.
Continuă explorarea
Găsește alte explicații de chimie în biblioteca de învățare și în articolele publicate.
