Maybaygiare.org

Blog Network

16.3: Oksidasjonstilstander-Elektronbokføring

Redoksreaksjoner handler om elektroner som overføres fra ett stoff til et annet, så det er nyttig å ha et system for å holde oversikt over hvilke gevinster og hva som mister elektroner, og hvor mange elektroner som er involvert. Journalføringssystemet for redoksreaksjoner kalles Oksidasjonsnumre. Du kan også huske noe som kalles elektronegativitet fra tidligere kjemi klasser.

Elektronegativitet

evnen til et bundet atom til å tiltrekke delte elektroner mot seg selv.når to atomer av forskjellige elementer er bundet sammen av en kovalent binding (deling av elektroner), deles elektronene vanligvis ikke likt mellom de to atomene på grunn av forskjeller i deres elektronegativiteter. Tenk på dette som en slepebåt for elektroner. Noen ganger trekker begge atomer med samme styrke på delte elektroner; andre ganger er det tydelig en sterkere spiller som vil trekke elektronene nærmere seg selv.

Vurder bindingen mellom et hydrogenatom (med en valenselektron) og et oksygenatom (med sine seks valenselektroner):

hydrogen atom
+
oxygen atom
=
hydroxide ion

Because oxygen has a higher electronegativity than hydrogen, the shared electrons are closer to the oxygen atom than to hydrogenatomet. Dette er ikke den totale overføringen av elektroner som ville skape en ion, men delvise ladninger danner. Hydrogenenden av bindingen er delvis positiv (+1) fordi den delvis har mistet en elektron, og oksygenenden av H–O er delvis negativ (-1) fordi den delvis har fått den ene elektronen fra hydrogen:

partial positive charge
partial negative charge
hydroxide ion

Our molecule is incomplete, however, because there is a lone electron around oxygen. Let’s add one more hydrogen to complete our water molecule:

vannelektronpunkt

Vi ser at hver av de to hydrogenene har «mistet» en elektron til oksygen. Oksygen har «fått» to elektroner-en fra hvert hydrogen. Igjen, disse er ikke sanne ioner, men det er nyttig å tenke på dem på samme måte.

Ladninger gitt til atomer i et molekyl på denne måten kalles oksidasjonsnumre. Vi kan bruke oksidasjonsnumre for å holde oversikt over hvor elektroner er i et molekyl, og hvordan de beveger seg under en reaksjon. I vårt vanneksempel tildeles hydrogen et oksidasjonsnummer på + 1 fordi hvert enkelt hydrogen har «mistet» en elektron. Oksygen har et oksidasjonsnummer på + 2 fordi det enkle oksygenatomet har «fått» totalt to elektroner, en fra hvert hydrogen.

Her er et annet molekyl som involverer hydrogen OG oksygen—hydrogenperoksid, H2O2:

hydrogenperoksid elektron dot

i hydrogenperoksid har hvert hydrogen fortsatt et oksidasjonsnummer på +1 fordi hvert hydrogen «gir opp» et enkelt elektron til oksygen. Oksygen har imidlertid nå et oksidasjonsnummer på -1 fordi hvert oksygen får bare ett elektron fra sitt nærliggende hydrogen. Elektronene mellom de to identiske oksygenatomer deles likt, så det er ingen delvis ladning som følge av den bindingen.Et positivt eller negativt tall tilordnet et atom i et molekyl eller ion som reflekterer en delvis gevinst eller tap av elektroner.Å Vite oksidasjonsnummeret til hvert enkelt element i et molekyl vil være et viktig skritt i vår forståelse av redoksreaksjoner. Heldigvis vil det vanligvis ikke innebære tegning electron dot diagrammer. I stedet er det en rekke regler som vi kan bruke til å bestemme oksidasjonsnumre. Her er hovedreglene:

oksidasjonsnummeret til et rent element (i seg selv og ikke en ion) er null.
Element
Oxidation
Number
Na
0
H2
0
O2
0
P4
0

The oxidation number of a monatomic ion (by itself or as part of an ionic compound) is equal til sin kostnad.Alkalimetaller-elementer i den første kolonnen i det periodiske bordet – vil alltid ha et oksidasjonsnummer på + 1; Alkalimetaller (kolonne 2) er nesten alltid +2.

Ionic
Compound
Ions
Charge
Oxidation
Number
NaCl
Na+
+1
+1
Cl-
-1
-1
Mg3N2
Mg+2
+2
+2
N-3
-3
-3
The oxidation number of hydrogen is almost always +1 when it is in a compound.
Compound
Element
Oxidation
Number
HCl
H
+1
Cl
-1
H2S
H
+1
S
-2

oksidasjonsnummeret av oksygen er nesten alltid -2 når det er i en forbindelse.

unntakene:

  • Peroksider, slik som hydrogenperoksid. I peroksider har oksygen et oksidasjonsnummer på -1.
  • når oksygen kombineres med fluor, er oksidasjonsnummeret +2.
Na
-1
Compound
Element
Oxidation
Number

MgO

magnesium oxide

Mg
+2
O
-2

Na2O

sodium oxide

Na
+1
O
-2

Na2O2

natriumperoksid

O

summen av oksidasjonstallene i en forbindelse er null.

for å bestemme oksidasjonsnummeret Til Mn I Mn2O7 må vi jobbe bakover:

  • Vi vet at hvert oksygen er -2 (Regel 4).
  • 7 oksygen gir totalt:

-2 × 7 atomer = -14 totalt

siden summen av oksidasjonstall må være null, må det totale oksidasjonstallet Mn være + 14 for å avbryte oksygen er -14, men siden det er 2 mn atomer, vil hvert enkelt atom ha et oksidasjonstall på +7:

+14 total
2 Mn atoms
= +7
Compound
Element
Oxidation
Number
Number of
Atoms
Total
Mg3N2
Mg
+2
3
+6
N
-3
2
-6
SUM
0
Mn2O7
Mn
+7
2
+14
O
-2
7
-14
SUM
0
Cl2O3
Cl
+3
2
+6
O
-2
3
-6
SUM
0

summen av oksidasjonstallene i et polyatomisk ion er lik ladningen på den ion.

igjen, arbeid bakover for å bestemme oksidasjonsnummeret til noe ikke-oksygen eller ikke-hydrogenatom.

for å bestemme oksidasjonsnummeret Til Cr I Cr2O72 -:

  • Oksygen vil være -2 (Regel 4), for totalt:

-2 × 7 = -14

  • siden summen av oksidasjonstallene vil være -2 (ladningen på hele ion), må totalen for Alle Cr være +12 fordi:

+12 + (-14) = -2

  • Siden det er to Cr, vil Hver Cr ha et oksidasjonsnummer på + 6.

= +7

+12
2
= +6
Compound
Element
Oxidation
Number
Number of
Atoms
Total
NO3-
N
+5
1
+5
O
-2
3
-6
SUM
-1
Cr2O72-
Cr
+6
2
+12
O
-2
7
-14
SUM
-2
SO42-
S
+6
1
+6
O
-2
4
-8
SUM
-2

It is viktig å merke seg at oksidasjon nummer alltid refererer til hvert enkelt atom i forbindelsen, ikke til summen for det elementet.FOR EKSEMPEL, I H2O, vil den totale positive «ladningen» for begge hydrogenatomer være +2 (som balanserer med -2 fra oksygen), men hvert hydrogen har et oksidasjonsnummer på +1.

Bidrag& Attribusjoner

denne siden ble laget av innhold via følgende bidragsytere og redigert (lokalt eller omfattende) Av LibreTexts utviklingsteam for å møte plattformstil, presentasjon og kvalitet:Ck-12 Foundation av Sharon Bewick, Richard Parsons, Therese Forsythe, Shonna Robinson og Jean Dupon.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.