Správne umiestniť oxidačné stavy, musíte mať na pamäti štyri pravidlá.
1) V jednoduchej látke je oxidačný stav ľubovoľného prvku 0. Príklady: Na 0, H 0 2, P 0 4.
2) Mali by ste pamätať na prvky, ktoré sú charakteristické konštantné oxidačné stavy. Všetky sú uvedené v tabuľke.
3) Najvyšší oxidačný stav prvku sa spravidla zhoduje s číslom skupiny, v ktorej sa prvok nachádza (napríklad fosfor je v skupine V, najvyššia s.d. fosforu je +5). Dôležité výnimky: F, O.
4) Hľadanie oxidačných stavov iných prvkov je založené na jednoduchom pravidle:
V neutrálnej molekule je súčet oxidačných stavov všetkých prvkov nulový a v ióne - náboj iónu.
Niekoľko jednoduchých príkladov na určenie oxidačných stavov
Príklad 1. Je potrebné nájsť oxidačné stavy prvkov v amoniaku (NH 3).
Riešenie. Už vieme (pozri 2), že čl. OK. vodík je +1. Zostáva nájsť túto charakteristiku pre dusík. Nech x je požadovaný oxidačný stav. Vytvoríme najjednoduchšiu rovnicu: x + 3 (+1) = 0. Riešenie je zrejmé: x = -3. Odpoveď: N-3H3+1.
Príklad 2. Uveďte oxidačné stavy všetkých atómov v molekule H 2 SO 4.
Riešenie. Oxidačné stavy vodíka a kyslíka sú už známe: H(+1) a O(-2). Vytvoríme rovnicu na určenie oxidačného stavu síry: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0. Vyriešením tejto rovnice zistíme: x = +6. Odpoveď: H + 1 2 S + 6 O -2 4.
Príklad 3. Vypočítajte oxidačné stavy všetkých prvkov v molekule Al(NO 3) 3.
Riešenie. Algoritmus zostáva nezmenený. Zloženie „molekuly“ dusičnanu hlinitého obsahuje jeden atóm Al (+3), 9 atómov kyslíka (-2) a 3 atómy dusíka, ktorých oxidačný stav musíme vypočítať. Zodpovedajúca rovnica je: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Odpoveď: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.
Príklad 4. Určite oxidačné stavy všetkých atómov v (AsO 4) 3- ióne.
Riešenie. V tomto prípade sa súčet oxidačných stavov už nebude rovnať nule, ale náboju iónu, t.j. -3. Rovnica: x + 4 (-2) = -3. Odpoveď: As(+5), O(-2).
Čo robiť, ak nie sú známe oxidačné stavy dvoch prvkov
Je možné pomocou podobnej rovnice určiť oxidačné stavy viacerých prvkov naraz? Ak zvážime tento problém z matematického hľadiska, odpoveď bude negatívna. Lineárna rovnica s dvoma premennými nemôže mať jedinečné riešenie. Ale riešime viac ako len rovnicu!
Príklad 5. Určte oxidačné stavy všetkých prvkov v (NH 4) 2 SO 4.
Riešenie. Oxidačné stavy vodíka a kyslíka sú známe, ale síra a dusík nie. Klasický príklad problému s dvoma neznámymi! Síran amónny nebudeme považovať za jednu „molekulu“, ale za kombináciu dvoch iónov: NH 4 + a SO 4 2-. Náboje iónov sú nám známe, každý z nich obsahuje iba jeden atóm s neznámym oxidačným stavom. Pomocou skúseností získaných pri riešení predchádzajúcich problémov ľahko zistíme oxidačné stavy dusíka a síry. Odpoveď: (N-3H4+1)2S+604-2.
Záver: ak molekula obsahuje niekoľko atómov s neznámymi oxidačnými stavmi, skúste molekulu „rozdeliť“ na niekoľko častí.
Ako usporiadať oxidačné stavy v organických zlúčeninách
Príklad 6. Uveďte oxidačné stavy všetkých prvkov v CH 3 CH 2 OH.
Riešenie. Hľadanie oxidačných stavov v organických zlúčeninách má svoje špecifiká. Najmä je potrebné samostatne nájsť oxidačné stavy pre každý atóm uhlíka. Môžete to zdôvodniť nasledovne. Zoberme si napríklad atóm uhlíka v metylovej skupine. Tento atóm uhlíka je spojený s 3 atómami vodíka a susedným atómom uhlíka. Pozdĺž väzby C-H sa hustota elektrónov posúva smerom k atómu uhlíka (pretože elektronegativita C prevyšuje EO vodíka). Ak by bol tento posun úplný, atóm uhlíka by získal náboj -3.
Atóm C v skupine -CH 2 OH je naviazaný na dva atómy vodíka (posun elektrónovej hustoty smerom k C), jeden atóm kyslíka (posun elektrónovej hustoty smerom k O) a jeden atóm uhlíka (možno predpokladať, že posun v elektrónovej hustote sa v tomto prípade nedeje). Oxidačný stav uhlíka je -2 +1 +0 = -1.
Odpoveď: C-3H+13C-1H+120-2H+1.
Nezamieňajte si pojmy „valencia“ a „oxidačný stav“!
Oxidačné číslo sa často zamieňa s valenciou. Nerobte túto chybu. Uvediem hlavné rozdiely:
- oxidačný stav má znamienko (+ alebo -), valencia nie;
- oxidačný stav môže byť nulový aj v komplexnej látke, valencia rovná nule spravidla znamená, že atóm daného prvku nie je spojený s inými atómami (nebudeme diskutovať o žiadnych inklúznych zlúčeninách a iných „exotikách“ tu);
- oxidačný stav je formálny pojem, ktorý nadobúda skutočný význam iba v zlúčeninách s iónovými väzbami; pojem „valencia“ sa naopak najvýhodnejšie používa vo vzťahu ku kovalentným zlúčeninám.
Oxidačný stav (presnejšie jeho modul) sa často numericky rovná valencii, ale ešte častejšie sa tieto hodnoty nezhodujú. Napríklad oxidačný stav uhlíka v C02 je +4; valencia C sa tiež rovná IV. Ale v metanole (CH30H) zostáva valencia uhlíka rovnaká a oxidačný stav C sa rovná -1.
Krátky test na tému "Oxidačný stav"
Nájdite si pár minút a skontrolujte, či tejto téme rozumiete. Musíte odpovedať na päť jednoduchých otázok. Veľa štastia!
Jedným zo základných pojmov v chémii, ktorý sa široko používa pri zostavovaní rovníc redoxných reakcií, je oxidačný stav atómov.
Pre praktické účely (pri skladaní rovníc pre redoxné reakcie) je vhodné znázorniť náboje na atómoch v molekulách s polárnymi väzbami ako celé čísla, ktoré sa rovnajú nábojom, ktoré by vznikli na atómoch, keby sa valenčné elektróny úplne preniesli na viac elektronegatívnych atómov, t.j. ak by väzby boli úplne iónové. Tieto hodnoty náboja sa nazývajú oxidačné stavy. Oxidačný stav akéhokoľvek prvku v jednoduchej látke je vždy 0.
V molekulách zložitých látok majú niektoré prvky vždy konštantný oxidačný stav. Väčšina prvkov sa vyznačuje premenlivými oxidačnými stavmi, ktoré sa líšia znamienkom aj veľkosťou v závislosti od zloženia molekuly.
Oxidačný stav sa často rovná valencii a líši sa od nej iba znamienkom. Existujú však zlúčeniny, v ktorých sa oxidačný stav prvku nerovná jeho mocnosti. Ako už bolo uvedené, v jednoduchých látkach je oxidačný stav prvku vždy nulový, bez ohľadu na jeho mocnosť. Tabuľka porovnáva valencie a oxidačné stavy niektorých prvkov v rôznych zlúčeninách.
Oxidačný stav atómu (prvku) v zlúčenine je podmienený náboj vypočítaný za predpokladu, že zlúčenina pozostáva iba z iónov. Pri určovaní oxidačného stavu sa bežne predpokladá, že valenčné elektróny v zlúčenine sa prenášajú na viac elektronegatívnych atómov, a preto zlúčeniny pozostávajú z kladne a záporne nabitých iónov. V skutočnosti vo väčšine prípadov nedochádza k úplnému darovaniu elektrónov, ale iba k premiestneniu elektrónového páru z jedného atómu na druhý. Potom môžeme uviesť inú definíciu: Oxidačný stav je elektrický náboj, ktorý by vznikol na atóme, ak by elektrónové páry, s ktorými je atóm spojený s inými atómami v zlúčenine, boli prenesené na viac elektronegatívnych atómov a elektrónové páry spájajúce rovnaké atómy by boli rozdelené medzi nich.
Pri výpočte oxidačných stavov sa používa niekoľko jednoduchých pravidiel:
1 . Oxidačný stav prvkov v jednoduchých látkach, monatomických aj molekulárnych, je nulový (Fe 0, O 2 0).
2 . Oxidačný stav prvku vo forme jednoatómového iónu sa rovná náboju tohto iónu (Na +1, Ca +2, S –2).
3 . V zlúčeninách s kovalentnou polárnou väzbou sa záporný náboj vzťahuje na elektronegatívny atóm a kladný náboj na menej elektronegatívny atóm a oxidačné stavy prvkov nadobúdajú nasledujúce hodnoty:
Oxidačný stav fluóru v zlúčeninách je vždy -1;
Oxidačný stav kyslíka v zlúčeninách je -2 (); s výnimkou peroxidov, kde sa formálne rovná -1 (), fluoridu kyslíka, kde sa rovná +2 (), ako aj superoxidov a ozonidov, v ktorých je oxidačný stav kyslíka -1/2;
Oxidačný stav vodíka v zlúčeninách je +1 (), s výnimkou hydridov kovov, kde je -1 ( 
);
Pre prvky alkalických kovov a prvkov alkalických zemín sú oxidačné stavy +1 a +2.
Väčšina prvkov môže vykazovať rôzne oxidačné stavy.
4 . Algebraický súčet oxidačných stavov v neutrálnej molekule sa rovná nule, v komplexnom ióne sa rovná náboju iónu.
Pre prvky s premenlivým oxidačným stavom sa jeho hodnota ľahko vypočíta, ak poznáme vzorec zlúčeniny a použijeme pravidlo č.4. Napríklad je potrebné určiť stupeň oxidácie fosforu v kyseline fosforečnej H3PO4. Pretože kyslík má CO = –2 a vodík má CO = +1, potom, aby mal fosfor nulový súčet, oxidačný stav musí byť +5:
Napríklad v NH 4 Cl je súčet oxidačných stavov všetkých atómov vodíka 4×(+1) a oxidačný stav chlóru je -1, preto sa oxidačný stav dusíka musí rovnať -3. V ióne SO 4 2– síranu je súčet oxidačných stavov štyroch atómov kyslíka -8, takže síra musí mať oxidačný stav +6, aby celkový náboj iónu bol -2.
Koncept oxidačného stavu pre väčšinu zlúčenín je podmienený, pretože neodráža skutočný efektívny náboj atómu, ale tento pojem sa v chémii veľmi používa.
Maximálny a pre nekovy minimálny oxidačný stav má periodickú závislosť od sériového čísla v D.I.PSHE. Mendelejev, čo je spôsobené elektrónovou štruktúrou atómu.
| Element | Hodnoty oxidačného stavu a príklady zlúčenín |
| F | –1 (HF, KF) |
| O | -2 (H20, CaO, C02); -1 (H202); +2 (Z 2) |
| N | -3 (NH3); -2(N2H4); -1 (NH20H); +1 (N20); +2 (NO); +3 (N203, HN02); +4 (N02); +5 (N205, HNO3) |
| Cl | -1 (HCl, NaCl); +1 (NaClO); +3 (NaCl02); +5 (NaCl03); +7 (Cl207, NaCl04) |
| Br | -1 (KBr); +1 (BrF); +3 (BrF3); +5 (KBrO 3) |
| ja | -1 (HI); +1 (ICl); +3 (IC13); +5 (I205); +7 (IO 3 F, K 5 IO 6) |
| C | -4 (CH4); +2 (CO); +4 (C02, CCI4) |
| Si | –4 (Ca2Si); +2 (SiO); +4 (Si02, H2Si03, SiF4) |
| H | -1 (LiH); +1 (H20, HCl) |
| S | -2 (H2S, FeS); +2 (Na2S203); +3 (Na2S204); +4 (S02, Na2S03, SF4); +6 (S03, H2S04, SF6) |
| Se, Te | -2 (H2Se, H2Te); +2 (SeCI2, TeCI2); +4 (Se02, Te02); +6 (H2Se04, H2Te04) |
| P | –3 (PH 3); +1 (H3P02); +3 (H3P03); +5 (P205, H3PO4) |
| Ako, Sb | –3 (GaAs, Zn 3 Sb 2); +3 (AsCl3, Sb203); +5 (H3As04, SbCl5) |
| Li, Na, K | +1 (NaCl) |
| Be, Mg, Ca | +2 (MgO, CaC03) |
| Al | +3 (Al203, AlCl3) |
| Cr | +2 (CrCl2); +3 (Cr203, Cr2(S04)3); +4 (Cr02); +6 (K2CrO4, K2Cr207) |
| Mn | +2 (MnS04); +3 (Mn2(S04)3); +4 (Mn02); +6 (K2Mn04); +7 (KMnO 4) |
| Fe | +2 (FeO, FeS04); +3 (Fe203, FeCl3); +4 (Na2FeO3) |
| Cu | +1 (Cu20); +2 (CuO, CuS04, Cu2(OH)2CO3) |
| Ag | +1 (AgNO 3) |
| Au | +1 (AuCI); +3 (AuCl 3, KAuCl 4) |
| Zn | +2 (ZnO, ZnSO 4) |
| Hg | +1 (Hg2CI2); +2 (HgO, HgCl 2) |
| Sn | +2 (SnO); +4 (Sn02, SnCl4) |
| Pb | +2 (PbO, PbS04); +4 (PbO 2) |
Pri chemických reakciách musí byť splnené pravidlo zachovania algebraického súčtu oxidačných stavov všetkých atómov. V úplnej rovnici chemickej reakcie sa procesy oxidácie a redukcie musia presne kompenzovať. Hoci stupeň oxidácie, ako je uvedené vyššie, je skôr formálny pojem, v chémii sa používa na nasledujúce účely: po prvé, na zostavenie rovnice redoxných reakcií, po druhé, predpovedať redoxné vlastnosti prvkov v zlúčenine.
Mnoho prvkov sa vyznačuje niekoľkými hodnotami oxidačných stavov a výpočtom ich oxidačného stavu možno predpovedať redoxné vlastnosti: prvok v najvyššom negatívnom oxidačnom stave môže iba darovať elektróny (oxidovať) a byť redukčným činidlom v najvyššom v kladnom oxidačnom stave môže prijímať iba elektróny (redukovať). ) a byť oxidačným činidlom, v stredných oxidačných stavoch - oxiduje aj redukuje.
Oxidácia-redukcia je jediný, vzájomne prepojený proces. Oxidácia zodpovedá zvýšeniu oxidačného stavu prvku a zotavenie - jeho zníženie.
Mnohé učebnice sa pridržiavajú výkladu oxidácie ako straty elektrónov a redukcie ako ich zisku. Tento prístup, ktorý navrhol ruský vedec Pisarzhevsky (1916), je aplikovateľný na elektrochemické procesy na elektródach a týka sa vybíjania (nabíjania) iónov a molekúl.
Vysvetlenie zmien oxidačných stavov ako procesov odstraňovania a pridávania elektrónov je však vo všeobecnosti nesprávne. Dá sa aplikovať na niektoré jednoduché ióny ako napr
Cl-®Cl0.
Na zmenu oxidačného stavu atómov v komplexných iónoch ako napr
Cr042 - ®Cr +3
zníženie kladného oxidačného stavu chrómu z +6 na +3 zodpovedá menšiemu reálnemu zvýšeniu kladného náboja (na Cr v CrO 4 2 - skutočný náboj "+0,2 elektrónový náboj a na Cr +3 - od +2 až +1,5 v rôznych pripojeniach).
K prenosu náboja z redukčného činidla na oxidačné činidlo, ktorý sa rovná zmene v oxidačnom stave, dochádza za účasti iných častíc, napríklad iónov H +:
Cr042- + 8H++3®Cr +3 + 4H20.
Prezentovaný záznam sa nazýva polovičné reakcie .
Súvisiace informácie.
Chemický prvok v zlúčenine vypočítaný z predpokladu, že všetky väzby sú iónové.
Oxidačné stavy môžu mať kladnú, zápornú alebo nulovú hodnotu, preto sa algebraický súčet oxidačných stavov prvkov v molekule, berúc do úvahy počet ich atómov, rovná 0 a v ióne - náboj iónu .
1. Oxidačné stavy kovov v zlúčeninách sú vždy kladné.
2. Najvyšší oxidačný stav zodpovedá číslu skupiny periodickej tabuľky, kde sa prvok nachádza (výnimkou sú: Au +3(ja skupina), Cu +2(II), zo skupiny VIII sa oxidačný stav +8 nachádza len v osmie Os a ruténium Ru.
3. Oxidačné stavy nekovov závisia od toho, ku ktorému atómu je pripojený:
- ak s atómom kovu, potom je oxidačný stav negatívny;
- ak s nekovovým atómom, potom oxidačný stav môže byť pozitívny alebo negatívny. Závisí od elektronegativity atómov prvkov.
4. Najvyšší negatívny oxidačný stav nekovov možno určiť tak, že od 8 odčítame číslo skupiny, v ktorej sa prvok nachádza, t.j. najvyšší kladný oxidačný stav sa rovná počtu elektrónov vo vonkajšej vrstve, čo zodpovedá číslu skupiny.
5. Oxidačné stavy jednoduchých látok sú 0 bez ohľadu na to, či ide o kov alebo nekov.
Prvky s konštantnými oxidačnými stavmi.
|
Element |
Charakteristický oxidačný stav |
Výnimky |
|
Hydridy kovov: LIH -1 |
||
|
Oxidačný stav nazývaný podmienený náboj častice za predpokladu, že väzba je úplne prerušená (má iónový charakter). H- Cl = H + + Cl - , Väzba v kyseline chlorovodíkovej je polárna kovalentná. Elektrónový pár je viac posunutý smerom k atómu Cl - , pretože je to elektronegatívny prvok. Ako určiť oxidačný stav?Elektronegativita je schopnosť atómov priťahovať elektróny z iných prvkov. Oxidačné číslo je uvedené nad prvkom: Br 2 0 , Na0, O +2 F2-1,K + Cl - atď. Môže byť negatívny aj pozitívny. Oxidačný stav jednoduchej látky (neviazaný, voľný stav) je nulový. Oxidačný stav kyslíka pre väčšinu zlúčenín je -2 (výnimkou sú peroxidy H202, kde sa rovná -1 a zlúčeniny s fluórom - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Oxidačný stav jednoduchého monatomického iónu sa rovná jeho náboju: Na + , Ca +2 . Vodík vo svojich zlúčeninách má oxidačný stav +1 (výnimkou sú hydridy - Na + H - a typ pripojenia C +4 H 4 -1 ). Vo väzbách kov-nekov je negatívnym oxidačným stavom atóm, ktorý má väčšiu elektronegativitu (údaje o elektronegativite sú uvedené v Paulingovej stupnici): H + F - , Cu + Br - , Ca +2 (NIE 3 ) - atď. Pravidlá určovania stupňa oxidácie v chemických zlúčeninách.Zoberme si spojenie KMnO 4 , je potrebné určiť oxidačný stav atómu mangánu. zdôvodnenie:
K+Mn X O 4 -2 Nechaj X- u nás neznámy oxidačný stav mangánu. Počet atómov draslíka je 1, mangánu - 1, kyslíka - 4. Bolo dokázané, že molekula ako celok je elektricky neutrálna, takže jej celkový náboj musí byť nulový. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, To znamená, že oxidačný stav mangánu v manganistane draselnom = +7. Zoberme si ďalší príklad oxidu Fe203. Je potrebné určiť oxidačný stav atómu železa. zdôvodnenie:
2*(X) + 3*(-2) = 0, Záver: oxidačný stav železa v tomto oxide je +3. Príklady. Určte oxidačné stavy všetkých atómov v molekule. 1. K2Cr207. Oxidačný stav K +1, kyslík O-2. Dané indexy: O=(-2)x7=(-14), K=(+1)x2=(+2). Pretože algebraický súčet oxidačných stavov prvkov v molekule, berúc do úvahy počet ich atómov, sa rovná 0, potom sa počet kladných oxidačných stavov rovná počtu negatívnych. Oxidačné stavy K+O=(-14)+(+2)=(-12). Z toho vyplýva, že atóm chrómu má 12 kladných mocnín, ale v molekule sú 2 atómy, čo znamená, že na jeden atóm pripadá (+12): 2 = (+6). odpoveď: K2+Cr2+607-2. 2.(As04) 3-. V tomto prípade sa súčet oxidačných stavov už nebude rovnať nule, ale náboju iónu, t.j. - 3. Zostavme rovnicu: x+4×(- 2)= - 3 . odpoveď: (As +504-2) 3-. |
V chémii sa pojmy „oxidácia“ a „redukcia“ týkajú reakcií, pri ktorých atóm alebo skupina atómov stráca alebo získava elektróny. Oxidačný stav je číselná hodnota priradená jednému alebo viacerým atómom, ktorá charakterizuje počet prerozdelených elektrónov a ukazuje, ako sú tieto elektróny distribuované medzi atómami počas reakcie. Stanovenie tejto hodnoty môže byť buď jednoduchý alebo pomerne zložitý postup, v závislosti od atómov a molekúl z nich pozostávajúcich. Okrem toho môžu mať atómy niektorých prvkov niekoľko oxidačných stavov. Našťastie existujú jednoduché, jednoznačné pravidlá na určenie oxidačného stavu, na ich sebavedomé použitie stačí znalosť základov chémie a algebry.
Kroky
Časť 1
Stanovenie oxidačného stavu podľa zákonov chémie- Napríklad Al(s) a Cl2 majú oxidačný stav 0, pretože oba sú v chemicky neviazanom elementárnom stave.
- Upozorňujeme, že alotropná forma síry S8 alebo oktasíry sa napriek svojej atypickej štruktúre vyznačuje tiež nulovým oxidačným stavom.
-
Zistite, či sa daná látka skladá z iónov. Oxidačný stav iónov sa rovná ich náboju. To platí ako pre voľné ióny, tak aj pre tie, ktoré sú súčasťou chemických zlúčenín.
- Napríklad oxidačný stav Cl - iónu je -1.
- Oxidačný stav iónu Cl v chemickej zlúčenine NaCl je tiež -1. Pretože ión Na má podľa definície náboj +1, dospeli sme k záveru, že ión Cl má náboj -1, a teda jeho oxidačný stav je -1.
-
Upozorňujeme, že kovové ióny môžu mať niekoľko oxidačných stavov. Atómy mnohých kovových prvkov môžu byť ionizované v rôznej miere. Napríklad náboj iónov kovu, ako je železo (Fe), je +2 alebo +3. Náboj kovových iónov (a ich oxidačný stav) možno určiť nábojmi iónov iných prvkov, s ktorými je kov súčasťou chemickej zlúčeniny; v texte je tento náboj označený rímskymi číslicami: napríklad železo (III) má oxidačný stav +3.
- Ako príklad uvažujme zlúčeninu obsahujúcu ión hliníka. Celkový náboj zlúčeniny AlCl3 je nulový. Keďže vieme, že ióny Cl - majú náboj -1 a v zlúčenine sú 3 také ióny, aby bola daná látka celkovo neutrálna, musí mať ión Al náboj +3. V tomto prípade je teda oxidačný stav hliníka +3.
-
Oxidačný stav kyslíka je -2 (až na niektoré výnimky). Takmer vo všetkých prípadoch majú atómy kyslíka oxidačný stav -2. Z tohto pravidla existuje niekoľko výnimiek:
- Ak je kyslík vo svojom elementárnom stave (O2), jeho oxidačný stav je 0, ako je to v prípade iných elementárnych látok.
- Ak je zahrnutý kyslík peroxid, jeho oxidačný stav je -1. Peroxidy sú skupinou zlúčenín, ktoré obsahujú jednoduchú kyslíkovo-kyslíkovú väzbu (t.j. peroxidový anión O 2 -2). Napríklad v zložení molekuly H 2 O 2 (peroxid vodíka) má kyslík náboj a oxidačný stav -1.
- V kombinácii s fluórom má kyslík oxidačný stav +2, prečítajte si nižšie uvedené pravidlo pre fluór.
-
Vodík má až na niektoré výnimky oxidačný stav +1. Rovnako ako pri kyslíku, aj tu existujú výnimky. Typicky je oxidačný stav vodíka +1 (pokiaľ nie je v elementárnom stave H2). V zlúčeninách nazývaných hydridy je však oxidačný stav vodíka -1.
- Napríklad v H2O je oxidačný stav vodíka +1, pretože atóm kyslíka má náboj -2 a na celkovú neutralitu sú potrebné dva náboje +1. V zložení hydridu sodného je však oxidačný stav vodíka už -1, keďže ión Na nesie náboj +1 a pre celkovú elektrickú neutralitu musí náboj atómu vodíka (a tým aj jeho oxidačný stav) sa rovnať -1.
-
Fluór Vždy má oxidačný stav -1. Ako už bolo uvedené, oxidačný stav niektorých prvkov (kovových iónov, atómov kyslíka v peroxidoch atď.) sa môže meniť v závislosti od mnohých faktorov. Oxidačný stav fluóru je však vždy -1. Vysvetľuje to skutočnosť, že tento prvok má najvyššiu elektronegativitu - inými slovami, atómy fluóru sú najmenej ochotné rozdeliť sa s vlastnými elektrónmi a najaktívnejšie priťahujú cudzie elektróny. Ich náboj teda zostáva nezmenený.
-
Súčet oxidačných stavov zlúčeniny sa rovná jej náboju. Oxidačné stavy všetkých atómov v chemickej zlúčenine sa musia sčítať s nábojom tejto zlúčeniny. Napríklad, ak je zlúčenina neutrálna, súčet oxidačných stavov všetkých jej atómov musí byť nula; ak je zlúčenina polyatómový ión s nábojom -1, súčet oxidačných stavov je -1 atď.
- Je to dobrý spôsob, ako si to overiť – ak sa súčet oxidačných stavov nerovná celkovému náboju zlúčeniny, tak ste niekde urobili chybu.
Časť 2
Stanovenie oxidačného stavu bez použitia zákonov chémie-
Nájdite atómy, ktoré nemajú prísne pravidlá týkajúce sa oxidačných čísel. Pre niektoré prvky neexistujú pevne stanovené pravidlá na zistenie oxidačného stavu. Ak atóm nespadá pod žiadne z vyššie uvedených pravidiel a nepoznáte jeho náboj (atóm je napríklad súčasťou komplexu a jeho náboj nie je špecifikovaný), oxidačné číslo takéhoto atómu môžete určiť pomocou eliminácia. Najprv určte náboj všetkých ostatných atómov zlúčeniny a potom zo známeho celkového náboja zlúčeniny vypočítajte oxidačný stav daného atómu.
- Napríklad v zlúčenine Na 2 SO 4 je náboj atómu síry (S) neznámy – vieme len, že nie je nulový, keďže síra nie je v elementárnom stave. Táto zlúčenina slúži ako dobrý príklad na ilustráciu algebraickej metódy určenia oxidačného stavu.
-
Nájdite oxidačné stavy zostávajúcich prvkov v zlúčenine. Pomocou vyššie opísaných pravidiel určte oxidačné stavy zostávajúcich atómov zlúčeniny. Nezabudnite na výnimky z pravidiel v prípade atómov O, H a pod.
- Pre Na 2 SO 4 pomocou našich pravidiel zistíme, že náboj (a teda oxidačný stav) iónu Na je +1 a pre každý z atómov kyslíka je -2.
- V zlúčeninách sa súčet všetkých oxidačných stavov musí rovnať náboju. Napríklad, ak je zlúčenina dvojatómový ión, súčet oxidačných stavov atómov sa musí rovnať celkovému iónovému náboju.
- Je veľmi užitočné vedieť používať periodickú tabuľku a vedieť, kde sa v nej nachádzajú kovové a nekovové prvky.
- Oxidačný stav atómov v elementárnej forme je vždy nula. Oxidačný stav jedného iónu sa rovná jeho náboju. Prvky skupiny 1A periodickej tabuľky, ako je vodík, lítium, sodík, majú vo svojej elementárnej forme oxidačný stav +1; Kovy skupiny 2A ako horčík a vápnik majú vo svojej elementárnej forme oxidačný stav +2. Kyslík a vodík môžu mať v závislosti od typu chemickej väzby 2 rôzne oxidačné stavy.
Zistite, či je predmetná látka elementárna. Oxidačný stav atómov mimo chemickej zlúčeniny je nulový. Toto pravidlo platí ako pre látky vytvorené z jednotlivých voľných atómov, tak aj pre látky, ktoré pozostávajú z dvoch alebo viacatómových molekúl jedného prvku.
