Περιεχόμενο
Ο αριθμός οξείδωσης ενός στοιχείου υποδεικνύει το υποθετικό φορτίο ενός ατόμου σε μια ένωση. Είναι υποθετικό επειδή, στο κώνο μιας ένωσης, τα στοιχεία μπορεί να μην είναι αναγκαστικά ιοντικά. Όταν ο αριθμός των ηλεκτρονίων που σχετίζονται με ένα άτομο αλλάζει, ο αριθμός του οξείδωσης επίσης αλλάζει. Όταν ένα στοιχείο χάνει ένα ηλεκτρόνιο, ο αριθμός του οξείδωσης αυξάνεται.
Κανόνες Οξείδωσης
Όταν ένα στοιχείο χάνει ένα ηλεκτρόνιο, ο αριθμός του οξείδωσης είναι πάντα θετικός. Η ακριβής διαμόρφωση αριθμών οξείδωσης σε μια ένωση προσδιορίζεται από μια σειρά κανόνων οξειδωτικού αριθμού. Αυτοί οι κανόνες περιγράφουν την κατανομή των αριθμών οξείδωσης μέσα σε μια ένωση και περιγράφουν τους τυπικούς αριθμούς οξείδωσης για ορισμένα στοιχεία. Εάν εξοικειωθείτε με αυτούς τους κανόνες, μπορεί να είστε σε θέση να κατανοήσετε και να προβλέψετε ποιο αντιδραστήριο θα οξειδώσει.
Πολλαπλοί αριθμοί οξείδωσης
Ορισμένα στοιχεία έχουν πολλούς δυνατούς αριθμούς οξείδωσης. Εάν γνωρίζετε ποια στοιχεία είναι αυτά, μπορείτε να προβλέψετε τι θα συμβεί με τους αριθμούς οξείδωσης τους σε μια αντίδραση. Για παράδειγμα, ο σίδηρος μπορεί να έχει αριθμούς οξείδωσης που κυμαίνονται από -2 έως +6. Οι πιο συνήθεις αριθμοί οξείδωσης για το σίδηρο είναι +2 και +3. Για να διακρίνει ποια από αυτά υπάρχει σε μια ένωση, οι επιστήμονες γράφουν την κατάσταση οξείδωσης σε λατινικούς αριθμούς στο σύνθετο όνομα. Στην αντίδραση, εάν ο σίδηρος χάνει ηλεκτρόνια, η κατάσταση οξείδωσης του θα αλλάξει. Αυτό συμβαίνει όταν η σκουριά σιδήρου. Ο στερεός σίδηρος οξειδώνεται σε σίδηρο (II) από άτομα οξυγόνου. Στη συνέχεια, τα άτομα σιδήρου (II) χάνουν ηλεκτρόνια όταν αντιδρούν με ιόντα υδρογόνου και οξυγόνο. Αυτή η αντίδραση σχηματίζει ιόντα σιδήρου (III), τα οποία μπορούν να σχηματίσουν υδροξείδιο σιδήρου (III) και οξείδιο σιδήρου (III).
Οξειδωτικοί Παράγοντες
Όταν μια ένωση χάνει ηλεκτρόνια, κάτι πρέπει να το υποχρεώνει να το κάνει. Αυτό ονομάζεται οξειδωτικός παράγοντας. Για παράδειγμα, όταν η σκουριά σιδήρου, το οξυγόνο είναι ένας παράγοντας οξείδωσης. Το οξυγόνο δέχεται τα ηλεκτρόνια που χάνει ο σίδηρος. Τα ηλεκτρόνια που χάνονται σε μια αντίδραση πρέπει να αποκτηθούν κάπου αλλού για να εξισορροπηθεί το ηλεκτρικό δυναμικό. Με τη σειρά του, ο αριθμός οξείδωσης του οξυγόνου επίσης αλλάζει.
Οξείδωση και Μείωση
Οι αντιδράσεις στις οποίες ένα στοιχείο είναι οξειδωμένο τυπικά συνεπάγονται αντίστοιχη μείωση σε άλλο στοιχείο. Μείωση συμβαίνει όταν ένα στοιχείο κερδίζει ηλεκτρόνια. στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός οξείδωσης μειώνεται. Για παράδειγμα, όταν σκουριάζει ο σίδηρος, το οξυγόνο μπορεί να συμπεριφέρεται ως οξειδωτικό μέσο. Καθώς το οξυγόνο κερδίζει ηλεκτρόνια, αλλάζει από έναν αριθμό οξείδωσης μηδέν σε έναν αριθμό οξείδωσης αρνητικών δύο.