Kako določiti stopnjo oksidacije

Vse kemikalije sestavljajo molekule, ki so najmanjši delci. Električno nevtralni in sestavljeni so iz povezanih atomov kovalentne vezi. Sposobnost atomov kemijskih elementov, da tvorijo določeno število vez v molekulah, se imenuje valenca. V zvezi s pojavom in razvojem teorije kemijske vezi je ta koncept prišlo do precejšnjih sprememb in sedaj nima jasne znanstvene razlage, ki se uporabljajo predvsem v učne namene in je pogosto označene s stopnjo oksidacije. Če je molekula majhen delec snovi, potem je atom najmanjši nedeljiv delec kemijskega elementa. Atom je tudi električno nevtralen delec, v svojem središču je jedro, sestavljeno iz pozitivno napolnjenih protonov in okrog njega je oblak elektronov (negativno napolnjen). Zato je pozitivni naboj jedra uravnotežen z negativnim elektronskim polnjenjem. Da bi razumeli, kako določiti stopnjo oksidacije in kaj je to, morate upoštevati strukturo molekul določenih snovi.

V molekuli vodikovega klorida (HCl) med vodikom in klorom obstaja en skupni par elektronov. Atomi vodika ima 1 proton in 1 elektron. atom klora ima 17 protone in elektrone 17, eden izmed sedmih elektronov v zunanji gostote lupino elektronov združil z elektronprivlačno atoma vodika, s čimer so njegovi elektronski par: H: Cl. H2S tvori molekulo žveplov atom 2 skupni par elektronov z obeh atomov vodika: H: O: H. Kako ugotoviti stopnjo oksidacije elementa, na primer klor in HCl v molekuli vodika in vodikovega žvepla v molekuli H2S? Valence daje idejo o številu vezi ali elektronskih parov v molekuli, vendar ne kaže na njihov premik.

Predpostavlja se, da se elektroni atomov v molekuli združijo v elektronske pare, ki se premaknejo na najbolj elektronegativni atom. Vodik in klor v HCl sta sposobna vstopiti v eno vez, ki se premakne na atom klora, ker je najbolj elektronegativ. Tako je v vodiku stopnja oksidacije plus 1 in za klor - minus 1. Vsak vodikov atom v molekuli H2S pride v eno vez z atomom žvepla, ki pa ima dve vezi. Oba elektronska para se v tem primeru premaknejo v atom žvepla. Zato je v vodiku stopnja oksidacije plus 1 in za atom žvepla - minus 2. Kako določiti stopnjo oksidacije snovi, npr. HCl, H2S, O2, N2, Na, Ag, Si? Stopnja oksidacije preproste ali kompleksne snovi je vedno 0, saj je snov sestavljena iz molekul ali atomov in so električno nevtralni. Na podlagi tega se ugotovi stopnja oksidacije elementa v molekuli.

Na primer s hipokloromsko kislino lahko razmislimo, kako določiti stopnjo oksidacije za Cl atom. V HCIO molekule, kot je molekula katerekoli druge snovi, vodik vedno (razen hidridov) označena z oksidacijo plus 1, in kisik vedno - oksidacija minus 2 (razen barijevega peroksida in kisika fluorida). Ker ima molekula nima stroške sama, lahko zapišemo enačbo (1) + + X- (- 2) = 0. Ta enačba je treba rešiti: X = 0 - (1) - (-2) = (1) , zato se izkaže, da je stopnja oksidacije Cl v molekuli hipoklorovne kisline enaka plus 1. Ta primer kaže, kako določiti stopnjo oksidacije določenega elementa v katerikoli molekuli. Najprej se dajo znane vrednosti tistih elementov, katerih valenca ali stopnja oksidacije se ne spreminjajo.

Tako je stopnja oksidacije običajna količina (formalni naboj atoma v molekuli), ki se uporablja za snemanje reakcijske enačbe, povezanih z oksidacijo ali zmanjševanjem različnih snovi. Ta vrednost je enaka številu parov elektronov, ki so popolnoma premaknjeni proti elektronegativnim kemijskim elementom molekule. Stopnja oksidacije je zabeležena nad konvencionalno oznako atomov. Tak zapisnik kaže, kako določiti stopnjo oksidacije določenega elementa v molekuli katere koli snovi. Na primer, zapis (Na + 1Cl-1), je treba razumeti, da je sol molekule natrijevega oksidacijsko stopnjo plus 1, minus 1, in klora z: (+1) + (-1) = 0. V molekuli kalijev permanganat (K + 1Mn + 7o-24) in 1 kalija v mangan plus 7, kisik minus 2, ki je: (1) + (7) + 2 • (-2) = 0. molekula dušikova kislina (M + 1N + 5O-23) in 1 za vodik, za dušik ter 5 za kisik minus 2 in cele molekule električno nevtralna: (1) + (5) + 3 • (-2) = 0. molekula dušikova kislina (M + 1N + 3O-22) in 1 za vodik, za dušik plus 3 kisika minus 2, saj je naboj molekule enaka nič, potem: (+1) + (+3) + 2 • (-2) = 0. Na primeru dušika je mogoče opaziti, da ima ta atom različne oksidacijske stopnje v različnih snoveh od plus 5 do minus 3 (z intervalom ene enote).