Chimici tenere traccia di come gli elettroni sono trasferiti tra gli atomi in una reazione usando un numero di ossidazione. Se il numero di ossidazione di un elemento nella reazione aumenta o diventa meno negativo, l'elemento è stato ossidato, mentre un numero significa ossidazione in diminuzione o negativa, che l'elemento è stato ridotto. (Si può ricordare questa distinzione usando un vecchio mnemonico: OIL RIG, ossidazione è la perdita, la riduzione è guadagno.) Agente ossidante ossida un'altra specie ed è ridotto nel processo, mentre un agente riducente riduce un'altra specie ed è ossidato nel processo.
Istruzioni
• Scrivere la formula per la reazione chimica. La formula per la combustione del propano, ad esempio, è
C3H8(g) + O2 5--> CO2(g) 3 + 4 H2O(l). Assicurarsi che l'equazione è bilanciata correttamente.
• Assegnare un numero di ossidazione di ogni elemento nella reazione utilizzando le seguenti regole:
Qualsiasi elemento di per sé (cioè non combinato con altri elementi) ha un numero di ossidazione pari a 0. O2 o ossigeno puro, per esempio, ha un numero di ossidazione 0 poiché è un elemento di per sé.
Il fluoro è l'elemento più elettronegativo (ossia che esercita la trazione più forte sul elettroni), quindi in un composto ha sempre un numero di ossidazione di -1.
Poiché è l'elemento secondo più electronegative, ossigeno in un composto ha sempre un numero di ossidazione di -2 (con poche eccezioni).
L'idrogeno ha un numero di ossidazione di -1 quando combinato con un metallo e + 1 quando combinato con un metalloide.
Quando combinato con altri elementi, alogeni (gruppo 17 della tavola periodica) hanno un numero di ossidazione di -1 solo se combinato con ossigeno o un alogeno superiore nel gruppo, nel qual caso essi hanno un numero di ossidazione di + 1.
Quando combinato con altri elementi, metalli del gruppo 1 hanno un numero di ossidazione di + 1, mentre i metalli del gruppo 2 hanno un numero di ossidazione + 2.
La somma di tutti i numeri di ossidazione in un composto o ione deve essere uguale alla carica netta del composto o dello ione. L'anione solfato, SO4, ad esempio, ha una carica netta-2, quindi la somma di tutti i numeri di ossidazione il composto deve essere uguale a -2.
• Confrontare i numeri di ossidazione per ogni elemento sul lato prodotto con il numero di ossidazione sul lato di reagente. Se il numero di ossidazione di una specie diminuisce o diventa più negativo, la specie è stata ridotta (cioè guadagnato elettroni). Se il numero di ossidazione di una specie aumenta o diventa più positivo, è stati ossidati (cioè persi elettroni). Nella combustione del propano, per esempio, gli atomi di ossigeno iniziano la reazione con un numero di ossidazione pari a 0 e terminano con un numero di ossidazione di -2 (utilizzando le regole sopra indicate, ossigeno in H2O o in che CO2 ha un numero di ossidazione di -2). Di conseguenza, l'ossigeno è ridotta quando reagisce con propano.
• Determinare quali reagenti sono ridotti e che sono ossidati come mostrato sopra. Un reagente che si ossida un elemento in un altro reagente è un agente ossidante, mentre un reagente che si riduce di un elemento in un altro reagente è un agente riducente. Nella reazione di combustione tra propano e ossigeno, ad esempio, l'ossigeno è l'agente ossidante e riducente il propano è.
• Si noti che la stessa sostanza potrebbe essere un agente riducente in uno reazione e agente ossidante in un altro. Alcuni composti o sostanze prontamente perdere elettroni, tuttavia e così sono generalmente classificati come agenti riducenti, mentre altri composti sono molto bravi a prendere elettroni o il trasferimento di atomi di ossigeno e quindi sono generalmente classificati come agenti ossidanti. Quale ruolo svolge una sostanza continua a dipendere la reazione in questione.
Consigli & Avvertenze
- Potrebbe richiedere un po' di pratica per acquisire familiarità con le regole per l'assegnazione dei numeri di ossidazione; provare ad assegnare i numeri di ossidazione per gli elementi in diversi composti fino a quando lo avete giù.