Katika kemia, maneno oxidation na upunguzaji hurejelea athari ambazo atomi (au kikundi cha atomi), mfululizo, hupoteza au kupata elektroni. Nambari ya oksidi ni nambari iliyopewa chembe (au kikundi cha atomi) ambayo husaidia wataalam wa dawa kufuatilia jinsi elektroni nyingi zinapatikana kwa uhamisho na ikiwa kichocheo kilichopewa kioksidishaji au kimepunguzwa katika athari. Mchakato wa kupeana nambari za oksidi kwa atomi zinaweza kutoka rahisi sana hadi ngumu, kulingana na malipo katika atomi na muundo wa kemikali wa molekuli zinazounda chembe. Ili kufanya mambo kuwa ngumu zaidi, atomi zingine zina idadi zaidi ya moja ya oksidi. Kwa bahati nzuri, uamuzi wa nambari ya oksidi hufanywa na sheria zilizo wazi na rahisi kufuata, ingawa ujuzi wa kemia ya msingi na algebra itafanya kuelezea sheria hizi kuwa rahisi zaidi.
Hatua
Njia ya 1 ya 2: Kuamua Nambari ya oksidi kulingana na Kanuni za Kemikali
Hatua ya 1. Tambua ikiwa vitu vinavyohusika ni vitu
Atomi za vitu vya bure kila wakati zina idadi ya oksidi ya 0. Hii inatumika kwa atomi ambazo fomu yake ya msingi ina atomi moja, na vile vile atomi ambazo fomu yake ya kimsingi ni diatomic au polyatomic.
- Kwa mfano, wote Al(s) pamoja na Cl2 kuwa na nambari ya oksidi ya 0 kwa sababu ni aina ya vitu ambavyo havijafungamana na vitu vingine.
- Kumbuka kuwa fomu ya msingi Sulphur, S8, au octasulfuri, ingawa sio ya kawaida, pia ina idadi ya oksidi ya 0.
Hatua ya 2. Tambua ikiwa vitu vinavyohusika ni ioni
Ions zina idadi sawa ya oksidi kama malipo yao. Hii ni kweli kwa ioni ambazo hazijafungamana na vitu vingine, na pia ioni ambazo ni sehemu ya misombo ya ionic.
- Kwa mfano, Cl. Ion- ina nambari ya oksidi ya -1.
- Cl ion bado ina idadi ya oksidi ya -1 wakati Cl ni sehemu ya kiwanja cha NaCl. Kwa kuwa Na ion, kwa ufafanuzi, ina malipo ya +1, tunajua kwamba Cl ion ina malipo ya -1, kwa hivyo nambari ya oksidi inabaki -1.
Hatua ya 3. Tambua kuwa ioni za chuma zinaweza kuwa na hali nyingi za oksidi
Vipengele vingi vya metali vina malipo zaidi ya moja. Kwa mfano, Chuma cha chuma (Fe) inaweza kuwa ion na malipo ya +2 au +3. Malipo ya ioni ya chuma (na kwa hivyo nambari yake ya oksidi) inaweza kuamua, iwe kwa mashtaka ya atomi zingine za eneo kwenye kiwanja, au, wakati imeandikwa kwa fomu ya maandishi kwa nambari ya Kirumi (kama ilivyo kwenye sentensi, The chuma (III) ion ina malipo ya + 3.).
Kwa mfano, wacha tuchunguze kiwanja kilicho na aluminium ya chuma. AlCl. Kiwanja3 ina jumla ya malipo ya 0. Kwa kuwa tunajua kwamba Cl. ion- ina malipo ya -1 na kuna 3 Cl. ions- katika kiwanja, Al ion lazima iwe na malipo ya +3 ili jumla ya malipo ya ions zote ni 0. Kwa hivyo, nambari ya oksidi ya Al ni +3.
Hatua ya 4. Tia nambari ya oksidi ya -2 kwa oksijeni (bila ubaguzi)
Karibu katika visa vyote, chembe ya oksijeni ina idadi ya oksidi ya -2. Kuna tofauti kadhaa kwa sheria hii:
- Wakati oksijeni iko katika hali ya msingi (O2nambari ya oksidi ni 0, kwa sababu hii ndio sheria kwa atomi zote za kipengee.
- Wakati oksijeni ni sehemu ya peroksidi, nambari yake ya oksidi ni -1. Peroxides ni darasa la misombo iliyo na vifungo vya oksijeni-oksijeni moja (au anion ya peroksidi O2-2). Kwa mfano, katika molekuli ya H.2O2 (Peroxide ya hidrojeni), oksijeni ina nambari ya oksidi (na malipo) ya -1. Pia, wakati oksijeni ni sehemu ya superoxide, nambari yake ya oksidi ni -0.5.
- Wakati oksijeni imefungwa kwa fluorini, nambari yake ya oksidi ni +2. Tazama kanuni za fluorine hapa chini kwa habari zaidi. Katika (O2F2), nambari yake ya oksidi ni +1.
Hatua ya 5. Tia nambari ya oksidi ya +1 kwa hidrojeni (bila ubaguzi)
Kama oksijeni, idadi ya oksidi ya oksidi ni kesi maalum. Kwa ujumla, Hidrojeni ina idadi ya oksidi ya +1 (isipokuwa, kama hapo juu, katika hali yake ya msingi, H2). Walakini, katika kesi ya misombo maalum inayoitwa hydrides, hidrojeni ina idadi ya oksidi ya -1.
Kwa mfano, katika H2O, tunajua kuwa hidrojeni ina idadi ya oksidi ya +1 kwa sababu oksijeni ina malipo ya -2 na tunahitaji kuhitaji malipo ya 2 + 1 ili kufanya malipo ya kiwanja kuwa sifuri. Walakini, katika hydridi ya sodiamu, NaH, hidrojeni ina nambari ya oksidi ya -1 kwa sababu malipo kwenye ion yana malipo ya +1, na kwa jumla ya malipo kwenye kiwanja kuwa sifuri, malipo ya haidrojeni (na hivyo nambari ya oksidi) lazima iwe -1.
Hatua ya 6. Fluorini daima ina nambari ya oksidi ya -1
Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, nambari za oksidi za vitu kadhaa zinaweza kutofautiana kwa sababu ya sababu kadhaa (ioni za chuma, atomi za oksijeni katika peroksidi, nk. Walakini, Fluorine, ina nambari ya oksidi ya -1, ambayo haibadiliki kamwe. Hii ni kwa sababu fluorine ndio kitu chenye umeme zaidi - kwa maneno mengine, ndio kitu ambacho kina uwezekano mdogo wa kutoa elektroni zake na uwezekano mkubwa kuchukua atomi za vitu vingine. Kwa hivyo, malipo hayabadiliki.
Hatua ya 7. Fanya nambari ya oksidi kwenye kiwanja sawa na malipo kwenye kiwanja
Nambari za oksidi za atomi zote kwenye kiwanja lazima ziwe sawa na malipo kwenye kiwanja. Kwa mfano, ikiwa kiwanja hakina malipo, nambari ya oksidi ya kila atomu lazima iongeze hadi sifuri; ikiwa kiwanja ni ion polyatomic na malipo ya -1, nambari ya oksidi lazima iongeze hadi -1, nk.
Hii ni njia nzuri ya kukagua kazi yako - ikiwa nambari za kioksidishaji kwenye kiwanja chako haziongezi hadi malipo kwenye kiwanja chako, unajua umeweka nambari moja au zaidi ya vioksidishaji vibaya
Njia ya 2 ya 2: Kupangia Nambari kwa Atomu Bila Sheria ya Nambari ya oksidi
Hatua ya 1. Pata atomi bila sheria ya nambari ya oksidi
Atomi zingine hazina sheria maalum juu ya nambari za oksidi. Ikiwa chembe yako haionekani katika sheria zilizo hapo juu na hujui malipo yake ni nini (kwa mfano, ikiwa atomi ni sehemu ya kiwanja kikubwa na kwa hivyo hazionyeshi malipo yao), unaweza kupata chembe hiyo nambari ya oksidi na mchakato wa kuondoa. Kwanza utaamua hali ya oksidi ya atomi zote kwenye kiwanja, basi utasuluhisha tu atomi zisizojulikana kulingana na malipo ya jumla ya kiwanja.
Kwa mfano, katika kiwanja Na2HIVYO4, malipo ya Sulphur (S) haijulikani - atomu haiko katika mfumo wa msingi, kwa hivyo nambari yake ya oksidi sio 0, lakini ndio tu tunajua. Huu ni mfano mzuri wa njia hii ya algebra ya kuamua idadi ya oksidi.
Hatua ya 2. Pata idadi inayojulikana ya oksidi ya vitu vingine kwenye kiwanja
Kutumia sheria za kupeana nambari za oksidi, amua idadi ya oksidi ya atomi zingine kwenye kiwanja. Jihadharini na kesi maalum kama O, H, nk.
Katika Na2HIVYO4, tunajua kwamba, kulingana na sheria zetu, Na ion ina malipo (na kwa hivyo nambari yake ya oksidi) +1 na chembe ya oksijeni ina nambari ya oksidi ya -2.
Hatua ya 3. Ongeza idadi ya atomi kwa idadi yao ya oksidi
Sasa kwa kuwa tunajua idadi ya oksidi ya atomi zetu zote isipokuwa ile isiyojulikana, lazima tuzingatie ukweli kwamba baadhi ya atomi hizi zinaweza kuonekana zaidi ya mara moja. Ongeza kila idadi ya mgawo wa kila atomu (iliyoandikwa kwa chini chini baada ya ishara ya kemikali ya atomi kwenye kiwanja) na nambari yake ya oksidi.
Katika Na2HIVYO4, tunajua kuwa kuna atomi 2 za Na na 4 O atomi. Tutazidisha 2 × 1, nambari ya oksidi ya Na, kupata jibu 2, na tutazidisha 4 × -2, nambari ya oksidi O, kupata jibu -8.
Hatua ya 4. Ongeza matokeo
Ukiongeza bidhaa ya kuzidisha kwako itakupa nambari ya kioksidishaji ya kiwanja bila kuhesabu nambari ya oksidi isiyojulikana ya chembe yako.
Katika mfano wa Na2HIVYO4 sisi, tutaongeza 2 kwa -8 kupata -6.
Hatua ya 5. Hesabu nambari ya oksidi isiyojulikana kulingana na malipo ya kiwanja
Sasa, una kila kitu unachohitaji kupata nambari za oksidi isiyojulikana ukitumia algebra rahisi. Unda equation: jibu lako katika hatua ya awali, pamoja na nambari isiyojulikana ya oksidi sawa na malipo ya jumla ya kiwanja. Kwa maneno mengine: (Kiasi cha nambari inayojulikana ya oksidi) + (nambari ya oksidi isiyojulikana, ambayo inatafutwa) = (malipo ya kiwanja).
-
Katika mfano wa Na2HIVYO4 sisi, tutasuluhisha kama ifuatavyo:
- (jumla ya nambari inayojulikana ya oksidi) + (nambari isiyojulikana ya oksidi, ambayo inatafutwa) = (malipo ya kiwanja)
- -6 + S = 0
- S = 0 + 6
-
S = 6. S ina nambari ya oksidi
Hatua ya 6. katika Na2HIVYO4.
Vidokezo
- Atomi katika mfumo wa msingi huwa na idadi ya oksidi ya 0. Ion monatomic ina nambari ya oksidi sawa na malipo yake. Chuma 1A katika mfumo wake wa msingi, kama vile hidrojeni, lithiamu, na sodiamu, ina idadi ya oksidi ya +1; 2A metali katika mfumo wa kimsingi, kama magnesiamu na kalsiamu, zina idadi ya oksidi ya +2. Wote hidrojeni na oksijeni zina majimbo mawili tofauti ya oksidi ambayo yanaweza kutegemea dhamana.
- Katika kiwanja, jumla ya nambari zote za oksidi lazima zilingane 0. Ikiwa ion ina atomi 2, kwa mfano, jumla ya nambari za oxidation lazima zilingane na malipo kwenye ion.
- Inasaidia sana kujua jinsi ya kusoma jedwali la vipindi na eneo la metali na zisizo za metali.
