Nola zehaztu oxidazio-zenbakiak
Oxidazio-zenbakiak (edo oxidazio-egoerak) ulertzea funtsezko kontzeptua da kimikan, erreakzio kimikoak ulertzen laguntzen diguna, batez ere erredox erreakzioak. Oxidazio-zenbakia atomo bati gehitu edo kendu behar zaizkion elektroi kopurua da, oinarrizko egoerara aldatzeko. Artikulu honetan, sakon aztertuko dugu nola zehaztu konposatu kimiko bateko elementu baten oxidazio-zenbakia.
Oxidazio Zenbakiaren Oinarriak
Oxidazio-zenbakiak molekula edo ioi baten barruko elektroien banaketa deskribatzen duen kalkulu-tresna formal gisa har daitezke. Oxidazio-zenbakiek ez dute beti molekulako atomoen benetako karga elektrikoa adierazten, baina analisi kimikoaren prozesua errazten dute.
Oxidazio-zenbakiak zehazteko oinarrizko arau batzuk hauek dira:
1. Elementu molekula baten (homonuklearra) oxidazio zenbakia beti zero da. Adibidez:
– O₂ (dioxigenoa) -> Bere oxidazio-zenbakia 0 da
– N₂ (dinitrogenoa) -> Bere oxidazio-zenbakia 0 da
2. Ioi monoatomiko baten oxidazio-zenbakia ioiaren kargaren berdina da.
– Na⁺ -> Bere oxidazio-zenbakia +1 da
– Cl⁻ -> Bere oxidazio-zenbakia -1 da
3. Hidrogenoaren oxidazio-zenbakia +1 da ez-metal batekin lotura duenean eta -1 hidruro batean metal batekin lotura duenean. Adibidez:
– H₂O -> Hidrogenoak +1 oxidazio-zenbakia du
– NaH -> Hidrogenoak -1 oxidazio-zenbakia du
4. Oxigenoaren oxidazio-zenbakia -2 izan ohi da konposatu gehienetan, baina badira salbuespenak, hala nola peroxidoetan, non oxigenoaren oxidazio-zenbakia -1 den.
– H₂O -> Oxigenoak -2 oxidazio-zenbakia du
– H₂O₂ (hidrogeno peroxidoa) -> Oxigenoak -1 oxidazio-zenbakia du
5. Halogenoen (F, Cl, Br, I) oxidazio-zenbakia konposatuetan normalean -1 da, oxigenoarekin edo beste halogeno batzuekin konbinatuta daudenean izan ezik, non desberdina izan daitekeen.
Oxidazio-zenbakiak zehazteko urratsak
Konposatu bateko elementu baten oxidazio-zenbakia zehazteko, urrats hauek jarrai ditzakegu:
1. urratsa: Idatzi konposatuaren egitura molekularra/formula
Hasi konposatuaren egitura molekularra edo formula idatziz. Adibidez, H₂SO₄ (azido sulfurikoa)rentzat.
2. urratsa: Elementuen oxidazio-zenbakia zehaztu arauen arabera
– H₂SO₄-ri dagokionez, badakigu hidrogenoak ia beti +1 oxidazio-zenbakia duela eta oxigenoak ia beti -2.
– Hidrogenoa (H): +1 (2 H atomo, +2 guztira)
– Oxigenoa (O): -2 (4 O atomo, -8 guztira)
3. urratsa: Elementu ezezagunaren oxidazio-zenbakia zehaztu
Konposatua guztiz neutroa izan nahi bada edo ioiak sortzen baditugu, ziurtatu behar dugu oxidazio-zenbakiaren balio osoa zero dela konposatu neutroentzat edo karga ionikoaren berdina ioientzat.
– Azido sulfurikoa (H₂SO₄) konposatu neutroa da. Beraz, oxidazio-egoeren kopuru osoa zero izan behar da.
– H (+1) eta O (-2)-ren oxidazio-zenbakiak baditugu jada, beraz, sufrearen (S) oxidazio-zenbakia aurkitzeko, ekuazio hau erabiltzen dugu:
\[
2(+1) + S + 4(-2) = 0
\]
\[
2 + S – 8 = 0
\]
\[
S – 6 = 0
\]
\[
S = +6
\]
Beraz, H₂SO₄-n sufrearen oxidazio-zenbakia +6 da.
4. urratsa: Egiaztapena
Egiaztatu oxidazio-zenbakien batura osoa 0 dela molekula neutroentzat edo karga ionikoari dagokiola ioiekin lan egiten badugu.
Oxidazio-zenbakiak zehazteko beste adibide bat
1. adibidea: Potasio permanganatoa (KMnO₄)
Konposatu honetarako goiko arauak jarraitzen ditugu:
– Potasioa (K): Normalean +1
– Oxigenoa (O): -2
Badakigu molekula hau neutroa dela, eta ondorioz ekuazioa hau da:
\[
1(+1) + Mn + 4(-2) = 0
\]
\[
1 + Mn – 8 = 0
\]
\[
Mn – 7 = 0
\]
\[
Mn = +7
\]
Beraz, KMnO₄-ko Mn-ren oxidazio-zenbakia +7 da.
2. adibidea: Amonio nitratoa (NH₄NO₃)
Konposatu honetarako bi zati ditugu: NH₄⁺ eta NO₃⁻.
– NH₄⁺:
– Hidrogenoa (H): +1
– Beraz, nitrogenoarentzat (N) NH₄⁺-n:
\[
N + 4(+1) = +1
\]
\[
N + 4 = +1
\]
\[
N = -3
\]
– EZ₃⁻:
– Oxigenoa (O): -2
– Nitrogenoa (N) NO₃⁻-n:
\[
N + 3(-2) = -1
\]
\[
N – 6 = -1
\]
\[
N = +5
\]
Salbuespen eta gai berezi batzuk
Arau orokorraren salbuespen batzuk kontuan hartu behar dira:
1. Oxigenoa peroxidoan:
– H₂O₂ edo Na₂O₂-n, oxigenoak -1 oxidazio-zenbakia du, ez -2.
2. Oxidazio-zenbaki anitz dituzten elementuak:
– Fosforoa (P), sufrea (S) eta trantsizio-metalak bezalako elementuek oxidazio-zenbaki desberdinak izaten dituzte konposatu desberdinetan. Adibidez, burdinak (Fe) +2 edo +3 oxidazio-zenbakia izan dezake.
3. Lur alkalino metalak beti +2 dira eta alkalino metalak beti +1.
Ondorioa
Oxidazio-zenbakiak zehaztea oinarrizko eta ezinbesteko trebetasuna da kimikan, batez ere erredox erreakzioak eta beste erreakzio kimiko mota batzuk ulertzeko. Goiko arauak eta urratsak jarraituz, hainbat konposatu kimikotan oxidazio-zenbakiak behar bezala zehaztu ahal izango dituzu. Praktikatu oxidazio-zenbakiak zehazten konposatuen hainbat adibiderekin zure ulermena indartzeko.
