ඔක්සිකරණ අංක තීරණය කරන්නේ කෙසේද?
ඔක්සිකරණ සංඛ්යා (හෝ ඔක්සිකරණ තත්ව) තේරුම් ගැනීම රසායන විද්යාවේ ඉතා වැදගත් සංකල්පයක් වන අතර එය රසායනික ප්රතික්රියා, විශේෂයෙන් රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියා තේරුම් ගැනීමට උපකාරී වේ. ඔක්සිකරණ අංකය යනු පරමාණුවක් එහි භූමි තත්ත්වයට වෙනස් කිරීම සඳහා එකතු කළ යුතු හෝ ඉවත් කළ යුතු ඉලෙක්ට්රෝන ගණනයි. මෙම ලිපියෙන්, රසායනික සංයෝගයක මූලද්රව්යයක ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කරන්නේ කෙසේදැයි අපි ගැඹුරින් ගවේෂණය කරමු.
ඔක්සිකරණ අංක මූලික කරුණු
ඔක්සිකරණ සංඛ්යා යනු අණුවක හෝ අයනයක ඉලෙක්ට්රෝන ව්යාප්තිය විස්තර කරන විධිමත් ගණනය කිරීමේ මෙවලමක් ලෙස සැලකිය හැකිය. ඔක්සිකරණ සංඛ්යා සෑම විටම අණුවේ ඇති පරමාණුවල සත්ය විද්යුත් ආරෝපණය නියෝජනය නොකළද, ඒවා රසායනික විශ්ලේෂණ ක්රියාවලිය සරල කරයි.
ඔක්සිකරණ අංක තීරණය කිරීම සඳහා මූලික නීති කිහිපයක් පහත පරිදි වේ:
1. මූලද්රව්ය අණුවක (සමජාතීය) ස්වරූපයෙන් ඇති මූලද්රව්යයක ඔක්සිකරණ අංකය සැමවිටම ශුන්ය වේ. උදාහරණයක් ලෙස:
– O₂ (ඩයෝඔක්සිජන්) -> එහි ඔක්සිකරණ අංකය 0 වේ
– N₂ (ඩයිනයිට්රජන්) -> එහි ඔක්සිකරණ අංකය 0 වේ
2. ඒක පරමාණුක අයනයක ඔක්සිකරණ අංකය අයනයේ ආරෝපණයට සමාන වේ.
– Na⁺ -> එහි ඔක්සිකරණ අංකය +1 වේ
– Cl⁻ -> එහි ඔක්සිකරණ අංකය -1 වේ
3. හයිඩ්රජන් ඔක්සිකරණ අංකය ලෝහ නොවන එකක් සමඟ බන්ධනය වූ විට +1 වන අතර හයිඩ්රයිඩයක ලෝහයක් සමඟ බන්ධනය වූ විට -1 වේ. උදාහරණයක් ලෙස:
– H₂O -> හයිඩ්රජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය +1 වේ.
– NaH -> හයිඩ්රජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය -1 වේ.
4. බොහෝ සංයෝගවල ඔක්සිජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය සාමාන්යයෙන් -2 වේ, නමුත් පෙරොක්සයිඩ් වල ඔක්සිජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය -1 වන විට ව්යතිරේක පවතී.
– H₂O -> ඔක්සිජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය -2 කි.
– H₂O₂ (හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ්) -> ඔක්සිජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය -1 වේ.
5. සංයෝගවල හැලජන්වල (F, Cl, Br, I) ඔක්සිකරණ අංකය සාමාන්යයෙන් -1 වේ, ඔක්සිජන් හෝ වෙනත් හැලජන් සමඟ සංයෝජනය වන විට එය වෙනස් විය හැකි අවස්ථා හැර.
ඔක්සිකරණ අංක තීරණය කිරීමට පියවර
සංයෝගයක ඇති මූලද්රව්යයක ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කිරීම සඳහා, අපට මෙම පියවර අනුගමනය කළ හැකිය:
පියවර 1: සංයෝගයේ අණුක ව්යුහය/සූත්රය ලියන්න.
සංයෝගයේ අණුක ව්යුහය හෝ සූත්රය ලිවීමෙන් ආරම්භ කරන්න. උදාහරණයක් ලෙස, H₂SO₄ (සල්ෆියුරික් අම්ලය) සඳහා.
පියවර 2: රීති මත පදනම්ව මූලද්රව්යවල ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කරන්න.
– H₂SO₄ සඳහා, හයිඩ්රජන් සෑම විටම පාහේ +1 ඔක්සිකරණ අංකයක් ඇති බවත් ඔක්සිජන් සෑම විටම පාහේ -2 බවත් අපි දනිමු.
– හයිඩ්රජන් (H): +1 (2 H පරමාණු, +2 මුළු)
– ඔක්සිජන් (O): -2 (O පරමාණු 4, මුළු -8)
පියවර 3: නොදන්නා මූලද්රව්යයේ ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කරන්න.
සංයෝගය සම්පූර්ණයෙන්ම උදාසීන වීමට නම් හෝ අපි අයන සාදන්නේ නම්, උදාසීන සංයෝග සඳහා ඔක්සිකරණ අංකයේ මුළු අගය ශුන්ය බව හෝ අයන සඳහා අයනික ආරෝපණයට සමාන බව සහතික කළ යුතුය.
– සල්ෆියුරික් අම්ලය (H₂SO₄) උදාසීන සංයෝගයකි. එබැවින්, මුළු ඔක්සිකරණ අවස්ථා ගණන ශුන්ය විය යුතුය.
– H (+1) සහ O (-2) සඳහා ඔක්සිකරණ අංක අප සතුව ඇත, එබැවින් සල්ෆර් (S) හි ඔක්සිකරණ අංකය සොයා ගැනීමට, අපි සමීකරණය භාවිතා කරමු:
\[
2(+1) + එස් + 4(-2) = 0
\]
\[
2 + එස් – 8 = 0
\]
\[
එස් – 6 = 0
\]
\[
එස් = +6
\]
එබැවින්, H₂SO₄ හි සල්ෆර් සඳහා ඔක්සිකරණ අංකය +6 වේ.
පියවර 4: සත්යාපනය
අයන සමඟ වැඩ කරන්නේ නම්, උදාසීන අණු සඳහා ඔක්සිකරණ අංකවල මුළු එකතුව 0 ට සමාන බව හෝ අයන ආරෝපණයට අනුරූප වන බව තහවුරු කරන්න.
ඔක්සිකරණ සංඛ්යා තීරණය කිරීම සඳහා තවත් උදාහරණයක්
උදාහරණය 1: පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් (KMnO₄)
මෙම සංයෝගය සඳහා අපි ඉහත නීති අනුගමනය කරමු:
– පොටෑසියම් (K): සාමාන්යයෙන් +1
– ඔක්සිජන් (O): -2
මෙම අණුව උදාසීන බව අපි දනිමු, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස සමීකරණය ලැබේ:
\[
1(+1) + මිලියන + 4(-2) = 0
\]
\[
මිලියන 1 + මිලියන – 8 = 0
\]
\[
මිලියන – 7 = 0
\]
\[
මිලියන = +7
\]
එබැවින්, KMnO₄ හි Mn හි ඔක්සිකරණ අංකය +7 වේ.
උදාහරණ 2: ඇමෝනියම් නයිට්රේට් (NH₄NO₃)
මෙම සංයෝගය සඳහා අපට කොටස් දෙකක් ඇත: NH₄⁺ සහ NO₃⁻.
– එන්එච්₄⁺:
– හයිඩ්රජන් (H): +1
– එබැවින් NH₄⁺ හි නයිට්රජන් (N) සඳහා:
\[
එන් + 4(+1) = +1
\]
\[
එන් + 4 = +1
\]
\[
එන් = -3
\]
– නැත₃⁻:
– ඔක්සිජන් (O): -2
– NO₃⁻ හි නයිට්රජන් (N):
\[
එන් + 3(-2) = -1
\]
\[
එන් – 6 = -1
\]
\[
එන් = +5
\]
සමහර ව්යතිරේක සහ විශේෂ කරුණු
මතක තබා ගත යුතු සාමාන්ය රීතියට යම් ව්යතිරේක තිබේ:
1. පෙරොක්සයිඩ් වල ඔක්සිජන්:
– H₂O₂ හෝ Na₂O₂ වලදී, ඔක්සිජන් වල ඔක්සිකරණ අංකය -2 නොව -1 වේ.
2. බහු ඔක්සිකරණ අංක සහිත මූලද්රව්ය:
– පොස්පරස් (P), සල්ෆර් (S) සහ සංක්රාන්ති ලෝහ වැනි මූලද්රව්ය බොහෝ විට විවිධ සංයෝගවල වෙනස් ඔක්සිකරණ අංක ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, යකඩ (Fe) ඔක්සිකරණ අංකය +2 හෝ +3 විය හැක.
3. ක්ෂාරීය පාංශු ලෝහ සෑම විටම +2 වන අතර ක්ෂාර ලෝහ සෑම විටම +1 වේ.
නිගමනය
ඔක්සිකරණ සංඛ්යා තීරණය කිරීම රසායන විද්යාවේ මූලික හා අත්යවශ්ය කුසලතාවයකි, විශේෂයෙන් රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියා සහ වෙනත් විවිධ රසායනික ප්රතික්රියා තේරුම් ගැනීම සඳහා. ඉහත නීති සහ පියවර අනුගමනය කිරීමෙන්, ඔබට විවිධ රසායනික සංයෝගවල ඔක්සිකරණ සංඛ්යා නිවැරදිව තීරණය කිරීමට හැකි වනු ඇත. ඔබේ අවබෝධය ශක්තිමත් කිරීම සඳහා විවිධ සංයෝග උදාහරණ සමඟ ඔක්සිකරණ සංඛ්යා තීරණය කිරීමට පුරුදු වන්න.
