Oksidlanish raqamlarini qanday aniqlash mumkin
Oksidlanish raqamlarini (yoki oksidlanish darajalarini) tushunish kimyoda kimyoviy reaksiyalarni, xususan, oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini tushunishga yordam beradigan muhim tushunchadir. Oksidlanish raqami - bu atomni asosiy holatiga o'tkazish uchun unga qo'shilishi yoki olib tashlanishi kerak bo'lgan elektronlar soni. Ushbu maqolada biz kimyoviy birikmadagi elementning oksidlanish darajasini qanday aniqlashni chuqur o'rganamiz.
Oksidlanish soni asoslari
Oksidlanish raqamlarini molekula yoki ion ichidagi elektronlarning taqsimlanishini tavsiflovchi rasmiy hisoblash vositasi sifatida ko'rib chiqish mumkin. Oksidlanish raqamlari har doim ham molekuladagi atomlarning haqiqiy elektr zaryadini ifodalamasa ham, ular kimyoviy tahlil jarayonini soddalashtiradi.
Oksidlanish darajasini aniqlashning ba'zi asosiy qoidalari quyidagilar:
1. Element molekulasi (gomonukulyar) shaklidagi elementning oksidlanish darajasi har doim nolga teng. Masalan:
– O₂ (dioksigen) -> Uning oksidlanish darajasi 0 ga teng
– N₂ (dinitrogen) -> Uning oksidlanish darajasi 0 ga teng
2. Monatomik ionning oksidlanish darajasi ionning zaryadiga teng.
– Na⁺ -> Uning oksidlanish darajasi +1 ga teng
– Cl⁻ -> Uning oksidlanish darajasi -1 ga teng
3. Vodorodning oksidlanish darajasi metall bo'lmagan element bilan bog'langanda +1 ga, gidriddagi metall bilan bog'langanda esa -1 ga teng. Masalan:
– H₂O -> Vodorodning oksidlanish darajasi +1 ga teng
– NaH -> Vodorodning oksidlanish darajasi -1 ga teng
4. Ko'pgina birikmalarda kislorodning oksidlanish darajasi odatda -2 ga teng, ammo peroksidlarda kislorodning oksidlanish darajasi -1 ga teng bo'lgan holatlar kabi istisnolar mavjud.
– H₂O -> Kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga teng
– H₂O₂ (vodorod peroksid) -> Kislorodning oksidlanish darajasi -1 ga teng
5. Galogenlarning (F, Cl, Br, I) birikmalardagi oksidlanish darajasi odatda -1 ga teng, kislorod yoki boshqa galogenlar bilan birikganda esa u boshqacha bo'lishi mumkin.
Oksidlanish raqamlarini aniqlash bosqichlari
Birikmadagi elementning oksidlanish darajasini aniqlash uchun biz quyidagi amallarni bajarishimiz mumkin:
1-qadam: Murakkabning molekulyar tuzilishini/formulasini yozing
Birikmaning molekulyar tuzilishini yoki formulasini yozishdan boshlang. Masalan, H₂SO₄ (sulfat kislota) uchun.
2-qadam: Qoidalarga asoslanib elementlarning oksidlanish sonini aniqlang
– H₂SO₄ uchun biz bilamizki, vodorod deyarli har doim +1 oksidlanish darajasiga va kislorod deyarli har doim -2 ga ega.
– Vodorod (H): +1 (2 H atomlari, jami +2)
– Kislorod (O): -2 (4 O atomi, jami -8)
3-qadam: Noma'lum elementning oksidlanish darajasini aniqlang
Agar birikma to'liq neytral bo'lishi kerak bo'lsa yoki biz ionlar hosil qilsak, neytral birikmalar uchun oksidlanish darajasining umumiy qiymati nolga yoki ionlar uchun ion zaryadiga teng bo'lishiga ishonch hosil qilishimiz kerak.
– Sulfat kislotasi (H₂SO₄) neytral birikma. Shuning uchun oksidlanish darajalarining umumiy soni nolga teng bo'lishi kerak.
– Bizda allaqachon H (+1) va O (-2) uchun oksidlanish darajalari mavjud, shuning uchun oltingugurtning (S) oksidlanish darajasini topish uchun quyidagi tenglamadan foydalanamiz:
\[
2(+1) + S + 4(-2) = 0
\]
\[
2 + S – 8 = 0
\]
\[
S – 6 = 0
\]
\[
S = +6
\]
Demak, H₂SO₄ tarkibidagi oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng.
4-qadam: Tasdiqlash
Agar ionlar bilan ishlayotgan bo'lsak, neytral molekulalar uchun oksidlanish darajalarining umumiy yig'indisi 0 ga teng yoki ion zaryadiga mos kelishini tekshiring.
Oksidlanish raqamlarini aniqlashning yana bir misoli
1-misol: Kaliy permanganat (KMnO₄)
Ushbu birikma uchun biz yuqoridagi qoidalarga amal qilamiz:
– Kaliy (K): Odatda +1
– Kislorod (O): -2
Biz bu molekula neytral ekanligini bilamiz, natijada quyidagi tenglama hosil bo'ladi:
\[
1(+1) + Mn + 4(-2) = 0
\]
\[
1 + Mn – 8 = 0
\]
\[
Mn – 7 = 0
\]
\[
Mn = +7
\]
Demak, KMnO₄ tarkibidagi Mn ning oksidlanish darajasi +7 ga teng.
2-misol: Ammoniy nitrat (NH₄NO₃)
Bu birikma uchun bizda ikkita qism mavjud: NH₄⁺ va NO₃⁻.
– NH₄⁺:
– Vodorod (H): +1
– Demak, NH₄⁺ tarkibidagi azot (N) uchun:
\[
N + 4(+1) = +1
\]
\[
N + 4 = +1
\]
\[
N = -3
\]
– NO₃⁻:
– Kislorod (O): -2
– NO₃⁻ tarkibidagi azot (N):
\[
N + 3(-2) = -1
\]
\[
N – 6 = -1
\]
\[
N = +5
\]
Ba'zi istisnolar va maxsus masalalar
Umumiy qoidadan ba'zi istisnolarni yodda tutish kerak:
1. Peroksiddagi kislorod:
– H₂O₂ yoki Na₂O₂ da kislorodning oksidlanish darajasi -2 emas, balki -1 ga teng.
2. Bir nechta oksidlanish darajasiga ega elementlar:
– Fosfor (P), oltingugurt (S) va o'tish metallari kabi elementlar ko'pincha turli birikmalarda turli xil oksidlanish darajalariga ega. Masalan, temir (Fe) +2 yoki +3 oksidlanish darajalariga ega bo'lishi mumkin.
3. Ishqoriy yer metallari har doim +2, ishqoriy metallar esa har doim +1 ga teng.
Xulosa
Oksidlanish darajalarini aniqlash kimyoda, ayniqsa oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari va boshqa turli xil kimyoviy reaksiyalarni tushunish uchun asosiy va zaruriy ko'nikma hisoblanadi. Yuqoridagi qoidalar va bosqichlarga rioya qilish orqali siz turli xil kimyoviy birikmalardagi oksidlanish darajalarini to'g'ri aniqlay olasiz. Tushunchangizni mustahkamlash uchun turli xil birikmalar misollari bilan oksidlanish darajalarini aniqlashni mashq qiling.
