Bawo ni a ṣe le pinnu awọn nọmba oxidation
Àwọn nọ́mbà oxidation, tí a tún mọ̀ sí ipò oxidation, ṣe pàtàkì fún òye àwọn ìṣe redox, ìwọ́ntúnwọ̀nsí àwọn ìdọ́gba kẹ́míkà, àti ìtumọ̀ àwọn ìlànà ìyípadà elekitironi nínú kẹ́míkà. Nọ́mbà oxidation fi ìwọ̀n oxidation ti átọ̀mù nínú àdàpọ̀ kẹ́míkà hàn. Ìmọ̀ yìí gbòòrò ju kíkà elekitironi nìkan lọ; ó fúnni ní òye nípa ìṣètò, ìṣiṣẹ́, àti àwọn ànímọ́ àwọn àdàpọ̀. Èyí ni ìtọ́sọ́nà pípéye sí ṣíṣe ìpinnu àwọn nọ́mbà oxidation.
Lílóye Àwọn Nọ́mbà Oxidation
Ṣaaju ki o to wọ inu awọn ofin fun ṣiṣe ipinnu awọn nọmba oxidation, o ṣe pataki lati mọ ohun ti awọn nọmba wọnyi ṣe aṣoju:
– Ìfàsẹ́yìn ní í ṣe pẹ̀lú pípadánù àwọn elekitironi, èyí tí ó ń yọrí sí ìbísí nínú iye ìfàsẹ́yìn.
– Idinku naa ni ninu ere awon elekitironi, eyi ti o yori si idinku ninu nọmba ifoyina.
Àwọn Òfin Gbogbogbò fún Pípín Àwọn Nọ́mbà Oxidation
Pinnu awọn nọmba oxidation tẹle ilana ti a ṣeto ti awọn ofin:
1. Àwọn Ẹ̀yà Mímọ́: Nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti átọ̀mù nínú ẹ̀yà mímọ́ jẹ́ òdo nígbà gbogbo. Fún àpẹẹrẹ, gbogbo wọn ní àwọn nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti 0.
2. Àwọn Ión Atomic: Fún ion atomic monoatomic kan, nọ́mbà oxidation náà dọ́gba pẹ̀lú agbára rẹ̀. Nítorí náà, Na⁺ ní nọ́mbà oxidation ti +1, nígbà tí Cl⁻ ní nọ́mbà oxidation ti -1.
3. Atẹ́gùn: Lọ́pọ̀ ìgbà, atẹ́gùn ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti -2. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ìyàtọ̀ kan wà:
– Nínú àwọn peroxides, bíi H₂O₂, oxygen ní nọ́mbà oxidation ti -1.
– Nínú àwọn èròjà tí ó ní fluorine (ẹ̀yà electronegative díẹ̀), bíi OF₂, oxygen ní nọ́mbà oxidation ti +2.
4. Hídrójìn: Hídrójìn sábà máa ń ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti +1. Àyàfi ni nígbà tí a bá so Hídrójìn pọ̀ mọ́ àwọn irin nínú àwọn àdàpọ̀ onípele méjì (hydrides), níbi tí ó ti gba nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti -1. Fún àpẹẹrẹ, nínú NaH, Hídrójìn ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti -1.
5. Àwọn irin Alkali: Àwọn irin Alkali (àwọn èròjà ẹgbẹ́ 1) ní nọ́mbà oxidation ti +1 nínú àwọn èròjà wọn nígbà gbogbo.
6. Àwọn irin ilẹ̀ alkaline: Àwọn irin ilẹ̀ alkaline (àwọn èròjà ẹgbẹ́ 2) máa ń fi iye oxidation +2 hàn nígbà gbogbo nínú àwọn èròjà wọn.
7. Fluorine: Fluorine, tí ó jẹ́ element electronegative jùlọ, ní nọ́mbà oxidation ti -1 nígbà gbogbo nínú àwọn èròjà rẹ̀.
8. Àwọn Halogen: Àwọn halogen mìíràn (chlorine, bromine, iodine) sábà máa ń ní iye oxidation ti -1, àyàfi tí wọ́n bá so mọ́ oxygen tàbí fluorine.
Àròpọ̀ Nọ́mbà Oxidation nínú Àwọn Àdàpọ̀ àti Àwọn Ión Polyatomic
Fún àwọn èròjà tí kò ní ìṣọ̀kan, àròpọ̀ àwọn nọ́mbà oxidation ti gbogbo àwọn átọ̀mù gbọ́dọ̀ jẹ́ òdo. Fún àwọn ions polyatomic, àròpọ̀ àwọn nọ́mbà oxidation gbọ́dọ̀ dọ́gba pẹ̀lú gbogbo agbára ion.
Ọ̀nà ìgbésẹ̀-ní-Ìgbésẹ̀ fún Pípinnu Àwọn Nọ́mbà Ìfàsẹ́yìn Oxidation
Ẹ jẹ́ kí a lọ nípasẹ̀ ọ̀nà ìgbésẹ̀-ní-ìgbésẹ̀ láti fi àwọn nọ́mbà oxidation sínú àdàpọ̀ kan nípa lílo àpẹẹrẹ kan.
Àpẹẹrẹ 1: H₂SO₄ (Sulfuric Acid)
1. Ṣe àfihàn àti pín àwọn nọ́mbà oxidation tí a mọ̀ sí:
– Hídrójìn sábà máa ń jẹ́ +1.
– Atẹ́gùn sábà máa ń jẹ́ -2.
2. Ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ìlànà tí a mọ̀:
– Fún àwọn átọ̀mù atẹ́gùn mẹ́rin: 4 × (-2) = -8.
– Fún àwọn átọ̀mù hydrogen méjì: 2 × (+1) = +2.
3. Jẹ́ kí Nọ́mbà Ìfàsẹ́yìn Oxidation ti Sulfur (S) tí a kò mọ̀ jẹ́ x :
– Àpapọ̀ iye àwọn nọ́mbà oxidation nínú H₂SO₄ gbọ́dọ̀ jẹ́ òdo (àdàpọ̀ aláìlágbára):
2(+1) + x + 4(-2) = 0
2 + x – 8 = 0
x - 6 = 0
x = +6
Nítorí náà, iye oxidation ti sulfur ninu H₂SO₄ jẹ́ +6.
Àpẹẹrẹ 2: KMnO₄ (Potassium Permanganate)
1. Ṣe àfihàn àti pín àwọn nọ́mbà oxidation tí a mọ̀ sí:
– Potasiomu (irin alkali kan) jẹ́ +1.
– Atẹ́gùn jẹ́ -2.
2. Ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ìlànà tí a mọ̀:
– Fún pósításíọ̀mù: +1.
– Fún àwọn átọ̀mù atẹ́gùn mẹ́rin: 4 × (-2) = -8.
3. Jẹ́ kí Nọ́mbà Ìfàsẹ́yìn Oxidation ti Manganese (Mn) tí a kò mọ̀ jẹ́ x :
– Àròpọ̀ iye àwọn nọ́mbà oxidation nínú KMnO₄ gbọ́dọ̀ jẹ́ òdo (àdàpọ̀ aláìlágbára):
(+1) + x + 4(-2) = 0
1 + x – 8 = 0
x - 7 = 0
x = +7
Nítorí náà, iye oxidation ti manganese ninu KMnO₄ jẹ +7.
Àwọn Ọ̀ràn Pàtàkì àti Àwọn Àkópọ̀ Ìṣọ̀kan
Nínú àwọn molecule tó díjú jù àti àwọn àkópọ̀ ìṣọ̀kan, pípinnu àwọn nọ́mbà oxidation lè ní àwọn àfikún ìṣàyẹ̀wò, bíi àwọn ìṣètò Lewis tàbí ìṣirò fún àwọn nọ́mbà ìṣọ̀kan.
Àpẹẹrẹ 3: [Fe(CN)₆]³⁻ (Ferricyanide Ion)
1. Ṣe àfihàn àti pín àwọn nọ́mbà oxidation tí a mọ̀ sí:
– Cyanide (CN) jẹ́ ligand pẹ̀lú agbára -1.
– Gbogbo agbara ioni [Fe(CN)₆]³⁻ jẹ́ -3.
2. Jẹ́ kí Nọ́mbà Ìfàsẹ́yìn Oxidation ti Iron (Fe) tí a kò mọ̀ jẹ́ x :
– Fún àwọn àánù cyanide mẹ́fà: 6 × (-1) = -6.
– Àròpọ̀ iye àwọn nọ́mbà oxidation gbọ́dọ̀ dọ́gba pẹ̀lú agbára ion:
x + 6(-1) = -3
x – 6 = -3
x = +3
Nítorí náà, iye oxidation ti irin ninu [Fe(CN)₆]³⁻ jẹ́ +3.
Awọn Ohun elo Iṣeloju
Lílóye bí a ṣe lè pinnu àwọn nọ́mbà oxidation ń ṣe ipa pàtàkì nínú onírúurú àwọn pápá kẹ́míkà:
– Awọn Iṣe Redox: Wiwa awọn iyipada ninu awọn nọmba ifoyina ṣe iranlọwọ ni mimọ ifoyina ati idinku ninu awọn iṣe.
– Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n: Àwọn nọ́mbà oxidation mú kí ìwọ́ntúnwọ́nsí ìlànà ti àwọn ìwọ́ntúnwọ́nsí redox ṣeé ṣe.
– Iṣeto Elekitironi: Lilo awọn nọmba oxidation n pese alaye fun awọn iṣeto elekitironi valence ati isopọ kemikali.
ipari
Pinnu awọn nọmba oxidation jẹ ogbon pataki ninu kemistri, ti o funni ni oye ti o jinle nipa awọn iṣe kemikali ati awọn eto molikula. Nipa titẹle awọn ofin ti a ṣeto ati adaṣe pẹlu awọn agbo-ara oriṣiriṣi, o le mọ ipinfunni awọn nọmba oxidation. Imọ yii kii ṣe iranlọwọ nikan ni awọn iṣẹ ẹkọ ṣugbọn tun fun ni agbara lati yanju awọn iṣoro to wulo ni awọn aaye bii kemistri itupalẹ, biochemistry, ati kemistri ile-iṣẹ. Lílóye awọn ipo oxidation tẹsiwaju lati jẹ irinṣẹ ti ko ṣe pataki ti o so awọn imọran ipilẹ pọ pẹlu awọn ohun elo gidi ni agbaye ti o nifẹ si ti kemistri.
