Bawo ni a ṣe le pinnu awọn nọmba oxidation
Lílóye àwọn nọ́mbà oxidation (tàbí ipò oxidation) jẹ́ èrò pàtàkì nínú kẹ́mísírì tí ó ń ràn wá lọ́wọ́ láti lóye àwọn ìṣesí kẹ́míkà, pàápàá jùlọ àwọn ìṣesí redox. Nọ́mbà oxidation ni iye àwọn elekitironi tí a gbọ́dọ̀ fi kún tàbí yọ kúrò nínú átọ̀mù láti yí i padà sí ipò ilẹ̀ rẹ̀. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ó ṣe àwárí ní kíkún bí a ṣe lè mọ iye oxidation ti èròjà kan nínú àdàpọ̀ kẹ́míkà kan.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Nọ́mbà Oxidation
A le ro pe awọn nọmba oxidation jẹ ohun elo iṣiro deede ti o ṣe apejuwe pinpin awọn elekitironi laarin molikula tabi ion kan. Biotilẹjẹpe awọn nọmba oxidation kii ṣe nigbagbogbo duro fun agbara ina gangan ti awọn atomu ninu molikula, wọn ṣe iranlọwọ fun itupalẹ kemikali.
Diẹ ninu awọn ofin ipilẹ fun ṣiṣe ipinnu awọn nọmba oxidation jẹ bi atẹle:
1. Iye oxidation ti element kan ni irisi molecule element kan (homonuclear) nigbagbogbo jẹ odo. Fun apẹẹrẹ:
– O₂ (dioxygen) -> Nọmba ifoyina rẹ̀ jẹ́ 0
– N₂ (dinitrogen) -> Nọmba ifoyina rẹ̀ jẹ́ 0
2. Nọ́mbà oxidation fún ion monatomic kan dọ́gba pẹ̀lú agbára ion náà.
– Na⁺ -> Nọmba oxidation rẹ̀ jẹ́ +1
– Cl⁻ -> Nọmba oxidation rẹ̀ jẹ́ -1
3. Iye oxidation ti hydrogen jẹ +1 nigbati a ba so o pọ mọ ohun ti kii ṣe irin ati -1 nigbati a ba so o pọ mọ irin ninu hydride kan. Fun apẹẹrẹ:
– H₂O -> Hídrójìn ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti +1
– NaH -> Haidrojin ni nọmba oxidation ti -1
4. Iye oxidation ti atẹgun maa n jẹ -2 ninu ọpọlọpọ awọn agbo ogun, ṣugbọn awọn iyọkuro wa bi ninu awọn peroxides nibiti nọmba oxidation ti atẹgun jẹ -1.
– H₂O -> Atẹ́gùn ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti -2
– H₂O₂ (hydrogen peroxide) -> Atẹ́gùn ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti -1
5. Iye oxidation ti awọn halogens (F, Cl, Br, I) ninu awọn agbohunsoke maa n jẹ -1, ayafi ni apapo pẹlu atẹgun tabi awọn halogens miiran nibiti o ti le yatọ.
Àwọn ìgbésẹ̀ láti pinnu àwọn nọ́mbà oxidation
Láti mọ iye oxidation ti ẹ́ǹtì kan ninu àdàpọ̀ kan, a le tẹ̀lé àwọn ìgbésẹ̀ wọ̀nyí:
Igbesẹ 1: Kọ Ìṣètò/Fọ́múlá Molecular ti Compound naa
Bẹ̀rẹ̀ nípa kíkọ ìṣètò tàbí fọ́múláìkì ti èròjà náà. Fún àpẹẹrẹ, fún H₂SO₄ (sulfuric acid).
Igbese 2: Pinnu Nọmba Oxidation ti Awọn Eroja Da lori Awọn Ofin
– Fún H₂SO₄, a mọ̀ pé hydrogen ní nọ́mbà oxidation ti +1 àti oxygen ní gbogbo ìgbà -2.
– Hídrójìn (H): +1 (Àwọn átọ̀mù H 2, +2 lápapọ̀)
– Atẹ́gùn (O): -2 (4 O átọ̀mù, -8 lápapọ̀)
Igbesẹ 3: Pinnu Nọmba Oxidation ti Ẹya Aimọ
Tí àdàpọ̀ náà bá jẹ́ aláìlágbára pátápátá tàbí tí a bá ń ṣe àwọn ion, a gbọ́dọ̀ rí i dájú pé iye àpapọ̀ iye oxidation náà jẹ́ òdo fún àwọn àdàpọ̀ aláìlágbára tàbí ó dọ́gba pẹ̀lú agbára ionic fún àwọn ion.
– Súlúfúrìkì ásíìdì (H₂SO₄) jẹ́ àdàpọ̀ aláìlágbára. Nítorí náà, àpapọ̀ iye àwọn ipò ìfàsẹ́yìn gbọ́dọ̀ jẹ́ òdo.
– A ti ni awọn nọmba oxidation fun H (+1) ati O (-2), nitorinaa lati wa nọmba oxidation ti sulfur (S), a lo idogba naa:
\[
2(+1) + S + 4(-2) = 0
\]
\[
2 + S – 8 = 0
\]
\[
S – 6 = 0
\]
\[
S = +6
\]
Nítorí náà, nọ́mbà oxidation fún sulfur nínú H₂SO₄ jẹ́ +6.
Igbesẹ 4: Ijẹrisi
Rí i dájú pé àpapọ̀ iye àwọn nọ́mbà oxidation dọ́gba sí 0 fún àwọn molecule tí kò ní dido tàbí ó bá agbára ionic mu tí a bá ń ṣiṣẹ́ pẹ̀lú àwọn ions.
Àpẹẹrẹ mìíràn ti pípinnu awọn nọmba oxidation
Àpẹẹrẹ 1: Potassium Permanganate (KMnO₄)
Fun adalu yii a tẹle awọn ofin loke:
– Potasiomu (K): Nigbagbogbo +1
– Atẹ́gùn (O): -2
A mọ̀ pé moleku yii jẹ́ aláìlágbára, èyí tí ó mú kí idogba náà wáyé:
\[
1(+1) + Mn + 4(-2) = 0
\]
\[
1 + Mn – 8 = 0
\]
\[
Mn – 7 = 0
\]
\[
Mn = +7
\]
Nitorinaa, nọmba oxidation ti Mn ninu KMnO₄ jẹ +7.
Àpẹẹrẹ 2: Ammonium Nitrate (NH₄NO₃)
Fún àdàpọ̀ yìí, a ní àwọn ẹ̀yà méjì: NH₄⁺ àti NO₃⁻.
– NH₄⁺:
– Hídrójìn (H): +1
– Nítorí náà fún nitrogen (N) nínú NH₄⁺:
\[
N + 4(+1) = +1
\]
\[
N + 4 = +1
\]
\[
N = -3
\]
– Rárá o₃⁻:
– Atẹ́gùn (O): -2
– Nitrogen (N) ninu NO₃⁻:
\[
N + 3(-2) = -1
\]
\[
N – 6 = -1
\]
\[
N = +5
\]
Àwọn Àyọkúrò àti Àwọn Ọ̀ràn Pàtàkì
Àwọn ìyọkúrò kan wà tí a gbọ́dọ̀ rántí sí òfin gbogbogbòò:
1. Atẹ́gùn nínú Pákísódììdì:
– Nínú H₂O₂ tàbí Na₂O₂, atẹ́gùn ní nọ́mbà oxidation ti -1, kìí ṣe -2.
2. Àwọn Èròjà pẹ̀lú Nọ́mbà Ìfàmọ́ra Púpọ̀:
– Àwọn èròjà bíi phosphorus (P), sulfur (S), àti àwọn irin ìyípadà sábà máa ń ní àwọn nọ́mbà oxidation ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ nínú àwọn èròjà oríṣiríṣi. Fún àpẹẹrẹ, irin (Fe) lè ní nọ́mbà oxidation ti +2 tàbí +3.
3. Àwọn irin ilẹ̀ alkaline máa ń jẹ́ +2 nígbà gbogbo, àwọn irin alkaline sì máa ń jẹ́ +1 nígbà gbogbo.
Ipari
Pinnu awọn nọmba oxidation jẹ ogbon ipilẹ ati pataki ninu kemistri, paapaa fun oye awọn redox reactions ati awọn oriṣiriṣi awọn iru awọn iṣe kemikali miiran. Nipa titẹle awọn ofin ati awọn igbesẹ loke, iwọ yoo ni anfani lati pinnu awọn nọmba oxidation ni deede ni ọpọlọpọ awọn agbo kemikali. Ṣe adaṣe ṣiṣe ipinnu awọn nọmba oxidation pẹlu awọn apẹẹrẹ oriṣiriṣi ti awọn agbo lati mu oye rẹ lagbara.
