Cómo encontrar números de oxidación
En química, los términos “oxidación” y “reducción” se refieren a reacciones en las que un átomo (o grupo de átomos) pierde o gana electrones, respectivamente. Los números de oxidación son números asignados a átomos (o grupos de átomos) que ayudan a los químicos a realizar un seguimiento de cuántos electrones están disponibles para la transferencia y si los reactivos dados se oxidan o reducen en una reacción. El proceso de asignar números de oxidación a los átomos puede variar de notablemente simple a algo complejo, en función de la carga de los átomos y la composición química de las moléculas de las que forman parte. Para complicar las cosas, algunos átomos pueden tener más de un número de oxidación. Afortunadamente, la asignación de números de oxidación se rige por reglas bien definidas y fáciles de seguir, aunque el conocimiento de la química básica y el álgebra facilitará la navegación de estas reglas.
Parte 1
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Asignación de números de oxidación basados en reglas químicas
- Determine si la sustancia en cuestión es elemental. Los átomos elementales libres y no combinados siempre tienen un número de oxidación de 0. Esto es cierto tanto para los átomos cuya forma elemental está compuesta de un átomo solitario, como para los átomos cuya forma elemental es diatómica o poliatómica. Por ejemplo, Al (s) y Cl2 ambos tienen números de oxidación de 0 porque están en sus formas elementales no combinadas. Tenga en cuenta que la forma elemental de azufre, S8 u octasulfuro, aunque irregular, también tiene un número de oxidación de 0.
- Determine si la sustancia en cuestión es un ion. Los iones tienen números de oxidación iguales a su carga. Esto es cierto tanto para los iones que no están unidos a ningún otro elemento como para los iones que forman parte de un compuesto iónico. Por ejemplo, el ión Cl- tiene un número de oxidación de -1. El ión Cl todavía tiene un número de oxidación de -1 cuando es parte del compuesto NaCl. Debido a que el ion Na, por definición, tiene una carga de +1, sabemos que el ion Cl tiene una carga de -1, por lo que su número de oxidación sigue siendo -1.
- Para los iones metálicos, sepa que son posibles múltiples números de oxidación. Muchos elementos metálicos pueden tener más de una carga. Por ejemplo, el hierro metálico (Fe) puede ser un ion con una carga de +2 o +3. [1] Las cargas de iones metálicos (y, por lo tanto, los números de oxidación) se pueden determinar en relación con las cargas de otros átomos en el compuesto del que forman parte o, cuando se escriben en texto, mediante notación de números romanos (como en la oración, “El el ion de hierro (III) tiene una carga de +3 “). Por ejemplo, examinemos un compuesto que contiene el ion de aluminio metálico. El compuesto AlCl3 tiene una carga general de 0. Debido a que sabemos que los iones Cl tienen una carga de -1 y hay 3 iones Cl en el compuesto, el ion Al debe tener una carga de +3 para que la carga general de todos los iones se suman a 0. Por lo tanto, el número de oxidación de Al es +3.
- Asigne un número de oxidación de -2 a oxígeno (con excepciones). En casi todos los casos, los átomos de oxígeno tienen números de oxidación de -2. Hay algunas excepciones a esta regla: cuando el oxígeno está en su estado elemental (O2), su número de oxidación es 0, como es el caso de todos los átomos elementales. Cuando el oxígeno es parte de un peróxido, su número de oxidación es -1. Los peróxidos son una clase de compuestos que contienen un enlace simple oxígeno-oxígeno (o el anión peróxido O2-2). Por ejemplo, en la molécula H2O2 (peróxido de hidrógeno), el oxígeno tiene un número de oxidación (y una carga) de -1. Además, cuando el oxígeno es parte de un superóxido, su número de oxidación es -0.5 Cuando el oxígeno se une al flúor, su número de oxidación es +2. Vea la regla de flúor a continuación para obtener más información http://info.In (O2F2) es +1.
- Asigne un número de oxidación de +1 a hidrógeno (con excepciones). Al igual que el oxígeno, el número de oxidación del hidrógeno está sujeto a casos excepcionales. En general, el hidrógeno tiene un número de oxidación de +1 (a menos que, como se indicó anteriormente, esté en su forma elemental, H2). Sin embargo, en el caso de compuestos especiales llamados hidruros, el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1. Por ejemplo, en H2O, sabemos que el hidrógeno tiene un número de oxidación de +1 porque el oxígeno tiene una carga de -2 y necesitamos 2 + 1 cargas para hacer que las cargas del compuesto sumen cero. Sin embargo, en el hidruro de sodio, NaH, el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1 porque el ion Na tiene una carga de +1 y, para que la carga total del compuesto sea igual a cero, la carga de hidrógeno (y, por lo tanto, el número de oxidación) debe ser igual a -1.
- El flúor siempre tiene un número de oxidación de -1. Como se señaló anteriormente, los números de oxidación de ciertos elementos pueden variar para varios factores (iones metálicos, átomos de oxígeno en peróxidos, etc.) El flúor, sin embargo, tiene un número de oxidación de -1, que nunca cambia. Esto se debe a que el flúor es el elemento más electronegativo; en otras palabras, es el elemento menos propenso a ceder cualquiera de sus propios electrones y es más probable que tome otro átomo. Por lo tanto, su carga no cambia.
- Establezca los números de oxidación en un compuesto igual a la carga de un compuesto. Los números de oxidación de todos los átomos en un compuesto deben sumarse a la carga de ese compuesto. Por ejemplo, si un compuesto no tiene carga, los números de oxidación de cada uno de sus átomos deben sumar cero; si el compuesto es un ion poliatómico con una carga de -1, los números de oxidación deben sumar -1, etc. Esta es una buena manera de verificar su trabajo, si la oxidación en sus compuestos no se suma a la carga de su compuesto, sabe que ha asignado uno o más incorrectamente.
Parte 2
Asignación de números a átomos sin reglas de número de oxidación
- Encuentra átomos sin reglas de número de oxidación. Algunos átomos no tienen reglas específicas sobre los números de oxidación que pueden tener. Si su átomo no aparece en las reglas anteriores y no está seguro de cuál es su carga (por ejemplo, si es parte de un compuesto más grande y, por lo tanto, no se muestra su carga individual), puede encontrar el número de oxidación del átomo por proceso de eliminación. Primero, determinará la oxidación de cualquier otro átomo en el compuesto, luego simplemente resolverá lo desconocido en función de la carga general del compuesto. Por ejemplo, en el compuesto Na2SO4, la carga de azufre (S) es desconocido: no está en su forma elemental, por lo que no es 0, pero eso es todo lo que sabemos. Este es un buen candidato para este método de determinación del número de oxidación algebraica.
- Encuentre el número de oxidación conocido para los otros elementos en el compuesto. Usando las reglas para la asignación del número de oxidación, asigne números de oxidación a los otros átomos en el compuesto. Esté atento a cualquier caso excepcional para O, H, ZETC Bollywood Na2SO4, sabemos, según nuestro conjunto de reglas, que el ion Na tiene una carga (y, por lo tanto, un número de oxidación) de +1 y que los átomos de oxígeno tienen oxidación números de -2.
- Multiplica el número de cada átomo por su número de oxidación. Ahora que conocemos el número de oxidación de todos nuestros átomos, excepto el desconocido, debemos tener en cuenta el hecho de que algunos de estos átomos pueden aparecer más de una vez. Multiplique el coeficiente numérico de cada átomo (escrito en subíndice después del símbolo químico del átomo en el compuesto) por su oxidación http://number. En Na2SO4, sabemos que hay 2 átomos de Na y 4 átomos de O. Multiplicaríamos 2 × +1, el número de oxidación de Na, para obtener una respuesta de 2, y multiplicaríamos 4 × -2, el número de oxidación de O, para obtener una respuesta de -8.
- Agregue los resultados juntos. Agregar los resultados de sus multiplicaciones da el número de oxidación actual del compuesto sin tener en cuenta el número de oxidación de su átomo desconocido en nuestro ejemplo de Na2SO4, agregaríamos 2 a -8 para obtener -6.
- Calcule el número de oxidación desconocido basado en la carga del compuesto. Ahora tiene todo lo que necesita para encontrar su número de oxidación desconocido utilizando álgebra simple. Establezca una ecuación que tenga su respuesta del paso anterior más el número de oxidación desconocido igual a la carga general del compuesto. En otras palabras: (Suma de números de oxidación conocidos) + (número de oxidación desconocido que está resolviendo) = (carga del compuesto). En nuestro ejemplo de Na2SO4, resolveríamos de la siguiente manera: (Suma de números de oxidación conocidos) + (número de oxidación desconocido que está resolviendo) = (carga del compuesto) -6 + S = 0S = 0 + 6S = 6. S tiene un número de oxidación de 6 en Na2SO4.
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