산화수 역시 산화 상태라고는 그것이 속해있는 화합물이 순수한 이온 성 특성을 가지고 있다고 가정하면, 원자에있는 전자의 이득 또는 손실을 설명이다. 따라서 산화수에 대해 말할 때 모든 원자는 정전 기적으로 상호 작용하는 이온으로 발견된다고 가정합니다.
실제 그림은 모든 곳에 이온이있는 것보다 더 복잡하지만 산화수는 산화 환원 (산화 환원) 반응을 해석하는 데 정말 유용합니다. 이 숫자를 변경하면 어떤 종이 산화되었거나 전자를 잃었는지 또는 전자가 감소 또는 획득되었는지를 알 수 있습니다.
철 장식품과 조각상을 덮는 산화물 층은 산소가 -2의 산화수를 갖는 O2- 음이온의 일부로 구성됩니다. 출처 : Dracénois
단일 원자 이온의 이온 전하는 산화 수와 일치합니다. 예를 들어, 무수한 광물에서 발견되는 가장 풍부한 산화물 음이온 O 2- 는 -2의 산화수를 가지고 있습니다. 이것은 다음과 같이 해석됩니다 : 그것은 기저 상태 O에있는 산소 원자에 비해 두 개의 여분의 전자를 가지고 있습니다.
산화수는 분자식에서 쉽게 계산할 수 있으며, 이온으로 채워진 무기 화합물의 경우 더 유용하고 관련성이 높습니다. 한편, 유기 화학에서는 거의 모든 결합이 본질적으로 공유되기 때문에 동일한 중요성을 갖지 않습니다.
산화 번호를 얻는 방법?
전기 중립성
화합물의 이온 전하의 합이 중성이 되려면 0이되어야합니다. 이온 만이 양전하 또는 음전하를 가질 수 있습니다.
따라서 산화수의 합도 0이어야한다고 가정한다. 이를 염두에두고 몇 가지 산술 계산을 수행하면 모든 화합물에서 원자의 산화 수를 추출하거나 결정할 수 있습니다.
발렌시아 스
원자가는 몇 가지 예외가 있지만 원자의 산화 수를 결정하는 데 신뢰할 수 없습니다. 예를 들어, 1 족의 모든 원소 인 알칼리 금속은 원자가가 1이므로 변하지 않는 산화수는 +1입니다. 산화수가 +2 인 그룹 2의 알칼리 토금속에서도 마찬가지입니다.
양의 산화수는 항상 '+'기호 (+1, +2, +3 등)가 앞에옵니다. 그리고 같은 방식으로 네거티브 : -1, -2, -3 등.
일반적인 규칙
산화 수를 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 일반적인 규칙이 있습니다.
-산소와 황의 산화수는 -2 : O 2- 및 S 2-
철 : 순수한 엘리먼트 0의 산화수가 0 , P (4) 0 , S 8 0
-THE 수소 원자,이 결합되어 사람에 따라, +1 (H의 산화수 갖는다 +를 ) -1 (H - )
-Halogens는 긴 이들이 산소 또는 불소로 구속되지 않는 한, -1의 산화수가 : F를 - , CL - , 브롬 - 및 I -
다 원자 이온 위해서 … 등으로 OH - 산화 숫자의 합이 될 것이다 -1 0으로하지만, 이온의 전하와 동일하지 않아야 OH 대 - (O 2- H + ) -
-일반 조건의 금속은 양의 산화수를 가짐
산술 연산
화합물 PbCO 3 이 있다고 가정합니다 . 탄산 음이온 CO 3 2-를 식별하면 모든 산화수 계산이 간단 해집니다. 산소의 산화수가 -2라는 것을 알고 동일한 탄산염으로 시작합니다.
(C x O 3 2- ) 2-
산화 수의 합은 -2와 같아야합니다.
x + 3 (-2) = -2
x -6 = -2
x = +4
따라서 탄소의 산화 수는 +4입니다.
(C 4+ O 3 2- ) 2-
PbCO 3 은 이제 다음과 같습니다.
Pb z C 4+ O 3 2-
다시, 산화수를 추가하여 0이되도록합니다.
z + 4-6 = 0
z = +2
따라서 납의 산화수는 +2이므로 Pb 2+ 양이온으로 존재한다고 가정합니다 . 사실, 탄산염이 -2, 납의 전하를 가지고 있다는 것을 알기 때문에이 계산을 할 필요조차 없었습니다. 그 반대 이온은 전기 중성이 있기 위해서는 반드시 +2의 전하를 가져야합니다.
예
다른 화합물의 다양한 원소에 대한 산화 수의 몇 가지 예가 아래에 언급됩니다.
산소
모든 금속 산화물에는 산소가 O 2- : CaO, FeO, Cr 2 O 3 , BeO, Al 2 O 3 , PbO 2 등이 있습니다. 그러나 과산화물 음이온 O 2 2- 에서 각 산소 원자는 -1의 산화수를 갖는다. 마찬가지로, 수퍼 옥사이드 음이온, O 2 - 각 산소 원자는 -1/2의 산화수를 가진다.
반면에 산소가 불소에 결합하면 양의 산화수를 얻습니다. 예를 들어, 이불 화 산소 OF 2 에서 산소는 양의 산화수를 갖는다. 어느? 불소가 -1이라는 것을 알면
O x F 2 -1
x + 2 (-1) = 0
x -2 = 0
x = +2
따라서, 산소의 산화수 +2를 갖는 (O 2 + )에서의 2 (O 2 + F 2 - ).
질소
질소의 주요 산화 번호 -3 (N -3- H 3 +1 ) +3 (N 3+ F 3 - )와 +5 (N 2 5+ O 5 2- ).
염소
염소의 주요 산화수 중 하나는 -1입니다. 그러나 산소, 질소 또는 불소, 더 많은 전기 음성 원소와 결합하면 모든 것이 변합니다. +1 (N :이 경우는 같은 양의 산화 번호 취득 -3- CL 3 + , CL + F - , CL 2 + O 2 , +2, +3 (C10의) 2 - , +4)을 +5 (ClO 2 + ), +6 및 +7 (Cl 2 7+ O 7 2- ).
칼륨
모든 화합물의 칼륨은 +1 (K + ); 그것은 -1 산화수 얻을 수있는 매우 특별한 조건이 아니라면 (K는 - ).
황
황의 경우는 염소의 경우와 유사합니다. 산소, 불소, 질소 또는 동일한 염소와 결합하지 않는 한 산화수는 -2입니다. 예를 들어, 다른 산화 번호는 : -1, +1 (들 2 +1 CL 2 - ) +2 (S 2+ CL 2 - ) +3 (들 2 O 4 2- ) +4 ( S 4+ O 2 2- ), +5 및 +6 (S 6+ O 3 2- ).
탄소
탄소의 주요 산화수가 -2 (C 4- H 4 + ) 및 4 (C 4 + O 2 2 ). 이것이 우리가이 개념의 실패를보기 시작하는 곳입니다. 어느 메탄, CH에서 4 및도 이산화탄소에 CO 2 , 우리는 C 탄소가 수행 4- 또는 C 4+ 이온 각각을 오히려 형성 공유 결합.
-3, -2, -1 및 0과 같은 탄소의 다른 산화수는 일부 유기 화합물의 분자식에서 발견됩니다. 그러나 다시 말하지만, 탄소 원자에서 이온 전하를 가정하는 것은 그다지 타당하지 않습니다.
시합
그리고 마지막으로 인의 주요 산화수는 -3 (Ca 3 2+ P 2 3- ), +3 (H 3 + P 3+ O 3 2- ), +5 (P 2 5+ O 5 2- ).
참고 문헌
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
- Clark J. (2018). 산화 상태 (산화 번호). 출처 : chemguide.co.uk
- Wikipedia. (2020). 산화 상태. 출처 : en.wikipedia.org
- Kristy M. Bailey 박사. (sf). 산화 번호 지정. 출처 : occc.edu