Assegnazione degli stati di ossidazione Esempio di problema

Lo stato di ossidazione di un atomo in una molecola si riferisce al grado di ossidazione di quell'atomo. Gli stati di ossidazione sono assegnati agli atomi da un insieme di regole basate sulla disposizione di elettroni e legami attorno a quell'atomo. Ciò significa che ogni atomo nella molecola ha il suo stato di ossidazione che potrebbe essere diverso da atomi simili nella stessa molecola.
In questi esempi verranno utilizzate le regole descritte nelle Regole per l'assegnazione dei numeri di ossidazione.

Takeaway chiave: assegnazione degli stati di ossidazione

• Un numero di ossidazione si riferisce alla quantità di elettroni che possono essere acquisiti o persi da un atomo. Un atomo di un elemento può essere capace di più numeri di ossidazione.
• Il stato di ossidazione è il numero positivo o negativo di un atomo in un composto, che può essere trovato confrontando il numero di elettroni condivisi dal catione e l'anione nel composto necessario per bilanciare la carica reciproca.
• Il catione ha uno stato di ossidazione positivo, mentre l'anione ha uno stato di ossidazione negativo. Il catione è elencato per primo in una formula o in un nome composto.

Problema: Assegna gli stati di ossidazione a ciascun atomo in H₂O
Secondo la regola 5, gli atomi di ossigeno hanno tipicamente uno stato di ossidazione di -2.
Secondo la regola 4, gli atomi di idrogeno hanno uno stato di ossidazione di +1.
Possiamo verificarlo usando la regola 9 in cui la somma di tutti gli stati di ossidazione in una molecola neutra è uguale a zero.
(2 x +1) (2 H) + -2 (O) = 0 Vero
Gli stati di ossidazione sono verificati.
Risposta: Gli atomi di idrogeno hanno uno stato di ossidazione di +1 e l'atomo di ossigeno ha uno stato di ossidazione di -2.
Problema: Assegnare stati di ossidazione a ciascun atomo in CaF₂.
Il calcio è un metallo del gruppo 2. I metalli del gruppo IIA hanno un'ossidazione di +2.
Il fluoro è un elemento alogeno o di gruppo VIIA e ha una elettronegatività maggiore rispetto al calcio. Secondo la regola 8, il fluoro avrà un'ossidazione di -1.
Controlla i nostri valori usando la regola 9 dal CaF₂ è una molecola neutra:
+2 (Ca) + (2 x -1) (2 F) = 0 Vero.
Risposta: L'atomo di calcio ha uno stato di ossidazione di +2 e gli atomi di fluoro hanno uno stato di ossidazione di -1.
Problema: Assegna gli stati di ossidazione agli atomi in acido ipocloroso o HOCl.
L'idrogeno ha uno stato di ossidazione di +1 secondo la regola 4.
L'ossigeno ha uno stato di ossidazione di -2 secondo la regola 5.
Il cloro è un alogeno VIIA del gruppo e di solito ha uno stato di ossidazione di -1. In questo caso, l'atomo di cloro è legato all'atomo di ossigeno. L'ossigeno è più elettronegativo del cloro, rendendolo un'eccezione alla regola 8. In questo caso, il cloro ha uno stato di ossidazione di +1.
Controlla la risposta:
+1 (H) + -2 (O) + +1 (Cl) = 0 Vero
Risposta: L'idrogeno e il cloro hanno uno stato di ossidazione +1 e l'ossigeno ha uno stato di ossidazione -2.
Problema: Trova lo stato di ossidazione di un atomo di carbonio in C₂H₆. Secondo la regola 9, la somma degli stati di ossidazione totale si somma a zero per C₂H₆.
2 x C + 6 x H = 0
Il carbonio è più elettronegativo dell'idrogeno. Secondo la regola 4, l'idrogeno avrà uno stato di ossidazione +1.
2 x C + 6 x +1 = 0
2 x C = -6
C = -3
Risposta: Il carbonio ha uno stato di ossidazione di -3 in C₂H₆.
Problema: Qual è lo stato di ossidazione dell'atomo di manganese in KMnO₄?
Secondo la regola 9, la somma totale degli stati di ossidazione di una molecola neutra è uguale a zero.
K + Mn + (4 x O) = 0
L'ossigeno è l'atomo più elettronegativo in questa molecola. Ciò significa che, per la regola 5, l'ossigeno ha uno stato di ossidazione di -2.
Il potassio è un metallo del gruppo IA e ha uno stato di ossidazione di +1 secondo la regola 6.
+1 + Mn + (4 x -2) = 0
+1 + Mn + -8 = 0
Mn + -7 = 0
Mn = +7
Risposta: Il manganese ha uno stato di ossidazione di +7 nel KMnO₄ molecola.
Problema: Qual è lo stato di ossidazione dell'atomo di zolfo nello ione solfato - SO₄^2-.
L'ossigeno è più elettronegativo dello zolfo, quindi lo stato di ossidazione dell'ossigeno è -2 secondo la regola 5.
COSÌ₄^2- è uno ione, quindi in base alla regola 10, la somma dei numeri di ossidazione dello ione è uguale alla carica dello ione. In questo caso, l'addebito è pari a -2.
S + (4 x O) = -2
S + (4 x -2) = -2
S + -8 = -2
S = +6
Risposta: L'atomo di zolfo ha uno stato di ossidazione di +6.
Problema: Qual è lo stato di ossidazione dell'atomo di zolfo nello ione solfito - SO₃^2-?
Proprio come nell'esempio precedente, l'ossigeno ha uno stato di ossidazione di -2 e l'ossidazione totale dello ione è -2. L'unica differenza è quella in meno di ossigeno.
S + (3 x O) = -2
S + (3 x -2) = -2
S + -6 = -2
S = +4
Risposta: Lo zolfo nello ione solfito ha uno stato di ossidazione di +4.