Der Oxidationszustand eines Atoms in einem Molekül bezieht sich auf den Oxidationsgrad dieses Atoms. Oxidationszustände werden Atomen durch eine Reihe von Regeln zugewiesen, die auf der Anordnung von Elektronen und Bindungen um dieses Atom herum basieren. Dies bedeutet, dass jedes Atom im Molekül seinen eigenen Oxidationszustand hat, der sich von ähnlichen Atomen im selben Molekül unterscheiden kann.
Diese Beispiele verwenden die Regeln, die in Regeln für die Zuweisung von Oxidationszahlen beschrieben sind .
SCHLUSSELERKENNTNISSE: Zuweisung von Oxidationszuständen
- Eine Oxidationszahl bezieht sich auf die Anzahl an Elektronen, die ein Atom gewinnen oder verlieren kann. Ein Atom eines Elements kann mehrere Oxidationszahlen haben.
- Die Oxidationsstufe ist die positive oder negative Zahl eines Atoms in einer Verbindung, die gefunden werden kann, indem man die Anzahl der Elektronen vergleicht, die das Kation und das Anion in der Verbindung teilen, die benötigt werden, um die Ladung des anderen auszugleichen.
- Das Kation hat eine positive Oxidationsstufe, während das Anion eine negative Oxidationsstufe hat. Das Kation erscheint zuerst in einer Formel oder einem zusammengesetzten Namen.
Aufgabe: Jedem Atom in H 2 O Oxidationsstufen zuordnen Gemäß Regel 5 haben Sauerstoffatome typischerweise eine Oxidationsstufe von -2. Nach Regel 4 haben Wasserstoffatome eine Oxidationsstufe von +1. Wir können dies mit Regel 9 überprüfen, wo die Summe aller Oxidationsstufen in einem neutralen Molekül gleich Null ist. (2 x +1) (2 H) + -2 (O) = 0 True Überprüfen Sie die Oxidationsstufen. Antwort: Wasserstoffatome haben eine Oxidationsstufe von +1 und das Sauerstoffatom hat eine Oxidationsstufe von -2. Aufgabe: Ordne jedem Atom in CaF 2 Oxidationsstufen zu .
Calcium ist ein Metall der Gruppe 2. Metalle der Gruppe IIA haben eine Oxidationsrate von +2.
Fluor ist ein Halogen oder Element der Gruppe VIIA und hat eine höhere Elektronegativität als Calcium. Gemäß Regel 8 hat Fluor eine Oxidation von -1.
Überprüfen Sie unsere Werte anhand von Regel 9, da CaF 2 ein neutrales Molekül ist:
+2 (Ca) + (2 x -1) (2 F) = 0 Richtig.
Antwort: Das Calciumatom hat eine Oxidationsstufe von +2 und die Fluoratome haben eine Oxidationsstufe von -1.
Problem: Ordnen Sie den Atomen in unterchloriger Säure oder HOCl Oxidationsstufen zu.
Wasserstoff hat nach Regel 4 die Oxidationsstufe +1.
Sauerstoff hat gemäß Regel 5 eine Oxidationsstufe von –2.
Chlor ist ein Halogen der Gruppe VIIA und hat normalerweise eine Oxidationsstufe von –1 .In diesem Fall ist das Chloratom an das Sauerstoffatom gebunden. Sauerstoff ist elektronegativer als Chlor, was ihn zur Ausnahme von Regel 8 macht. In diesem Fall hat Chlor eine Oxidationsstufe von +1.
Antwort prüfen:
+1 (H) + -2 (O) + +1 (Cl) = 0
Richtige Antwort: Wasserstoff und Chlor haben eine Oxidationsstufe von +1, und Sauerstoff hat eine Oxidationsstufe von -2.
Aufgabe: Finde die Oxidationsstufe eines Kohlenstoffatoms in C 2 H 6 . Gemäß Regel 9 summiert sich die Gesamtsumme der Oxidationsstufen für C 2 H 6 zu Null .
2 x C + 6 x H = 0
Kohlenstoff ist elektronegativer als Wasserstoff. Gemäß Regel 4 hat Wasserstoff eine Oxidationsstufe von +1.
2 x C + 6 x +1 = 0
2 x C = -6
C = -3
Antwort: Kohlenstoff hat in C 2 H 6 die Oxidationsstufe -3 . Problem: Welche Oxidationsstufe hat das Manganatom in KMnO 4 ? Nach Regel 9 ist die Summe der Oxidationsstufen eines neutralen Moleküls gleich Null. K + Mn + (4 x O) = 0 Sauerstoff ist das elektronegativste Atom in diesem Molekül.
Das bedeutet, dass Sauerstoff nach Regel 5 die Oxidationsstufe -2 hat.
Kalium ist ein Metall der Gruppe IA und hat nach Regel 6 eine Oxidationsstufe von +1.
+1 + Mn + (4 x -2) = 0
+1 + Mn + -8 = 0
Mn + -7 = 0
Mn = + 7
Antwort: Mangan hat im Molekül KMnO 4 eine Oxidationsstufe von +7 .
Aufgabe: Wie ist die Oxidationsstufe des Schwefelatoms im Sulfation -SO 4 2- .
Sauerstoff ist elektronegativer als Schwefel, daher ist die Oxidationsstufe von Sauerstoff nach Regel 5 -2.
SO 4 2- ist ein Ion, also ist nach Regel 10 die Summe der Oxidationszahlen von Ionen gleich der Ladung des Ions.In diesem Fall ist die Ladung gleich -2.
S + (4 x O) = -2
S + (4 x -2) = -2
S + -8 = -2
S = +6
Antwort: Das Schwefelatom hat eine Oxidationsstufe von +6.
Problem: Welche Oxidationsstufe hat das Schwefelatom im Sulfit-Ion – SO 3 2- ?
Wie im vorherigen Beispiel hat Sauerstoff eine Oxidationsstufe von -2 und die Gesamtoxidation des Ions beträgt -2. Der einzige Unterschied ist der mit weniger Sauerstoff.
S + (3 x O) = -2
S + (3 x -2) = -2
S + -6 = -2
S = +4
Antwort: Schwefel im Sulfit-Ion hat eine Oxidationsstufe von +4.
