Belajar

Nombor pengoksidaan

Nombor pengoksidaan ialah alat perakaunan elektron formal, bukan ukuran terus cas sebenar pada atom dalam ikatan. Elektron ikatan diperuntukkan secara formal kepada atom yang lebih elektronegatif dan jumlah nombor mesti sepadan dengan cas keseluruhan; kaedah ini sangat berguna untuk menjejak tindak balas redoks.

Peraturan asas dan tertib penggunaannya

Unsur bebas mempunyai nombor 0 dan ion monoatom sama dengan casnya. Fluorin hampir sentiasa −1, oksigen biasanya −2, manakala hidrogen biasanya +1 dengan bukan logam dan −1 dalam hidrida logam.

Syarat jumlah

Jumlah nombor pengoksidaan sama dengan cas keseluruhan molekul atau ion, lalu nilai yang tidak diketahui boleh diselesaikan.

Tertib keutamaan

Gunakan peraturan paling kukuh dahulu kemudian syarat jumlah. Sebelum menetapkan O atau H, periksa pengecualian yang diketahui.

n=1n=2n=3hν
Nombor pengoksidaan ialah perakaunan formal yang mengekalkan jumlah cas.

Pengecualian oksigen dan hidrogen

Ringkasan “O sentiasa −2 dan H sentiasa +1” tidak benar.

Peroksida dan superoksida

Dalam H₂O₂, O ialah −1; dalam KO₂ purata O ialah −1/2; dalam OF₂, F ialah −1 lalu O menjadi +2.

Hidrida logam

Dalam NaH atau CaH₂, H ialah −1 kerana logam lebih elektropositif dan perakaunan formal memberikan elektron ikatan kepada H.

r₁r₂→
Nombor meningkat menandakan pengoksidaan; nombor menurun menandakan penurunan.

Pelbagai keadaan dan logam peralihan

Satu unsur boleh mempunyai beberapa nombor pengoksidaan apabila orbital berdekatan tenaga membolehkan bilangan elektron aktif yang berbeza.

Fe dan Mn

Besi lazim pada +2 dan +3; mangan mencapai +7 dalam permanganat. Kestabilan bergantung pada ligan, medium, tenaga kekisi dan penghidratan.

Nilai purata

Dalam bahan valens campuran, nilai pecahan boleh mewakili purata tapak dengan nombor bulat berbeza, bukan cas pecahan sebenar pada setiap atom.

Perubahan nombor mengenal pasti redoks

Peningkatan nombor pengoksidaan ialah pengoksidaan dan penurunan ialah penurunan. Agen pengoksida sendiri diturunkan, manakala agen penurun sendiri dioksidakan.

Menjejak elektron

Dalam Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, Zn berubah 0→+2 dan Cu +2→0, bersamaan pemindahan dua elektron dalam perakaunan.

Kaedah separuh tindak balas

Bagi sistem rumit, seimbangkan pengoksidaan dan penurunan berasingan, seimbangkan atom dan cas, kemudian samakan elektron sebelum digabungkan.

Bagi oksoanion biasa dengan setiap O = −2, masukkan bilangan atom O dan cas keseluruhan untuk mengira nombor atom pusat.

Makna dan batas

Nombor pengoksidaan ialah integer formal yang berguna tetapi tidak sama dengan cas separa daripada ketumpatan elektron dan tidak membuktikan ikatan benar-benar ionik.

Ikatan kovalen berkutub

Walaupun ikatan kuat kovalen, nombor pengoksidaan masih boleh ditakrifkan dengan pembahagian formal elektron mengikut keelektronegatifan.

Elektron terdelokalisasi. Dalam bahan terdelokalisasi atau valens campuran, nombor mesti dibaca bersama struktur dan bukan sebagai gambar mikroskopik literal.

Latihan berjawapan

Gunakan mekanisme fizik atau peraturan perakaunan sebelum mengambil jalan pintas.

Kromat

Kromat

Jawapan: Dalam CrO₄²⁻: x + 4(−2)=−2, maka Cr=+6.

Natrium hidrida

Natrium hidrida

Jawapan: Na ialah +1 dalam sebatian neutral, jadi H mesti −1.

Daripada +2 kepada +5

Daripada +2 kepada +5

Jawapan: Peningkatan tiga unit ialah pengoksidaan formal dan bersamaan kehilangan tiga elektron per atom dalam imbangan redoks.