Zawartość
Liczba utlenienia pierwiastka wskazuje na hipotetyczny ładunek atomu w związku. Jest hipotetyczny, ponieważ w stożku związku pierwiastki niekoniecznie muszą być jonowe. Gdy zmienia się liczba elektronów związanych z atomem, zmienia się również jego liczba utleniania. Gdy element traci elektron, jego liczba utlenienia wzrasta.
Zasady utleniania
Kiedy pierwiastek traci elektron, jego liczba utlenienia staje się zawsze dodatnia. Dokładną konfigurację liczb utlenienia w związku określa szereg reguł liczb utlenienia. Reguły te opisują rozkład liczb utlenienia w związku i przedstawiają typowe liczby utlenienia dla niektórych pierwiastków. Jeśli zapoznasz się z tymi zasadami, możesz zrozumieć i przewidzieć, który reagent utlenia się.
Wiele liczb utleniania
Niektóre pierwiastki mają wiele możliwych liczb utlenienia. Jeśli wiesz, które to pierwiastki, możesz przewidzieć, co stanie się z ich liczbą utleniania w reakcji. Na przykład żelazo może mieć liczbę utleniania od -2 do +6. Najczęstsze liczby utlenienia żelaza to +2 i +3. Aby odróżnić, który z nich jest obecny w związku, naukowcy zapisują stan utlenienia cyframi rzymskimi w nazwie związku. Jeśli w reakcji żelazo straci elektrony, jego stan utlenienia ulegnie zmianie. Dzieje się tak, gdy żelazo rdzewieje. Stałe żelazo utlenia się do żelaza (II) przez atomy tlenu. Następnie atomy żelaza (II) tracą elektrony podczas reakcji z jonami wodoru i tlenem. Ta reakcja tworzy jony żelaza (III), które mogą dalej tworzyć wodorotlenek żelaza (III) i tlenek żelaza (III).
Utleniacze
Kiedy związek traci elektrony, coś musi go do tego zmusić. Nazywa się to środkiem utleniającym. Na przykład, gdy żelazo rdzewieje, tlen jest czynnikiem utleniającym. Tlen odbiera elektrony tracone przez żelazo. Elektrony utracone w reakcji muszą zostać pozyskane gdzie indziej, aby zrównoważyć potencjał elektryczny. Z kolei zmienia się także liczba utlenienia tlenu.
Utlenianie i redukcja
Reakcje, w których pierwiastek jest utleniany, zazwyczaj wiążą się z odpowiednią redukcją innego pierwiastka. Redukcja zachodzi, gdy element zyskuje elektrony; w tym przypadku jego liczba utlenienia jest obniżona. Na przykład, gdy żelazo rdzewieje, tlen może zachowywać się jak środek utleniający. Gdy tlen zyskuje elektrony, zmienia się z liczby utlenienia równej zero na liczbę utlenienia równą dwa ujemne.