የኦክሳይድ ቁጥሮች፣ የሪዶክስ ወኪሎችና የግማሽ ምላሽ ማመጣጠን

የኦክሳይድ ቁጥር ምን ይመዘግባል

የኦክሳይድ ቁጥር በተለያዩ አቶሞች መካከል ያሉ ሁሉም ቦንዶች ሙሉ በሙሉ አዮናዊ ቢሆኑና የተጋሩት ኤሌክትሮኖች ይበልጥ ኤሌክትሮኔጋቲቭ ለሆነው አቶም ቢመደቡ አንድ አቶም የሚኖረው ክፍያ ነው፤ በተመሳሳይ አቶሞች መካከል የተጋሩ ኤሌክትሮኖች እኩል ይከፈላሉ። የተለካ ክፍያ ሳይሆን መደበኛ ቆጠራ ነው። በውሃ ውስጥ ኦክስጅን −2፣ እያንዳንዱ ሃይድሮጂን ደግሞ +1 ይመደባል፤ እውነተኛዎቹ ከፊል ክፍያዎች እጅግ ያነሱ ቢሆኑም።

ኦክሳይድ የኦክሳይድ ቁጥር መጨመር ነው፤ ይህም ከኤሌክትሮኖች ማጣት ጋር ይዛመዳል። ቅነሳ የኦክሳይድ ቁጥር መቀነስ ነው፤ የኤሌክትሮኖች ማግኘት። ሁለቱ ሁልጊዜ አብረው ይከሰታሉ፤ ምክንያቱም በአንድ ንጥረ ነገር የተጠፉ ኤሌክትሮኖች በሌላ መገኘት አለባቸው። በማንኛውም የሪዶክስ እኩልታ ውስጥ ጠቅላላው የኦክሳይድ ቁጥር ጭማሪ ከጠቅላላው ቅነሳ ጋር እኩል ነው፤ እያንዳንዱ የማመጣጠን ዘዴ በዚህ እኩልነት ላይ ይመሠረታል።

የኦክሳይድ ቁጥሮችን በቅድሚያ ቅደም ተከተል መመደብ

ደንቦቹን ከዝርዝሩ አናት ወደ ታች ይተግብሩ። ሁለት ደንቦች ሲጋጩ ከፍተኛው ያሸንፋል፤ በቀመር ውስጥ የመጨረሻው ያልታወቀ አቶም በልዩነት ይገኛል።

ለዳይሃይድሮጂን ፎስፌት አዮን H₂PO₄⁻፦ 2(+1) + P + 4(−2) = −1፣ ስለዚህ P = +5። ለቴትራታዮኔት አዮን S₄O₆²⁻፦ 4S + 6(−2) = −2፣ ስለዚህ አራቱ የሰልፈር አቶሞች ድምር +10 ሲሆን አማካዩ +2.5 ነው። ክፍልፋይ ውጤት ማለት የአንድ ንጥረ ነገር አቶሞች በተለያዩ አካባቢዎች ውስጥ ናቸው ማለት ነው፤ የሚገለጸው ቁጥር አማካይ ነው። ማግኔታይት Fe₃O₄ ለእያንዳንዱ ሁለት Fe³⁺ አንድ Fe²⁺ ስለሚይዝ አማካዩ +8/3 ነው።

• በንጹህ ንጥረ ነገር ውስጥ ያለ አቶም 0 ነው (Fe፣ O₂፣ S₈)።
• አንድ አቶም ያለው አዮን ከክፍያው ጋር እኩል ነው (Mg²⁺ +2 ነው፣ Br⁻ −1 ነው)።
• በቀመር ውስጥ ያሉ የኦክሳይድ ቁጥሮች ድምር ከጠቅላላ ክፍያው ጋር እኩል ነው።
• ፍሎሪን በሁሉም ውህዶቹ ውስጥ −1 ነው።
• በውህዶች ውስጥ የቡድን 1 ብረቶች +1 የቡድን 2 ብረቶች ደግሞ +2 ናቸው።
• ሃይድሮጂን ከብረት ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች ጋር +1 ነው፤ እንደ NaH ባሉ የብረት ሃይድራይዶች ውስጥ −1።
• ኦክስጅን ብዙውን ጊዜ −2 ነው፤ በፐርኦክሳይዶች (H₂O₂) −1፣ በሱፐርኦክሳይዶች (KO₂) −½፣ በOF₂ ደግሞ +2።
• ክሎሪን፣ ብሮሚንና አዮዲን ብዙውን ጊዜ −1 ናቸው፤ ከኦክስጅን ወይም ከቀላል ሃሎጀን ጋር ሲተሳሰሩ ብቻ ካልሆነ።

ኦክሳይድ አድራጊውንና ቅነሳ አድራጊውን ወኪል መሰየም

ኦክሳይድ አድራጊው ወኪል ኤሌክትሮኖችን ይቀበላል፤ ሌላ ነገር ኦክሳይድ እንዲሆን ያደርጋል፤ ስለዚህ እራሱ ይቀንሳል። ቅነሳ አድራጊው ወኪል ኤሌክትሮኖችን ይሰጣል፤ እራሱም ኦክሳይድ ይሆናል። አንድ አቶም ሳይሆን ሙሉውን ንጥረ ነገር ይሰይሙ።

2Fe²⁺(aq) + H₂O₂(aq) + 2H⁺(aq) → 2Fe³⁺(aq) + 2H₂O(l) ን ይመልከቱ። ብረት ከ+2 ወደ +3 ይወጣል፤ ስለዚህ Fe²⁺ ኦክሳይድ ይሆናል፤ ቅነሳ አድራጊው ወኪል ነው። ኦክስጅን በፐርኦክሳይድ ውስጥ ከ−1 በውሃ ውስጥ ወደ −2 ይወርዳል፤ ስለዚህ H₂O₂ ይቀንሳል፤ ኦክሳይድ አድራጊው ወኪል ነው። ሃይድሮጂን ሙሉ ጊዜ +1 ሆኖ ይቆያል። ሁለት የብረት አዮኖች እያንዳንዳቸው አንድ ኤሌክትሮን ያጣሉ፤ ሁለት የፐርኦክሳይድ ኦክስጅን አቶሞች ደግሞ እያንዳንዳቸው አንድ ያገኛሉ፤ ስለዚህ ሁለት ኤሌክትሮኖች ይጠፋሉ ሁለትም ይገኛሉ።

አንድ ንጥረ ነገር ሁለቱንም ሚናዎች ሊጫወት ይችላል። በCl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O ውስጥ አንዱ የክሎሪን አቶም ከ0 ወደ −1 ሌላው ደግሞ ከ0 ወደ +1 ይሄዳል። ይህ ዲስፕሮፖርሽኔሽን ነው፤ Cl₂ ኦክሳይድ አድራጊም ቅነሳ አድራጊም ወኪል ነው።

በአሲዳማ መፍትሔ የግማሽ ምላሽ ማመጣጠን

ኦክሳይድን ከቅነሳ መለየት እያንዳንዱን የኤሌክትሮን ዝውውር በራሱ ለማመጣጠን ከዚያም ኤሌክትሮኖቹ እንዲሰረዙ ግማሾቹን ለማጣመር ያስችልዎታል። ውሃ የኦክስጅን አቶሞችን፣ H⁺ ደግሞ የሃይድሮጂን አቶሞችን ያቀርባል፤ ምክንያቱም በአሲዳማ ውሃ ውስጥ በእውነት ያሉት እነዚህ ንጥረ ነገሮች ናቸው።

የተሠራ ምሳሌ 1። በአሲድ ውስጥ ዳይክሮሜት ናይትራይትን ኦክሳይድ ያደርጋል፦ Cr₂O₇²⁻ + NO₂⁻ → Cr³⁺ + NO₃⁻። ክሮሚየም ከ+6 ወደ +3 ናይትሮጂን ደግሞ ከ+3 ወደ +5 ይሄዳል። የኦክሳይድ ግማሽ፦ NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻፣ በእያንዳንዱ ጎን ክፍያ −1። የቅነሳ ግማሽ፦ Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O፣ በእያንዳንዱ ጎን ክፍያ +6። ስድስቱ ኤሌክትሮኖች እያንዳንዳቸው በሦስት አሃድ የሚለወጡ ሁለት የክሮሚየም አቶሞችን ይመሳሰላሉ።

ሁለቱም ግማሾች 6e⁻ እንዲያካትቱ የኦክሳይድ ግማሹን በ3 ያባዙ፤ ከዚያ ይደምሩ፦ Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 3NO₂⁻ + 3H₂O → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3NO₃⁻ + 6H⁺። ከእያንዳንዱ ጎን 6H⁺ እና 3H₂O ይሰርዙ፦ Cr₂O₇²⁻ + 8H⁺ + 3NO₂⁻ → 2Cr³⁺ + 3NO₃⁻ + 4H₂O። ፍተሻ፦ Cr 2 እና 2፤ N 3 እና 3፤ O 7 + 6 = 13 እና 9 + 4 = 13፤ H 8 እና 8፤ ክፍያ −2 + 8 − 3 = +3 እና +6 − 3 = +3።

• የአጽም እኩልታውን ወደ የኦክሳይድ ግማሽና የቅነሳ ግማሽ ይክፈሉ።
• ከO እና H በስተቀር ሁሉንም ንጥረ ነገሮች ያመጣጥኑ።
• H₂O በመጨመር Oን ያመጣጥኑ፤ ከዚያ H⁺ በመጨመር Hን ያመጣጥኑ።
• ክፍያን የበለጠ አዎንታዊ በሆነው ጎን ኤሌክትሮኖችን በመጨመር ያመጣጥኑ።
• ኤሌክትሮኖቹ እንዲመሳሰሉ ግማሾቹን ያስተካክሉ፣ ይደምሯቸው፣ በሁለቱም ጎኖች ያለውንም ሁሉ ይሰርዙ።
• አቶሞችንና ክፍያን ይፈትሹ፤ ምንም ኤሌክትሮን እንዳልቀረ ያረጋግጡ።

ዘዴውን ለቤዛማ መፍትሔ መቀየር

በቤዛማ መፍትሔ OH⁻ በብዛት አለ፤ የመጨረሻው እኩልታም H⁺ መያዝ የለበትም። መፍትሔው አሲዳማ እንደሆነ አድርገው ያመጣጥኑ፤ ከዚያ እያንዳንዱን H⁺ ወደ ውሃ ለመቀየር በበቂ OH⁻ ወደ ሁለቱም ጎኖች ይጨምሩ። ተመሳሳዩን ንጥረ ነገር ወደ ሁለቱም ጎኖች መጨመር እኩልታውን የተመጣጠነ ያደርገዋል።

የተሠራ ምሳሌ 2። በቤዝ ውስጥ ሃይፖክሎራይት ክሮሚየም(III) ሃይድሮክሳይድን ወደ ክሮሜት ኦክሳይድ ያደርጋል፦ Cr(OH)₃ + ClO⁻ → CrO₄²⁻ + Cl⁻። ክሮሚየም ከ+3 ወደ +6 ክሎሪን ደግሞ ከ+1 ወደ −1 ይሄዳል። የኦክሳይድ ግማሽ፦ Cr(OH)₃ + H₂O → CrO₄²⁻ + 5H⁺ + 3e⁻። የቅነሳ ግማሽ፦ ClO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → Cl⁻ + H₂O። የ3 እና 2 ትንሹ የጋራ ብዜት 6 ነው፤ ስለዚህ የመጀመሪያውን ግማሽ በእጥፍ ሁለተኛውን ደግሞ በሦስት እጥፍ ያድርጉ።

መደመርና መሰረዝ 2Cr(OH)₃ + 3ClO⁻ → 2CrO₄²⁻ + 3Cl⁻ + 4H⁺ + H₂O ይሰጣል። ወደ ሁለቱም ጎኖች 4OH⁻ ይጨምሩ፤ በቀኝ በኩል 4H⁺ + 4OH⁻ ወደ 4H₂O ይሆናል። የመጨረሻ፦ 2Cr(OH)₃(s) + 3ClO⁻(aq) + 4OH⁻(aq) → 2CrO₄²⁻(aq) + 3Cl⁻(aq) + 5H₂O(l)። ፍተሻ፦ Cr 2 እና 2፤ Cl 3 እና 3፤ O 6 + 3 + 4 = 13 እና 8 + 5 = 13፤ H 6 + 4 = 10 እና 10፤ ክፍያ በእያንዳንዱ ጎን −7።

በሪዶክስ ሂሳብ አያያዝ የተለመዱ ስህተቶች

አብዛኞቹ የሪዶክስ ስህተቶች የሂሳብ አያያዝ ስህተቶች ናቸው፤ እያንዳንዳቸውም የተለየ ፍተሻ አላቸው።

እንደ የመጨረሻ ፈተና የጠፉ ኤሌክትሮኖች ከተገኙት ጋር እኩል መሆናቸውን በኦክሳይድ ቁጥሮች ብቻ ያረጋግጡ። በተሠራ ምሳሌ 2 ሁለት የክሮሚየም አቶሞች እያንዳንዳቸው 3 ኤሌክትሮኖች ያጣሉ (በጠቅላላው 6)፣ ሦስት የክሎሪን አቶሞች ደግሞ እያንዳንዳቸው 2 ያገኛሉ (እንዲሁ 6)።

• አንድ አቶምን እንደ ወኪል መሰየም፦ ክሮሚየም ሳይሆን Cr₂O₇²⁻ ኦክሳይድ አድራጊው ወኪል እንደሆነ ይጻፉ።
• ለውጡን በአቶም መቁጠር እንጂ በቀመር አለመቁጠር፦ Cr₂O₇²⁻ → 2Cr³⁺ 6 ኤሌክትሮኖችን ይወስዳል እንጂ 3 አይደለም።
• ኤሌክትሮኖችን በተሳሳተ ጎን ማስቀመጥ፦ በኦክሳይድ ግማሽ ምርቶች ናቸው፤ በቅነሳ ግማሽ ደግሞ ምላሽ ሰጪዎች። የክፍያ ፍተሻው ከወደቀ መጀመሪያ እዚህ ይመልከቱ።
• ኦክስጅንን ከH₂O ይልቅ በO፣ O₂ ወይም O²⁻ ማመጣጠን። ነፃ የኦክሳይድ አዮኖች በውሃ ውስጥ የሉም።
• በቤዛማ መፍትሔ መልስ ውስጥ H⁺ መተው፣ ወይም OH⁻ ከጨመሩ በኋላ ውሃን መሰረዝ መርሳት።
• ኦክስጅን ሁልጊዜ −2 ነው ብሎ መገመት፦ ፐርኦክሳይዶችን፣ ሱፐርኦክሳይዶችንና የO–F ቦንዶችን ይፈትሹ።
• ምልክቶችን ማደባለቅ፦ የኦክሳይድ ቁጥር ምልክቱ መጀመሪያ ይጻፋል (+3)፤ የአዮን ክፍያ ደግሞ ቁጥሩ መጀመሪያ (3+)።