Oxidazio-zenbakiak, erredox agenteak eta erdierreakzioen bidezko doitzea

Zer erregistratzen duen oxidazio-zenbaki batek

Oxidazio-zenbakia atomo batek izango lukeen karga da atomo desberdinen arteko lotura guztiak guztiz ionikoak balira, partekatutako elektroiak atomo elektronegatiboenari esleituta; atomo berdinen artean partekatutako elektroiak berdin banatzen dira. Kontaketa formal bat da, ez neurtutako karga. Uretan, oxigenoari −2 esleitzen zaio eta hidrogeno bakoitzari +1, benetako karga partzialak askoz txikiagoak diren arren.

Oxidazioa oxidazio-zenbakiaren igoera da, elektroien galerari dagokiona. Erredukzioa oxidazio-zenbakiaren jaitsiera da, elektroien irabazia. Biak beti batera gertatzen dira, espezie batek galdutako elektroiak beste batek irabazi behar dituelako. Edozein erredox ekuazioan, oxidazio-zenbakiaren igoera osoa jaitsiera osoaren berdina da, eta doitze-metodo guztiak berdintasun horretan oinarritzen dira.

Oxidazio-zenbakiak lehentasun-ordenan esleitzea

Aplikatu arauak zerrendaren goitik behera. Bi arau gatazkan daudenean, goikoak irabazten du, eta formula bateko azken atomo ezezaguna diferentziaz aurkitzen da.

Dihidrogeno fosfato ioiarentzat, H₂PO₄⁻: 2(+1) + P + 4(−2) = −1, beraz P = +5. Tetrationato ioiarentzat, S₄O₆²⁻: 4S + 6(−2) = −2, beraz lau sufre-atomoek +10 batzen dute eta batez bestekoa +2.5 da. Emaitza zatikako batek esan nahi du elementu bereko atomoak ingurune desberdinetan daudela eta jakinarazitako zenbakia batez bestekoa dela. Magnetitak, Fe₃O₄, +8/3ko batez bestekoa du Fe²⁺ bat duelako Fe³⁺ bi bakoitzeko.

• Elementu puru bateko atomo bat 0 da (Fe, O₂, S₈).
• Ioi monoatomiko baten oxidazio-zenbakia bere karga da (Mg²⁺ +2 da, Br⁻ −1).
• Formula bateko oxidazio-zenbakiek bere karga osoa batzen dute.
• Fluorra −1 da bere konposatu guztietan.
• 1. taldeko metalak +1 dira eta 2. taldekoak +2 konposatuetan.
• Hidrogenoa +1 da ez-metalekin eta −1 metal-hidruroetan, NaH bezalakoetan.
• Oxigenoa normalean −2 da, baina −1 peroxidoetan (H₂O₂), −½ superoxidoetan (KO₂) eta +2 OF₂-n.
• Kloroa, bromoa eta iodoa normalean −1 dira, oxigenoari edo halogeno arinago bati lotuta daudenean izan ezik.

Agente oxidatzailea eta agente erreduzitzailea izendatzea

Agente oxidatzaileak elektroiak onartzen ditu eta beste zerbait oxidatzea eragiten du, beraz bera erreduzitzen da. Agente erreduzitzaileak elektroiak ematen ditu eta bera oxidatzen da. Izendatu espezie osoa atomo bakar bat baino.

Pentsatu 2Fe²⁺(aq) + H₂O₂(aq) + 2H⁺(aq) → 2Fe³⁺(aq) + 2H₂O(l) ekuazioan. Burdina +2tik +3ra igotzen da, beraz Fe²⁺ oxidatzen da eta agente erreduzitzailea da. Oxigenoa peroxidoko −1etik uraren −2ra jaisten da, beraz H₂O₂ erreduzitzen da eta agente oxidatzailea da. Hidrogenoa +1 mantentzen da etengabe. Bi burdin ioik elektroi bat galtzen dute bakoitzak eta bi peroxido-oxigeno-atomok bat irabazten dute bakoitzak, beraz bi elektroi galtzen dira eta bi irabazten dira.

Espezie batek bi zereginak bete ditzake. Cl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O ekuazioan, kloro-atomo bat 0tik −1era doa eta bestea 0tik +1era. Hau desproportzioa da, eta Cl₂ agente oxidatzailea eta erreduzitzailea da aldi berean.

Erdierreakzioen bidezko doitzea medio azidoan

Oxidazioa erredukziotik bereizteak elektroi-transferentzia bakoitza bere aldetik doitzea ahalbidetzen du, eta gero erdiak konbinatzea elektroiak deuseztatzeko. Urak oxigeno-atomoak ematen ditu eta H⁺-k hidrogeno-atomoak, ur azidoan benetan dauden espezieak horiek direlako.

1. adibide landua. Azidotan, dikromatoak nitritoa oxidatzen du: Cr₂O₇²⁻ + NO₂⁻ → Cr³⁺ + NO₃⁻. Kromoa +6tik +3ra doa eta nitrogenoa +3tik +5era. Oxidazio-erdia: NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻, karga −1 alde bakoitzean. Erredukzio-erdia: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O, karga +6 alde bakoitzean. Sei elektroiak kromo-atomo bik hiru unitate aldatzearekin bat datoz.

Biderkatu oxidazio-erdia 3z bi erdiek 6e⁻ izan ditzaten, gero batu: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 3NO₂⁻ + 3H₂O → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3NO₃⁻ + 6H⁺. Deuseztatu 6H⁺ eta 3H₂O alde bakoitzetik: Cr₂O₇²⁻ + 8H⁺ + 3NO₂⁻ → 2Cr³⁺ + 3NO₃⁻ + 4H₂O. Egiaztapena: Cr 2 eta 2; N 3 eta 3; O 7 + 6 = 13 eta 9 + 4 = 13; H 8 eta 8; karga −2 + 8 − 3 = +3 eta +6 − 3 = +3.

• Zatitu ekuazio eskeletikoa oxidazio-erdi eta erredukzio-erdi batean.
• Doitu O eta H izan ezik elementu guztiak.
• Doitu O H₂O gehituz, gero doitu H H⁺ gehituz.
• Doitu karga elektroiak alde positiboenari gehituz.
• Eskalatu erdiak elektroiak bat etor daitezen, batu eta deuseztatu bi aldeetan dagoen guztia.
• Egiaztatu atomoak eta karga, eta baieztatu ez dela elektroirik geratzen.

Metodoa medio basikorako egokitzea

Medio basikoan, OH⁻ ugaria da eta azken ekuazioak ez luke H⁺ izan behar. Doitu disoluzioa azidoa balitz bezala, gero gehitu OH⁻ nahikoa bi aldeetan H⁺ guztiak ur bihurtzeko. Espezie bera bi aldeetan gehitzeak ekuazioa doituta mantentzen du.

2. adibide landua. Hipokloritoak kromo(III) hidroxidoa kromato bihurtzen du basetan: Cr(OH)₃ + ClO⁻ → CrO₄²⁻ + Cl⁻. Kromoa +3tik +6ra doa eta kloroa +1etik −1era. Oxidazio-erdia: Cr(OH)₃ + H₂O → CrO₄²⁻ + 5H⁺ + 3e⁻. Erredukzio-erdia: ClO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → Cl⁻ + H₂O. 3 eta 2ren multiplo komun txikiena 6 da, beraz bikoiztu lehen erdia eta hirukoiztu bigarrena.

Batuz eta deuseztatuz 2Cr(OH)₃ + 3ClO⁻ → 2CrO₄²⁻ + 3Cl⁻ + 4H⁺ + H₂O lortzen da. Gehitu 4OH⁻ bi aldeetan; eskuinean, 4H⁺ + 4OH⁻ 4H₂O bihurtzen da. Azkena: 2Cr(OH)₃(s) + 3ClO⁻(aq) + 4OH⁻(aq) → 2CrO₄²⁻(aq) + 3Cl⁻(aq) + 5H₂O(l). Egiaztapena: Cr 2 eta 2; Cl 3 eta 3; O 6 + 3 + 4 = 13 eta 8 + 5 = 13; H 6 + 4 = 10 eta 10; karga −7 alde bakoitzean.

Erredox kontabilitateko ohiko akatsak

Erredox akats gehienak kontabilitate-akatsak dira, eta bakoitzak egiaztapen zehatz bat du.

Azken proba gisa, baieztatu oxidazio-zenbakiekin bakarrik galdutako elektroiak irabazitakoen berdinak direla. 2. adibide landuan, bi kromo-atomok 3 elektroi galtzen dituzte bakoitzak (guztira 6) eta hiru kloro-atomok 2 irabazten dituzte bakoitzak (6 ere).

• Atomo bat agente gisa izendatzea: idatzi Cr₂O₇²⁻ dela agente oxidatzailea, ez kromoa.
• Aldaketa atomo bakoitzeko zenbatzea baina ez formula bakoitzeko: Cr₂O₇²⁻ → 2Cr³⁺ 6 elektroi behar ditu, ez 3.
• Elektroiak alde okerrean jartzea: produktu dira oxidazio-erdian eta erreaktibo erredukzio-erdian. Karga-egiaztapenak huts egiten badu, begiratu hemen lehenik.
• Oxigenoa O, O₂ edo O²⁻ erabiliz doitzea H₂O ordez. Oxido-ioi askeak ez dira existitzen uretan.
• H⁺ utzi medio basikoko erantzun batean, edo ura deuseztatzea ahaztea OH⁻ gehitu ondoren.
• Oxigenoa beti −2 dela suposatzea: egiaztatu peroxidoak, superoxidoak eta O–F loturak.
• Notazioa nahastea: oxidazio-zenbakia zeinua lehenik idazten da (+3); ioi-karga zenbakia lehenik (3+).