Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Inzicht in oxidatiegetallen voor overgangsmetalen:een stapsgewijze handleiding

Het toekennen van oxidatiegetallen aan overgangselementen kan lastig zijn, omdat deze vaak meerdere oxidatietoestanden vertonen. Hier is een overzicht van het proces:

1. Regels om te onthouden:

* Gratis elementen: Het oxidatiegetal van een element in zijn elementaire vorm is altijd 0.

* Monatomische ionen: Het oxidatiegetal van een monoatomair ion is gelijk aan zijn lading. Bijvoorbeeld Fe 2+ heeft een oxidatiegetal van +2.

* Zuurstof: Zuurstof heeft gewoonlijk een oxidatiegetal van -2, behalve in peroxiden (waar het -1 is) en in verbindingen met fluor (waar het positief is).

* Waterstof: Waterstof heeft gewoonlijk een oxidatiegetal van +1, behalve in metaalhydriden waar het -1 is.

* De som van oxidatiegetallen: In een neutrale verbinding moet de som van de oxidatiegetallen van alle atomen gelijk zijn aan nul. In een polyatomair ion moet de som van de oxidatiegetallen gelijk zijn aan de lading van het ion.

2. Strategieën voor transitie-elementen:

* Bekende oxidatietoestanden: Sommige overgangselementen hebben gemeenschappelijke oxidatietoestanden. Bijvoorbeeld

* Chroom heeft vaak +2, +3 en +6 oxidatietoestanden.

* Mangaan heeft gewoonlijk +2, +4, +6 en +7 oxidatietoestanden.

* IJzer is meestal +2 of +3.

* Gebruik de andere elementen: Als je de oxidatiegetallen van de andere elementen in de verbinding kent, kun je het oxidatiegetal van het overgangselement afleiden. Bijvoorbeeld in KMnO4 :

* Kalium (K) heeft een oxidatietoestand van +1.

* Zuurstof (O) heeft een oxidatietoestand van -2.

* Om de ladingen in evenwicht te brengen moet mangaan (Mn) een oxidatietoestand van +7 hebben:(+1) + (+7) + 4(-2) =0

* Anionische liganden: Wanneer overgangselementen complexen vormen met anionische liganden (zoals Cl-, CN-), wordt de oxidatietoestand van het metaal berekend door de totale negatieve lading af te trekken van de totale lading van het complex. Bijvoorbeeld in [Fe(CN)6 ] 4- :

* Cyanide (CN-) heeft een lading van -1.

* De totale kosten van het complex bedragen -4.

* De oxidatietoestand van ijzer (Fe) wordt berekend als +2:-4 - (6 x -1) =+2

3. Voorbeelden:

* FeCl3 : Chloor (Cl) heeft een oxidatiegetal van -1. Om in evenwicht te komen moet ijzer (Fe) een oxidatietoestand van +3 hebben:(+3) + 3(-1) =0

* Cr2 O7 2- : Zuurstof (O) heeft een oxidatiegetal van -2. De totale lading van het dichromaat-ion is -2. Om dit in evenwicht te brengen moet chroom (Cr) een oxidatietoestand van +6 hebben:2(+6) + 7(-2) =-2

* [Co(NH3 )6 ]Cl3 : Ammoniak (NH3 ) is neutraal. Chloride (Cl) heeft een oxidatiegetal van -1. Om dit in evenwicht te brengen moet kobalt (Co) een oxidatietoestand van +3 hebben:(+3) + 3(-1) =0

Belangrijke opmerkingen:

* Variabele oxidatietoestanden: Veel overgangselementen vertonen meerdere oxidatietoestanden, dus het oxidatiegetal kan variëren afhankelijk van de specifieke verbinding.

* Niet altijd gehele waarden: In sommige gevallen is het oxidatiegetal van een overgangselement mogelijk geen geheel getal.

* Formele aanklacht: Oxidatiegetallen zijn een formeel ladingssysteem en vertegenwoordigen niet noodzakelijkerwijs de werkelijke verdeling van elektronen in een molecuul.

Laat het me weten als je specifieke voorbeelden hebt waar je aan wilt werken!