Cómo encontrar los números de oxidación

Contenido

• etapas
• Parte 1 Determinando los números de oxidación a partir de reglas químicas
• Parte 2 Determine los números de oxidación para átomos que no siguen reglas específicas

En química, los términos "oxidación" y "reducción" se refieren a reacciones en las que un átomo (o grupo de átomos) pierde o gana electrones, respectivamente. Los números de oxidación son números asignados a átomos (o grupos de átomos) que ayudan a los químicos a saber cuántos electrones pueden transferirse y si un reactivo sufre oxidación o reducción durante una reacción. El proceso por el cual se asigna un número de atomización a los átomos puede ser simple o muy complicado dependiendo de la carga de los átomos y la composición química de las moléculas a las que pertenecen. Para complicar aún más las cosas, algunos átomos pueden tener más de dos números de oxidación. Afortunadamente, la determinación del número de oxidación se rige por reglas bien definidas que son fáciles de implementar, aunque puede ser útil tener conocimientos de química y álgebra.

etapas

Parte 1 Determinando los números de oxidación a partir de reglas químicas

1. 
   

   
   Identifique si el producto en el que está trabajando es un átomo elemental. El número de oxidación de los átomos elementales, libres y no combinados con otros elementos, siempre es 0. Esto es cierto para los átomos cuya forma elemental está compuesta de este átomo simple, pero también para los átomos cuya forma elemental es diatómico o poliatómico.
   • Por ejemplo, Al_(S) y Cl₂ ambos tienen un número de oxidación de 0 porque están en forma elemental, no combinada.
   • Tenga en cuenta que la forma elemental de azufre, S₈, o octasulfur, aunque irregular, también tiene un número de oxidación de 0.

2. 
   

   
   
   
   Identifique si el producto en cuestión está en forma ionizada. El número de oxidación de los iones es igual a su carga. Esto es cierto para los iones que no están unidos a otros elementos, sino también para los iones que forman parte de un compuesto iónico.
   • Por ejemplo, el número de oxidación del ion Cl es -1.
   • Cl ion posee siempre un número de oxidación de -1 cuando es parte del compuesto de NaCl. Debido a que la carga del ion Na, por definición, es +1, sabemos que la carga del ion Cl es -1. Por lo tanto, su número de oxidación es siempre -1.

3. 
   

   
   Para los iones metálicos, puede haber varios números de oxidación. Muchos elementos metálicos tienen más de una carga. Por ejemplo, el hierro (Fe) puede estar en forma ionizada con una carga de +2 o +3. Las cargas de los iones metálicos (y, por lo tanto, sus números de oxidación) se pueden determinar en función de las cargas de los otros átomos del compuesto del que forman parte, o bien utilizando los números romanos cuando la información se escribe en forma de e (como en la oración: "La carga del ion de hierro (III) es +3").
   • Tomemos el ejemplo de un compuesto que contiene el ion metálico de aluminio. El compuesto AlCl₃ tiene una carga general de 0. Sabemos que los iones Cl tienen una carga de -1 y que hay 3 en el compuesto, por lo que el ion Al debe tener una carga de +3 para que la carga general de todos los iones es igual a 0. Por lo tanto, el número de oxidación de Al es +3.

4. 
   

   
   
   
   Asigne oxígeno con un número de oxidación de -2 (con excepciones). en La mayor parte En algunos casos, los átomos de oxígeno tienen un número de oxidación de -2. Sin embargo, hay algunas excepciones a esta regla:
   • Cuando el oxígeno está en el estado elemental (O₂), su número de oxidación es 0, como es el caso de todos los átomos elementales.
   • Cuando el oxígeno es parte de un peróxido, entonces su número de oxidación es -1. Los peróxidos son una clase de compuestos que tienen un enlace simple de oxígeno-oxígeno (o anión peróxido)₂). Por ejemplo, en la molécula de H₂O₂ (peróxido de hidrógeno), el número de oxidación de oxígeno (y su carga) es -1.
   • Cuando el oxígeno se une al flúor, su número de oxidación es +2. Para obtener más información, lea las reglas para el fluoruro más adelante en este artículo.

5. 
   

   
   Asigne un número de oxidación de +1 a hidrógeno (con excepciones). En cuanto al oxígeno, el número de oxidación del hidrógeno está sujeto a casos excepcionales. En general, el número de oxidación del hidrógeno es +1 (a menos que, nuevamente, esté en su forma elemental, H₂). Sin embargo, en el caso de los llamados compuestos híbridos especiales, el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1.
   • Por ejemplo, en la molécula de H₂O, sabemos que el hidrógeno tiene un número de oxidación de +1 porque el oxígeno tiene una carga de -2 y necesitamos 2 + 1 cargas para que la carga total del compuesto sea 0.Sin embargo, en la forma híbrida de hidróxido de sodio, NaH, el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1 porque los iones Na tienen una carga de +1; por lo tanto, para que la carga total del compuesto sea cero, la carga de hidrógeno (y, por lo tanto, su número de oxidación) debe ser igual a -1.

6. 
   

   
   Fluor tiene siempre un número de oxidación de -1. Como ya hemos mencionado, el número de oxidación de ciertos elementos puede variar por muchas razones (este es el caso de iones metálicos, átomos de oxígeno en peróxidos, etc.). Sin embargo, el flúor tiene un número de oxidación de -1, y esto nunca cambia. Esto se debe al hecho de que el flúor es el elemento más electronegativo; en otras palabras, es el elemento que tiene menos posibilidades de dar uno de sus electrones y que es más probable que tome o los electrones de otro elemento. Es por eso que su cargo no cambia.

7. 
   

   
   Considere el número de oxidación de un compuesto como igual a la carga de ese compuesto. La suma de los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto debe ser igual a la carga de este compuesto. Por ejemplo, si un compuesto no está cargado, la suma de los números de oxidación de todos sus átomos debe ser igual a 0; Si el compuesto es un ion de carga poliatómica -1, entonces la suma de los números de oxidación debe ser -1, y así sucesivamente.
   • Esta es una buena manera de verificar si ha hecho bien su trabajo: si la suma de los números de oxidación de su compuesto no es igual a la carga total de su compuesto, puede estar seguro de que ha cometido un error. en algún lugar para determinar sus números de oxidación.

Parte 2 Determine los números de oxidación para átomos que no siguen reglas específicas

1. 
   

   
   Encuentra átomos que no tienen reglas para asignar números de oxidación. Para algunos átomos, no existe una regla específica para la determinación de su número de oxidación. Si su átomo no aparece en los párrafos anteriores y no está seguro de su carga (si, por ejemplo, es parte de un compuesto más grande y no se le da su carga individual), puede encuentre el número de oxidación del átomo procediendo por eliminación. Primero, determinará el número de oxidación de cada uno de los otros átomos del compuesto, antes de determinar el número del átomo que le interese en función de la carga general del compuesto.
   • Por ejemplo, en el compuesto de Na₂SO₄, la carga del azufre (S) es desconocida; todo lo que podemos decir es que su carga es diferente de 0 porque no está en su forma elemental. Es un buen candidato para aplicar este método algebraico para determinar el número de oxidación.

2. 
   

   
   Encuentre los números de oxidación de los otros elementos del compuesto. Usando las reglas químicas para determinar el número de oxidación, encuentre los números de oxidación de los otros átomos del compuesto. Preste atención a casos excepcionales para átomos de O, H, etc.
   • Siguiendo las reglas químicas descritas en la sección anterior, sabemos que en el compuesto de Na₂SO₄ los iones Na tienen una carga (y por lo tanto un número de oxidación) de +1 y los átomos de oxígeno tienen un número de oxidación de -2.

3. 
   

   
   Para cada átomo, multiplique su número por su número de oxidación. Ahora que conocemos los números de oxidación de todos nuestros átomos, excepto el átomo de interés, debemos tener en cuenta que algunos de estos átomos pueden aparecer más de una vez en el compuesto. Multiplique el coeficiente numérico de cada átomo (escrito en índice después del símbolo químico del átomo en el compuesto) por su número de oxidación.
   • En el compuesto de Na₂SO₄sabemos que hay 2 átomos de Na y 4 átomos de O. Entonces, tenemos que multiplicar +1 (el número de oxidación de Na) por 2 para obtener un resultado de 2, luego multiplicar -2 (el número de oxidación de O) por 4 para obtener un resultado de -8.

4. 
   

   
   Agrega los resultados. Sume los resultados de sus multiplicaciones para obtener el número de oxidación. sin Tener en cuenta la cantidad de oxidación del átomo que nos interesa.
   • En el ejemplo de Na₂SO₄, habría sido necesario agregar 2 y -8 para obtener -6.

5. 
   

   
   Calcule el número de oxidación desconocido basado en la carga del compuesto. Ahora tiene toda la información necesaria para encontrar el número de oxidación que nos interesa mediante el uso de reglas algebraicas simples. Establezca una ecuación según la cual los resultados de los pasos anteriores más el número de oxidación desconocido sean iguales a la carga general del compuesto. En otras palabras : (Suma de números de oxidación conocidos) + (número de oxidación desconocido) = (carga compuesta).
   • Al tomar el ejemplo de Na₂SO₄Aquí se explica cómo hacerlo:
     • (Suma de números de oxidación conocidos) + (número de oxidación desconocido) = (carga compuesta)
     • -6 + S = 0
     • S = 0 + 6
     • S = 6. El número de oxidación de S es igual a 6 en el compuesto de Na₂SO₄.