Como encontrar os números de oxidação

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• estágios
• Parte 1 Determinando números de oxidação a partir de regras químicas
• Parte 2 Determinar os números de oxidação de átomos que não seguem regras específicas

Na química, os termos "oxidação" e "redução" se referem a reações nas quais um átomo (ou grupo de átomos) perde ou ganha elétrons, respectivamente. Os números de oxidação são números atribuídos a átomos (ou grupos de átomos) que ajudam os químicos a saber quantos elétrons podem ser transferidos e se um reagente sofre oxidação ou redução durante uma reação. O processo pelo qual um número de atomização é atribuído aos átomos pode ser simples ou muito complicado, dependendo da carga dos átomos e da composição química das moléculas às quais eles pertencem. Para complicar ainda mais, alguns átomos podem ter mais de dois números de oxidação. Felizmente, a determinação do número de oxidação é governada por regras bem definidas e fáceis de implementar, embora possa ser útil ter conhecimento de química e álgebra.

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Parte 1 Determinando números de oxidação a partir de regras químicas

1. 
   

   
   Identifique se o produto em que você está trabalhando é um átomo elementar. O número de oxidação de átomos elementares, livre e não combinado com outros elementos, é sempre 0. Isso é verdadeiro para átomos cuja forma elementar é composta desse átomo simples, mas também para átomos cuja forma elementar é diatômico ou poliatômico.
   • Por exemplo, Al_(S) e Cl₂ ambos têm um número de oxidação 0 porque estão em forma elementar e não combinada.
   • Observe que a forma elementar do enxofre, S₈, ou octasulfur, embora irregular, também possui um número de oxidação 0.

2. 
   

   
   
   
   Identifique se o produto em questão está na forma ionizada. O número de oxidação dos íons é igual à sua carga. Isso vale para íons que não estão ligados a outros elementos, mas também para íons que fazem parte de um composto iônico.
   • Por exemplo, o número de oxidação do íon Cl é -1.
   • Clon possui sempre um número de oxidação de -1 quando faz parte do composto NaCl. Como a carga do íon Na, por definição, é +1, sabemos que a carga do íon Cl é -1. Assim, seu número de oxidação é sempre -1.

3. 
   

   
   Para íons metálicos, pode haver vários números de oxidação. Muitos elementos metálicos têm mais de uma carga. Por exemplo, o ferro (Fe) pode estar na forma ionizada com uma carga de +2 ou +3. As cargas dos íons metálicos (e, portanto, seus números de oxidação) podem ser determinadas em função das cargas dos outros átomos do composto do qual fazem parte, ou usando os números romanos quando as informações são escritas na forma de e (como na frase: "A carga do íon de ferro (III) é +3").
   • Tomemos o exemplo de um composto que contém o íon metal alumínio. O composto AlCl₃ possui uma carga total de 0. Sabemos que os íons Cl têm uma carga de -1 e que existem 3 no composto, portanto o íon Al deve ter uma carga de +3 para que a carga total de todos os íons é igual a 0. Portanto, o número de oxidação de Al é +3.

4. 
   

   
   
   
   Atribua ao oxigênio um número de oxidação -2 (com exceções). em mais Em alguns casos, os átomos de oxigênio têm um número de oxidação -2. No entanto, existem algumas exceções a esta regra:
   • Quando o oxigênio está no estado elementar (O₂), seu número de oxidação é 0, como é o caso de todos os átomos elementares.
   • Quando o oxigênio faz parte de um peróxido, então seu número de oxidação é -1. Peróxidos são uma classe de compostos que possuem uma ligação simples oxigênio-oxigênio (ou ânion peróxido)₂). Por exemplo, na molécula de H₂O₂ (peróxido de hidrogênio), o número de oxidação do oxigênio (e sua carga) é -1.
   • Quando o oxigênio está ligado ao flúor, seu número de oxidação é +2. Para mais informações, leia as regras para flúor mais adiante neste artigo.

5. 
   

   
   Atribua um número de oxidação de +1 ao hidrogênio (com exceções). Quanto ao oxigênio, o número de oxidação do hidrogênio está sujeito a casos excepcionais. Em geral, o número de oxidação do hidrogênio é +1 (a menos que, novamente, esteja em sua forma elementar, H₂). No entanto, no caso dos chamados compostos híbridos especiais, o hidrogênio tem um número de oxidação de -1.
   • Por exemplo, na molécula de H₂O, sabemos que o hidrogênio tem um número de oxidação de +1 porque o oxigênio tem uma carga de -2 e precisamos de 2 + 1 cargas para que a carga geral do composto seja 0.No entanto, na forma híbrida de hidróxido de sódio, NaH, o hidrogênio tem um número de oxidação de -1 porque os íons Na têm carga +1; portanto, para que a carga total do composto seja zero, a carga de hidrogênio (e, portanto, seu número de oxidação) deve ser igual a -1.

6. 
   

   
   A Fluor possui sempre um número de oxidação de -1. Como já mencionamos, o número de oxidação de certos elementos pode variar por várias razões (este é o caso de íons metálicos, átomos de oxigênio em peróxidos etc.). No entanto, o flúor possui um número de oxidação -1, e isso nunca muda. Isso se deve ao fato de o flúor ser o elemento mais eletronegativo - em outras palavras, é o elemento que tem menos chance de fornecer um de seus elétrons e que provavelmente assume ou o elétron (s) de outro elemento. É por isso que a acusação dele não muda.

7. 
   

   
   Considere o número de oxidação de um composto como igual à carga desse composto. A soma dos números de oxidação de todos os átomos de um composto deve ser igual à carga desse composto. Por exemplo, se um composto não é carregado, a soma dos números de oxidação de todos os seus átomos deve ser igual a 0; se o composto é um íon de carga poliatômica -1, a soma dos números de oxidação deve ser -1, e assim por diante.
   • Essa é uma boa maneira de verificar se você fez bem o seu trabalho - se a soma dos números de oxidação do seu composto não for igual à carga total do seu composto, você pode ter certeza de que cometeu um erro. em algum lugar para determinar seus números de oxidação.

Parte 2 Determinar os números de oxidação de átomos que não seguem regras específicas

1. 
   

   
   Encontre átomos que não possuem regras para atribuir números de oxidação. Para alguns átomos, não existe uma regra específica para a determinação do seu número de oxidação. Se o seu átomo não aparecer nos parágrafos anteriores e você não tiver certeza de sua carga (se, por exemplo, fizer parte de um composto maior e sua carga individual não for fornecida a você), você poderá Encontre o número de oxidação do átomo, procedendo à eliminação. Primeiro, você determinará o número de oxidação de cada um dos outros átomos do composto, antes de determinar o número do átomo que lhe interessa, com base na carga geral do composto.
   • Por exemplo, no composto Na₂SO₄, a carga do enxofre (S) é desconhecida - tudo o que podemos dizer é que sua carga é diferente de 0 porque não está em sua forma elementar. É um bom candidato aplicar esse método algébrico para determinar o número de oxidação.

2. 
   

   
   Encontre os números de oxidação dos outros elementos do composto. Usando as regras químicas para determinar o número de oxidação, encontre os números de oxidação dos outros átomos do composto. Preste atenção a casos excepcionais de átomos O, H, etc.
   • Seguindo as regras químicas descritas na seção anterior, sabemos que no composto Na₂SO₄ os íons Na têm uma carga (e, portanto, um número de oxidação) de +1 e os átomos de oxigênio têm um número de oxidação de -2.

3. 
   

   
   Para cada átomo, multiplique seu número pelo número de oxidação. Agora que sabemos os números de oxidação de todos os nossos átomos, exceto o átomo de interesse, devemos levar em consideração que alguns desses átomos podem aparecer mais de uma vez no composto. Multiplique o coeficiente numérico de cada átomo (escrito no índice após o símbolo químico do átomo no composto) pelo seu número de oxidação.
   • No composto de Na₂SO₄sabemos que existem 2 átomos de Na e 4 átomos de O. Portanto, temos que multiplicar +1 (o número de oxidação de Na) por 2 para obter um resultado de 2 e depois multiplicar -2 (o número de oxidação de O) por 4 para obter um resultado de -8.

4. 
   

   
   Adicione os resultados. Adicione os resultados de suas multiplicações para obter o número de oxidação sem leve em consideração o número de oxidação do átomo que nos interessa.
   • No exemplo de Na₂SO₄, seria necessário adicionar 2 e -8 para obter -6.

5. 
   

   
   Calcule o número de oxidação desconhecido com base na carga do composto. Agora você tem todas as informações necessárias para encontrar o número de oxidação que nos interessa, usando regras algébricas simples. Estabeleça uma equação segundo a qual os resultados das etapas anteriores mais o número de oxidação desconhecido sejam iguais à carga geral do composto. Em outras palavras: (Soma dos números de oxidação conhecidos) + (número de oxidação desconhecido) = (carga composta).
   • Tomando o exemplo de Na₂SO₄Veja como fazê-lo:
     • (Soma dos números de oxidação conhecidos) + (número de oxidação desconhecido) = (carga composta)
     • -6 + S = 0
     • S = 0 + 6
     • S = 6. O número de oxidação de S é igual a 6 no composto de Na₂SO₄.