Αριθµόςοξείδωσηςενός ιόντος σε µια ιοντική (ετεροπολική) ένωση είναι το πραγµατικό ηλεκτρικό φορτίο του ιόντος.

Transcript

1 Αριθµόςοξείδωσηςενός ιόντος σε µια ιοντική (ετεροπολική) ένωση είναι το πραγµατικό ηλεκτρικό φορτίο του ιόντος. Αριθµόςοξείδωσηςενός ατόµου σε µια οµοιοπολική ένωση είναι το φαινοµενικό ηλεκτρικό φορτίο που θα αποκτήσει το άτοµο αν εµείς αυθαίρετα αποδώσουµε το κοινό ζεύγος (ή τα κοινά ζεύγη) ηλεκτρονίων του οµοιοπολικού δεσµού στο πιο ηλεκτραρνητικό άτοµο. 1. Κάθε στοιχείο σε ελεύθερη κατάσταση έχει Α.Ο. ίσο µε ΜΗ ΕΝ. 2.Σε κάθε µονοατοµικό ιόν ο Α.Ο. ταυτίζεται µε το ηλεκτρικό φορτίο του ιόντος. 3.Σε ένα ουδέτερο µόριο το άθροισµα των Α.Ο. των ατόµων που το αποτελούν είναι ίσο µε ΜΗ ΕΝ. 4. Σε ένα πολυατοµικό ιόν το άθροισµα των Α.Ο. των ατόµων που το αποτελούν είναι ίσο µε το ηλεκτρικό φορτίο του ιόντος. 1

2 Σύµφωναµε τον κανόνα 3ένα ουδέτερο µόριο θα πρέπει να έχει άθροισµα Α.Ο. των ατόµων που το αποτελούν ίσο µε ΜΗ ΕΝ. ηµιουργούµε µια εξίσωση πρώτου βαθµού στην οποία το πρώτο µέλος είναι το άθροισµα των αριθµών οξείδωσης όλων των ατόµων που αποτελούν το µόριο, ενώ το δεύτερο µέλος είναι µηδέν. Την επιλύουµε και βρίσκουµε τον ζητούµενο Α.Ο. +1 x -2 H 2 SO 4 Θειϊκό οξύ Τουδρογόνο έχει αριθµό οξείδωσης +1, το οξυγόνο -2και ψάχνουµε τον αριθµό οξείδωσης του θείου x. Τοµόριο του θειϊκού οξέος όπως φαίνεται από τον µοριακό τύπο αποτελείται από 2 άτοµα υδρογόνου, 1 άτοµο θείου και 4 άτοµα οξυγόνου οπότε θα έχουµε: ( ) x ( ) = 0 2+ x 8= 0 x 6= 0 x=+ 6 Εποµένως στην συγκεκριµένη χηµική ένωση το θείο έχει αριθµό οξείδωσης +6. 2

3 +1 x -2 Τονάτριο έχει αριθµό οξείδωσης +1, NaNO 3 το οξυγόνο -2 και ψάχνουµε τον Νιτρικό νάτριο ( ) x ( ) αριθµό οξείδωσης του αζώτου x. Το «µόριο» του νιτρικού νατρίου όπως φαίνεται από τον «µοριακό» τύπο αποτελείται από 1 «άτοµο» (ιόν) νατρίου, 1 άτοµο αζώτου και 3 άτοµα οξυγόνου οπότε θα έχουµε: = 0 1+ x 6= 0 x 5= 0 x=+ 5 Εποµένωςστην συγκεκριµένη χηµική ένωση το άζωτο έχει αριθµό οξείδωσης x -2 Το ασβέστιο έχει αριθµό οξείδωσης Ca 3 (PO 4 ) 2 +2, το οξυγόνο -2 και ψάχνουµε τον αριθµό οξείδωσης του φωσφόρου x. Φωσφορικό ασβέστιο Το «µόριο» του φωσφορικού ασβεστίου όπως φαίνεται από τον «µοριακό» τύπο αποτελείται από 3 «άτοµα» (ιόντα) ασβεστίου, 2 άτοµα φωσφόρου και 8 άτοµα οξυγόνου οπότε θα έχουµε: ( ) x ( ) = x 16= 0 2 x 10= 0 x=+ 5 Εποµένωςστην συγκεκριµένη χηµική ένωση ο φωσφόρος έχει αριθµό οξείδωσης +5. 3

4 Σύµφωνα µε τον κανόνα 4 σε ένα πολυατοµικό ιόν το άθροισµα των Α.Ο. των ατόµων που το αποτελούν θα πρέπει να είναι ίσο µε το συνολικό φορτίο του ιόντος. ηµιουργούµε µια εξίσωση πρώτου βαθµού στην οποία το πρώτο µέλος είναι το άθροισµα των αριθµών οξείδωσης όλων των ατόµων που αποτελούν το ιόν, ενώ το δεύτερο µέλος είναι ίσο µε το συνολικό φορτίο του ιόντος. Την επιλύουµε και βρίσκουµε τον ζητούµενο Α.Ο. x -2 (CO 3 ) -2 Ανθρακικό ιόν Τοοξυγόνο έχει αριθµό οξείδωσης -2, το συνολικό φορτίο του ιόντος είναι -2 και ψάχνουµε τον αριθµό οξείδωσης του άνθρακα x. Τοανθρακικό ιόν όπως φαίνεται από τον τύπο αποτελείται από 1 άτοµο άνθρακα και 3 άτοµα οξυγόνου οπότε θα έχουµε: ( ) 1 x+ 3 2 = 2 x 6= 2 x= 2+ 6 x=+ 4 Εποµένως στο συγκεκριµένο ιόν ο άνθρακας έχει αριθµό οξείδωσης +4. 4

5 x -2 (ClO 4 ) -1 Υπερχλωρικό ιόν Τοοξυγόνο έχει αριθµό οξείδωσης -2, το συνολικό φορτίο του ιόντος είναι -1 και ψάχνουµε τον αριθµό οξείδωσης του χλωρίου x. Το υπερχλωρικό ιόν όπως φαίνεται από τον τύπο αποτελείται από 1 άτοµο χλωρίου και 4 άτοµα οξυγόνου οπότε θα έχουµε: ( ) 1 x+ 4 2 = 1 x 8= 1 x= 1+ 8 x=+ 7 Εποµένως στο συγκεκριµένο ιόν το χλώριο έχει αριθµό οξείδωσης +7. x +1 (NH 4 ) Αµµώνιο +1 Το υδρογόνο έχει αριθµό οξείδωσης +1, το συνολικό φορτίο του ιόντος είναι +1 και ψάχνουµε τον αριθµό οξείδωσης του αζώτου x. Τοαµµώνιο όπως φαίνεται από τον τύπο αποτελείται από 1 άτοµο αζώτου και 4 άτοµα υδρογόνου οπότε θα έχουµε: ( ) 1 x =+ 1 x+ 4=+ 1 x=+ 1 4 x= 3 Εποµένως στο συγκεκριµένο ιόν το άζωτο έχει αριθµό οξείδωσης -3. 5

6 Από τα προηγούµενα παραδείγµατα είναι φανερό ότι για να υπολογίσουµε τον Α.Ο. ενός ατόµου µέσα σε ένα πολυατοµικό µόριο ή ιόν θα πρέπει να γνωρίζουµε τους αριθµούς οξείδωσης των υπολοίπων ατόµων. Έτσι είναι αναγκαίο να µάθουµε τους σηµαντικότερους αριθµούς οξείδωσης ορισµένων βασικών στοιχείων. Το υδρογόνο H έχει στις ενώσεις του αριθµό οξείδωσης +1, εκτός από τα υδρίδια στα οποία έχει -1. Υδρίδια είναι οι ιοντικές ενώσεις των δραστικών µετάλλων µε το υδρογόνο. Τοοξυγόνο Oέχει στις ενώσεις του αριθµό οξείδωσης -2, εκτός από τα υπεροξείδια στα οποία έχει -1. Υπεροξείδια είναι είναι οι ενώσεις που περιέχουν δύο άτοµα οξυγόνου ενωµένα µεταξύ τους. Υπάρχει και µία ένωση στην οποία το οξυγόνο εµφανίζεται µε Α.Ο. +2. Τα µέταλλα της πρώτης οµάδας του Π.Π., τα αλκάλια: Λίθιο Li, Νάτριο Na, Κάλιο K κτλ σχηµατίζουν πάντοτε ιοντικές ενώσεις µε Α.Ο. +1. Τα µέταλλα της δεύτερης οµάδας του Π.Π., οι αλκαλικές γαίες: Μαγνήσιο Mg, Ασβέστιο Ca, Βάριο Ba κτλ σχηµατίζουν πάντοτε ιοντικές ενώσεις µε Α.Ο

7 Τα αµέταλλα της δέκατης έβδοµης οµάδας του Π.Π., τα αλογόνα: Φθόριο F,Χλώριο Cl, Βρώµιο Br και Ιώδιο I σχηµατίζουν και ιοντικές ενώσεις και οµοιοπολικές ενώσεις µε ποικίλους αριθµούς οξείδωσης. Φθόριο F Χλώριο Cl Βρώµιο Br Ιώδιο I -1-1, (+1, +3, +5,+7) -1, (+1, +3, +5,+7) -1, (+1, +3, +5,+7) Τα κυριότερα αµέταλλα της δέκατης έκτης οµάδας του Π.Π., είναι τα: Οξυγόνο Oκαι Θείο Sκαι σχηµατίζουν και ιοντικές ενώσεις και οµοιοπολικές ενώσεις µε αριθµούς οξείδωσης: Οξυγόνο O Θείο S -2, (-1) -2, (+4, +6) 7

8 Τα κυριότερα αµέταλλα της δέκατης πέµπτης οµάδας του Π.Π., είναι τα: Άζωτο N και Φωσφόρος P και σχηµατίζουν και ιοντικές ενώσεις και οµοιοπολικές ενώσεις µε αριθµούς οξείδωσης: Άζωτο N Φωσφόρος P -3, (+1,+2,+3,+5) -3, (+3, +5) Τα δύο πρώτα στοιχεία της δέκατης τέταρτης οµάδας του Π.Π., είναι αµέταλλα: Άνθρακας Cκαι Πυρίτιο Si ενώ τα δύο τελευταία είναι µέταλλα Κασσίτερος Sn και Μόλυβδος Pb Άνθρακας C Πυρίτιο Si Κασσίτερος Sn Μόλυβδος Pb -4,-3,-2,-1,+1,+2,+3,+4-4, +4 +2, +4 +2, +4 8

9 Τοκυριότερο στοιχείο της δέκατης τρίτης οµάδας του Π.Π., είναι το: Αργίλιο Al που συµπεριφέρεται συνήθως σαν µέταλλο: Αργίλιο Al +3 Από τα στοιχεία µετάπτωσης (που ανήκουν στις δευτερεύουσες οµάδες του Π.Π. 3η ως 12η) τα σηµαντικότερα είναι: Χρώµιο Cr Μαγγάνιο Mn Σίδηρος Fe Ψευδάργυρος Zn Χαλκός Cu, Υδράργυρος Hg Άργυρος Ag Χρυσός Au +3,+6 +2,+4,+7 +2, ,