Jaki jest liczba utleniania?
Atomy łączą się poprzez dawanie i akceptowanie ujemnie naładowanych elektronów, tworząc wiązanie jonowe lub dzielenie elektronów, tworząc wiązanie kowalencyjne. Zazwyczaj wiązania jonowe tworzą się między metaliami i niemetalami, podczas gdy wiązania kowalencyjne powstają tylko między niemetalami. Numer utleniania atomu reprezentuje liczbę podanych elektronów, zaakceptowanych lub wspólnych z innymi atomami, i będzie dodatni, gdy straci lub dzieli elektrony i ujemne, gdy zyskał lub dzielił elektrony innego atomu. Pierwotnie utlenianie oznaczało połączenie z tlenem; Przeciwny proces, usunięcie tlenu, było znane jako redukcja. Na przykład, gdy wapń łączy się z tlenem, tlen usuwa dwa elektrony z wapnia, nabywając ładunek -2, pozostawiając wapń z ładunkiem +2. Powstała więź jonowa; Wapń został utleniony i zmniejszony tlen, co daje im liczbę utleniania odpowiednio +2 i -2. Wiązanie kowalencyjne obejmuje również utlenianie i redukcję: tworzenie wody, tAtomy wodoru WO łączą się z jednym atomem tlenu, z których każdy dzieli z nim elektron. Liczby utleniania dwóch atomów wodoru wynosi +1, a atom tlenu -2.
Utlenianie nie musi obejmować tlenu; Dzisiaj utlenianie oznacza po prostu utratę elektronów i redukcję, wzmocnienie elektronów. Z reguły elementy w kierunku lewego dolnego rogu stolika okresowego mają największą tendencję do utraty elektronów, podczas gdy ci w prawym górnym rogu mają największą tendencję do zdobywania elektronów. Tlen ma silną tendencję do usuwania elektronów z innych pierwiastków, a zatem jest środkiem utleniającym; Jednak inne elementy mogą również utleniać. Na przykład fluor jest jeszcze silniejszym środkiem utleniającym.
Liczba utleniania tlenu wynosi zwykle -2, ale wiele pierwiastków może mieć więcej niż jeden możliwy liczba utleniania. W przypadku żelaza może wynosić +2 lub +3, podczas gdy w przypadku wodoru wynosi +1 w połączeniu z niemetalami,jak w wodzie (H 2 o), ale -1 w połączeniu z metalem, jak w wodorku sodu (na + h -), gdzie przyjmuje elektron. Liczba utleniania azotu może wahać się od -3 do +5. Liczba utleniania jonów w związku jonowym jest równoważna ładunkom jonów, podczas gdy atomów w związku zawsze sumują się do zera.
Elementy mogą łączyć się z tworzeniem jonów o ogólnej liczbie utleniania. Na przykład atom siarki może łączyć się z czterema atomami tlenu, tworząc grupę siarczanową (a więc 4 2 -) z liczbą utleniania -2. Amoniak, związek azotu i wodoru z wzorem NH 3 , może łączyć się z dodatkowym atomem wodoru, tworząc grupę amonu NH 4 , z liczbą utleniania +1. Zachowuje się to jak metal i tworzy związki jonowe, takie jak siarczan amonu ((NH 4 +) 2 SO 4 2-), w którym dwie grupy amoniowe łączą się z jedną sulfą sulfagrupa te.