Αναγνώριση οξείδωσης και αναγωγής

Με μια ματιά

Υπολογίζεις τον αριθμό οξείδωσης κάθε στοιχείου στα αντιδρώντα και στα προϊόντα και συγκρίνεις τις τιμές του. Αναγνωρίζεις οξείδωση όταν η τιμή αυξάνεται και αναγωγή όταν ελαττώνεται. Χαρακτηρίζεις την αντίδραση οξειδοαναγωγική μόνο όταν συνυπάρχουν αύξηση και ελάττωση· αν δεν αλλάζει κανένας αριθμός οξείδωσης, τη χαρακτηρίζεις μη οξειδοαναγωγική.

2Κεντρική ιδέα

Υπολογίζεις τον αριθμό οξείδωσης κάθε στοιχείου στα αντιδρώντα και στα προϊόντα. Συγκρίνεις την τιμή του ίδιου στοιχείου στις 2 πλευρές της εξίσωσης.

Όταν η τιμή αυξάνεται, αναγνωρίζεις οξείδωση. Όταν η τιμή ελαττώνεται, αναγνωρίζεις αναγωγή. Χαρακτηρίζεις την αντίδραση οξειδοαναγωγική μόνο όταν βρίσκεις και τις 2 μεταβολές μαζί.

Αν δεν αλλάζει κανένας αριθμός οξείδωσης, χαρακτηρίζεις την αντίδραση μη οξειδοαναγωγική. Δεν χρησιμοποιείς μόνο την κατηγορία «διάσπαση» για να αποφασίσεις.

3Εξήγηση

Χρησιμοποιείς τον αριθμό οξείδωσης ως τυπική λογιστική τιμή. Δεν τον ταυτίζεις με πραγματικό φορτίο σε κάθε μοριακή ουσία.

Θέτεις αριθμό οξείδωσης $0$ σε κάθε ασύνδετο στοιχείο. Για έναν ουδέτερο χημικό τύπο ελέγχεις ότι το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης όλων των ατόμων είναι $0$. Για ένα πολυατομικό ιόν ελέγχεις ότι το άθροισμα ισούται με το συνολικό φορτίο του ιόντος.

Καταγράφεις για κάθε στοιχείο την τιμή του στα αντιδρώντα και την τιμή του στα προϊόντα. Αν η τιμή αυξάνεται, αναγνωρίζεις οξείδωση. Αν ελαττώνεται, αναγνωρίζεις αναγωγή. Χαρακτηρίζεις την αντίδραση οξειδοαναγωγική μόνο όταν διαπιστώνεις και τις δύο μεταβολές.

4Εύκολη αναγνώριση οξειδοαναγωγικής αντίδρασης

Εξετάζεις τη δοσμένη εξίσωση: $\chem{Mg}\state{s} + 2\chem{HCl}\state{aq} \rxn \chem{MgCl_2}\state{aq} + \chem{H_2}\state{g}$

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Θέτεις αριθμό οξείδωσης $0$ στο ασύνδετο $\chem{Mg}\state{s}$ και στο ασύνδετο υδρογόνο του $\chem{H_2}\state{g}$.

2. Δείξε το βήμα 2

   Θέτεις $+1$ στο υδρογόνο του $\chem{HCl}\state{aq}$ και από το άθροισμα $(+1)+x=0$ βρίσκεις $-1$ για το χλώριο.

3. Δείξε το βήμα 3

   Θέτεις $+2$ στο μαγνήσιο του $\chem{MgCl_2}\state{aq}$ και από το άθροισμα $(+2)+2x=0$ βρίσκεις $-1$ για το χλώριο.

4. Δείξε το βήμα 4

   Συγκρίνεις τις τιμές και βρίσκεις αύξηση του μαγνησίου από $0$ σε $+2$, ελάττωση του υδρογόνου από $+1$ σε $0$ και καμία μεταβολή του χλωρίου.

5. Δείξε το βήμα 5

   Αναγνωρίζεις οξείδωση του μαγνησίου και αναγωγή του υδρογόνου, οπότε χαρακτηρίζεις την αντίδραση οξειδοαναγωγική.

5Αναγνώριση μη οξειδοαναγωγικής αντίδρασης

Εξετάζεις τη δοσμένη εξίσωση: $\chem{NaOH}\state{aq} + \chem{HCl}\state{aq} \rxn \chem{NaCl}\state{aq} + \chem{H_2O}\state{l}$

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Θέτεις $+1$ στο νάτριο, $-2$ στο οξυγόνο και $+1$ στο υδρογόνο των δοσμένων ενώσεων.

2. Δείξε το βήμα 2

   Χρησιμοποιείς το μηδενικό άθροισμα κάθε ουδέτερου χημικού τύπου και βρίσκεις $-1$ για το χλώριο στα $\chem{HCl}\state{aq}$ και $\chem{NaCl}\state{aq}$.

3. Δείξε το βήμα 3

   Συγκρίνεις τις 2 πλευρές και βρίσκεις για το νάτριο $+1$ προς $+1$, για το οξυγόνο $-2$ προς $-2$, για το υδρογόνο $+1$ προς $+1$ και για το χλώριο $-1$ προς $-1$.

4. Δείξε το βήμα 4

   Διαπιστώνεις ότι κανένας αριθμός οξείδωσης δεν αλλάζει, οπότε χαρακτηρίζεις την αντίδραση μη οξειδοαναγωγική.

6Συνηθισμένα λάθη

• Ονομάζεις αναγωγή την αύξηση του αριθμού οξείδωσης και οξείδωση την ελάττωσή του.
• Εντοπίζεις μόνο μία μεταβολή και δεν ελέγχεις ότι στην οξειδοαναγωγική αντίδραση συνυπάρχουν αύξηση και ελάττωση.
• Χαρακτηρίζεις μια αντίδραση οξειδοαναγωγική χωρίς να συγκρίνεις τους αριθμούς οξείδωσης στα αντιδρώντα και στα προϊόντα.
• Θεωρείς ότι κάθε αντίδραση διάσπασης είναι οξειδοαναγωγική.
• Ταυτίζεις τον αριθμό οξείδωσης με πραγματικό ιοντικό φορτίο σε κάθε μοριακή ουσία.