Αριθμός οξείδωσης

Με μια ματιά

Βρίσκεις τον αριθμό οξείδωσης εφαρμόζοντας τους πρακτικούς κανόνες και θέτοντας το άθροισμα των τιμών ίσο με $0$ για ουδέτερο τύπο ή με το συνολικό φορτίο για πολυατομικό ιόν. Τον χρησιμοποιείς ως λογιστικό μέγεθος και όχι αναγκαστικά ως πραγματικό ιοντικό φορτίο. Αν εξετάζεις συγκεκριμένο άτομο, χρησιμοποιείς τον συντακτικό τύπο και δεν του αποδίδεις αυτόματα τη μέση τιμή του στοιχείου.

2Κεντρική ιδέα

Σε μια ομοιοπολική ένωση βρίσκεις τον αριθμό οξείδωσης ως το τυπικό φορτίο που προκύπτει όταν αποδίδεις τα δεσμικά ηλεκτρόνια στο ηλεκτραρνητικότερο άτομο. Σε ένα μονοατομικό ιόν τον ταυτίζεις με το φορτίο του ιόντος. Τον χρησιμοποιείς ως λογιστικό μέγεθος. Δεν τον παρουσιάζεις ως πραγματικό ιοντικό φορτίο κάθε ατόμου σε κάθε μοριακή ουσία.

Για τις ουσίες που καλύπτει το κεφάλαιο, εφαρμόζεις τους ακόλουθους πρακτικούς κανόνες:

• Δίνεις αριθμό οξείδωσης $0$ σε κάθε στοιχείο σε ασύνδετη μορφή.
• Δίνεις στο φθόριο αριθμό οξείδωσης $-1$ στις ενώσεις του.
• Δίνεις συνήθως στο οξυγόνο αριθμό οξείδωσης $-2$. Στα υπεροξείδια δίνεις $-1$, ενώ στο $\chem{OF_2}$ δίνεις $+2$.
• Δίνεις στο υδρογόνο αριθμό οξείδωσης $+1$ όταν ενώνεται με αμέταλλα και $-1$ στα υδρίδια μετάλλων.
• Δίνεις στα αλκάλια αριθμό οξείδωσης $+1$ και στις αλκαλικές γαίες $+2$ στις ενώσεις τους.
• Σε έναν ουδέτερο χημικό τύπο θέτεις το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης όλων των ατόμων ίσο με $0$.
• Σε ένα πολυατομικό ιόν θέτεις το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης όλων των ατόμων ίσο με το συνολικό φορτίο του ιόντος.

Αν εξετάζεις συγκεκριμένη ατομική θέση, χρησιμοποιείς τον συντακτικό τύπο και τις σημάνσεις των θέσεων. Δεν αποδίδεις αναγκαστικά σε κάθε άτομο τη μέση τιμή που προκύπτει από τον μοριακό τύπο.

3Εύκολη εφαρμογή στο φθόριο και στο οξυγόνο

Συγκρίνεις το ασύνδετο φθόριο με το φθόριο στην ουδέτερη ένωση $\chem{OF_2}$.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Στο ασύνδετο $\chem{F_2}$ δίνεις σε κάθε άτομο φθορίου αριθμό οξείδωσης $0$.

2. Δείξε το βήμα 2

   Στο $\chem{OF_2}$ δίνεις σε κάθε άτομο φθορίου αριθμό οξείδωσης $-1$, επειδή το φθόριο βρίσκεται σε ένωση.

3. Δείξε το βήμα 3

   Συμβολίζεις με $x$ τον αριθμό οξείδωσης του οξυγόνου και γράφεις $x+2(-1)=0$, επειδή ο χημικός τύπος είναι ουδέτερος.

4. Δείξε το βήμα 4

   Λύνεις τη σχέση και βρίσκεις $x=+2$ για το οξυγόνο στο $\chem{OF_2}$.

5. Δείξε το βήμα 5

   Δεν χρησιμοποιείς τη συνήθη τιμή $-2$ για το οξυγόνο, επειδή το $\chem{OF_2}$ αποτελεί ρητή εξαίρεση του κανόνα.

4Μέση τιμή και συγκεκριμένες θέσεις στο προπάνιο

Εξετάζεις χωριστά τους 3 άνθρακες του $\chem{CH_3-CH_2-CH_3}$.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Διακρίνεις τους 2 ακραίους άνθρακες από τον κεντρικό άνθρακα με βάση τη θέση τους στον συντακτικό τύπο.

2. Δείξε το βήμα 2

   Αποδίδεις αριθμό οξείδωσης $-3$ σε καθέναν από τους 2 ακραίους άνθρακες και $-2$ στον κεντρικό άνθρακα.

3. Δείξε το βήμα 3

   Υπολογίζεις τη μέση τιμή από τη σχέση $\dfrac{2(-3)+(-2)}{3}=-\dfrac{8}{3}$.

4. Δείξε το βήμα 4

   Καταγράφεις $-\dfrac{8}{3}$ μόνο ως μέσο αριθμό οξείδωσης του άνθρακα στον μοριακό τύπο.

5. Δείξε το βήμα 5

   Όταν ζητείται ένας συγκεκριμένος άνθρακας, απαντάς $-3$ για ακραία θέση ή $-2$ για την κεντρική θέση.

5Συνηθισμένα λάθη

• Αν θεωρείς τον αριθμό οξείδωσης πραγματικό ιοντικό φορτίο κάθε ατόμου σε κάθε ομοιοπολική ένωση, αντιμετώπισέ τον αντίθετα ως λογιστικό μέγεθος.
• Αν θέτεις το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης ίσο με $0$ σε πολυατομικό ιόν, εξίσωσέ το αντίθετα με το συνολικό φορτίο του ιόντος.
• Αν δίνεις πάντοτε στο οξυγόνο αριθμό οξείδωσης $-2$, έλεγξε τις εξαιρέσεις: στα υπεροξείδια δώσε $-1$ και στο $\chem{OF_2}$ δώσε $+2$.
• Αν δίνεις πάντοτε στο υδρογόνο αριθμό οξείδωσης $+1$, έλεγξε αν βρίσκεται σε υδρίδιο μετάλλου και τότε δώσε $-1$.
• Αν αποδίδεις τη μέση τιμή του άνθρακα σε κάθε ατομική θέση του προπανίου, χρησιμοποίησε τον συντακτικό τύπο: δώσε $-3$ σε κάθε ακραίο άνθρακα και $-2$ στον κεντρικό.