Hvordan man ved, om et stof er en reduktionsmiddel eller en oxiderende agent ved det periodiske system?

Kemister holder styr på, hvordan elektroner overføres mellem atomer i en reaktion ved hjælp af et oxidationsnummer. Hvis oxidationsnummeret af et element i reaktionen forøges eller bliver mindre negativt, er elementet blevet oxideret, medens et reduceret eller mere negativt oxidationsnummer betyder elementet er blevet reduceret. (Du kan huske denne sondring ved hjælp af en gammel mnemonic: OIL RIG, oxidation er tab, reduktion er gevinst.) Et oxidationsmiddel oxiderer en anden art og reduceres i processen, mens et reduktionsmiddel reducerer en anden art og oxideres i processen.

Skriv ud formlen for den kemiske reaktion. Formlen til forbrænding af propan er for eksempel C3H8 (g) + 502 -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (1). Sørg for, at ligningen er afbalanceret korrekt.

Tildel et oxidationsnummer til hvert element i reaktionen ved hjælp af følgende regler: Ethvert element i sig selv (dvs. ikke kombineret med andre elementer) har et oxidationsnummer på 0. O2 eller rent oxygen har for eksempel et oxidationsnummer på 0, da det er et element i sig selv. Fluor er det mest elektronegative element (dvs. det udøver den stærkeste træk på elektroner), så i et stof har det altid et oxidationsnummer på -1. Da det er det næstmest electronegative element, har ilt i en forbindelse altid et oxidationsnummer på -2 (med kun få undtagelser). Hydrogen har et oxidationsnummer på -1, når det kombineres med et metal og +1, når det kombineres med et nonmetal. Når de kombineres med andre elementer, har halogener (gruppe 17 i det periodiske bord) et oxidationsnummer på -1, medmindre de kombineres med oxygen eller et halogen højere i gruppen, i hvilket tilfælde de har et oxidationsnummer på +1. Når de kombineres med andre elementer, har metaller i gruppe 1 et oxidationstal på +1, mens gruppe 2-metaller har et oxidationsnummer på +2. Summen af ​​alle oxidationstal i en forbindelse eller ion skal være lig med nettobladet af forbindelsen eller ionen. Sulfatanionen, SO4, har for eksempel en nettoladning på -2, så summen af ​​alle oxidationstal i forbindelsen skal være lig med -2.

Sammenlign oxidationsnumrene for hvert element på produktet side med oxidationsnummeret på reaktantsiden. Hvis oxidationsnummeret af en art formindsker eller bliver mere negativt, er arten blevet reduceret (dvs. opnået elektroner). Hvis oxidationsnummeret af en art øges eller bliver mere positivt, er det blevet oxideret (dvs. tabte elektroner). Ved forbrænding af propan begynder oxygenatomer reaktionen med et oxidationsnummer på 0 og slutter det med et oxidationsnummer på -2 (ved anvendelse af ovenstående regler har oxygen i H20 eller i CO2 et oxidationsnummer på -2 ). Derfor reduceres iltet, når det reagerer med propan.

Bestem hvilke reaktanter der reduceres, og hvilke oxideres som vist ovenfor. En reaktant, som oxiderer et element i en anden reaktant, er et oxidationsmiddel, medens en reaktant, som reducerer et element i en anden reaktant, er et reduktionsmiddel. I forbrændingsreaktionen mellem propan og oxygen er for eksempel oxygen iltet og propan er reduktionsmiddel.

Bemærk, at det samme stof kunne være et reduktionsmiddel i en reaktion og et oxidationsmiddel i en anden. Nogle forbindelser eller stoffer taber dog elektroner og er således generelt klassificeret som reduktionsmidler, mens andre forbindelser er meget gode til at tage elektroner eller overføre oxygenatomer og er således generelt klassificeret som oxidationsmidler. Hvilken rolle et stof spiller, afhænger stadig af den pågældende reaktion.

Tip

Det kan tage lidt øvelse at gøre sig bekendt med regler for tildeling af oxidations tal; prøv at tildele oxidationstal for elementer i forskellige forbindelser, indtil du har det ned.