Hitung bilangan oksidasi suatu zat

Isi

Melangkah
Bagian 1 dari 2: Menetapkan bilangan oksidasi berdasarkan aturan kimia
Bagian 2 dari 2: Menetapkan bilangan ke atom tanpa aturan bilangan oksidasi
Tips
Kebutuhan

Dalam kimia, istilah "oksidasi" dan "reduksi" berarti reaksi di mana atom (atau sekelompok atom) kehilangan atau memperoleh elektron, masing-masing. Bilangan oksidasi adalah bilangan yang ditetapkan ke atom (atau kelompok atom) untuk membantu ahli kimia dalam mengontrol berapa banyak elektron yang tersedia untuk dipindahkan dan apakah reaktan yang diberikan mengoksidasi atau mereduksi selama reaksi. Proses penetapan bilangan oksidasi ke atom dapat berkisar dari yang sangat sederhana hingga yang lebih kompleks, tergantung pada muatan atom dan komposisi kimiawi molekul yang menjadi bagiannya. Untuk membuatnya lebih rumit, beberapa atom dapat memiliki bilangan oksidasi ganda. Untungnya, penetapan bilangan oksidasi diatur oleh aturan yang jelas dan mudah diikuti, tetapi pemahaman dasar kimia dan aljabar akan membuat penggunaan aturan ini jauh lebih mudah.

Melangkah

Bagian 1 dari 2: Menetapkan bilangan oksidasi berdasarkan aturan kimia

Tentukan apakah zat yang dimaksud adalah unsur. Atom bebas dan tidak terikat selalu memiliki bilangan oksidasi 0. Hal ini berlaku untuk atom yang terdiri dari satu atom tunggal dan atom yang bentuk unsurnya diatomik atau poliatomik.
- Misalnya, Al_(s) dan Cl₂ keduanya memiliki bilangan oksidasi 0 karena mereka bukan atom senyawa.
- Perhatikan bahwa belerang dalam bentuk unsurnya, S.₈ (oktasulfur), meskipun tidak beraturan, juga memiliki bilangan oksidasi 0.
Tentukan apakah zat yang dimaksud adalah ion. Ion memiliki bilangan oksidasi yang sama dengan muatannya. Hal ini berlaku untuk ion tak terikat serta ion yang merupakan bagian dari ion komposit.
- Misalnya, ion Cl memiliki bilangan oksidasi -1.
- Ion Cl masih punya bilangan oksidasi -1 jika merupakan bagian dari senyawa NaCl. Karena ion Na, menurut definisi, memiliki muatan +1, kita tahu bahwa ion Cl memiliki muatan -1, sehingga bilangan oksidasinya tetap -1.
Dalam kasus ion logam, perlu diingat bahwa beberapa bilangan oksidasi adalah mungkin. Banyak logam dapat memiliki lebih dari satu pendaratan. Misalnya logam besi (Fe) dapat berupa ion dengan muatan +2 atau +3. muatan ion logam (dan dengan demikian bilangan oksidasinya) dapat ditentukan dalam hubungannya dengan muatan atom lain dalam komposisi bagiannya, atau, jika ditulis sebagai teks, dengan notasi dalam angka Romawi (seperti pada kalimat: "Ion besi (III) memiliki muatan +3.").
- Sebagai contoh, mari kita lihat lebih dekat senyawa yang mengandung ion aluminium. Senyawa AlCl₃ bermuatan 0. Karena kita tahu bahwa ion Cl memiliki muatan -1 dan 3 ion Cl ada dalam senyawa, ion Al harus bermuatan +3, sehingga muatan semua ion yang dijumlahkan adalah Is 0. Jadi bilangan oksidasi Al adalah +3.
Tetapkan bilangan oksidasi -2 ke oksigen (dengan pengecualian). Di hampir dalam semua kasus, atom oksigen memiliki bilangan oksidasi -2. Ada beberapa pengecualian untuk aturan ini:
- Ketika oksigen berada dalam keadaan unsur (O₂), maka bilangan oksidasi sama dengan 0, yang berlaku untuk semua atom elementer.
- Saat oksigen menjadi bagian dari peroksida, maka bilangan oksidasinya -1. Peroksida adalah golongan senyawa yang memiliki ikatan oksigen-oksigen (atau anion peroksida O.₂). Misalnya pada molekul H.₂HAI₂ (hidrogen peroksida), oksigen memiliki bilangan oksidasi (dan muatan) -1. Juga, ketika oksigen merupakan bagian dari superoksida, bilangan oksidasinya adalah -0,5.
- Ketika oksigen terikat pada fluor, bilangan oksidasinya adalah +2. Lihat aturan fluor di bawah ini untuk informasi lebih lanjut. Saya tidak₂F.₂) ini +1.
Tetapkan bilangan oksidasi +1 untuk hidrogen (dengan pengecualian). Seperti halnya oksigen, bilangan oksidasi hidrogen bergantung pada kasus luar biasa. Umumnya, hidrogen memiliki bilangan oksidasi +1 (kecuali dalam bentuk unsur, H.₂). Tetapi dalam kasus senyawa khusus yang disebut hibrida, hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.
- Misalnya dari H.₂Oh, kita tahu bahwa hidrogen memiliki bilangan oksidasi +1 karena oksigen memiliki muatan -2 dan kita membutuhkan muatan 2 +1 untuk membuat senyawa dengan muatan total nol. Tetapi dengan zat natrium hidrida, NaH, hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1 karena ion Na memiliki muatan +1 dan, untuk membuat muatan total senyawa 0, hidrogen memiliki muatan (dan dengan demikian bilangan oksidasi) sebesar -1.
Fluor selalu bilangan oksidasi -1. Seperti yang ditunjukkan di atas, bilangan oksidasi unsur tertentu dapat bervariasi karena berbagai faktor (ion logam, atom oksigen dalam peroksida, dll.). Fluor, sebaliknya, memiliki bilangan oksidasi -1, dan itu tidak pernah berubah. Ini karena fluor adalah unsur paling elektro-negatif, atau dengan kata lain, itu adalah unsur yang paling tidak bersedia melepaskan elektron dan paling mungkin mengambil alih elektron dari atom lain. Oleh karena itu, bilangan oksidasi tidak akan berubah.
Bilangan oksidasi dalam suatu senyawa sama dengan muatan senyawa tersebut. Bilangan oksidasi semua atom dalam suatu senyawa sama dengan muatan senyawa tersebut. Misalnya, jika suatu senyawa tidak bermuatan, maka jumlah semua bilangan oksidasi akan menjadi nol; jika senyawa tersebut adalah ion poliatomik dengan muatan -1, maka bilangan oksidasi yang ditambahkan harus -1, dll.
- Ini adalah cara yang baik untuk memeriksa jawaban Anda - jika bilangan oksidasi yang ditambahkan bersama suatu senyawa tidak sama dengan muatan senyawa itu, Anda tahu bahwa Anda telah membuat kesalahan.

Bagian 2 dari 2: Menetapkan bilangan ke atom tanpa aturan bilangan oksidasi

Temukan atom tanpa aturan bilangan oksidasi. Beberapa atom tidak mengikuti aturan untuk mencari bilangan oksidasi. Jika sebuah atom tidak memenuhi aturan di atas dan Anda tidak yakin berapa muatannya (misalnya, jika itu adalah bagian dari senyawa yang lebih besar sehingga muatan individualnya tidak diketahui), Anda dapat mencari bilangan oksidasi atom tersebut dengan eliminasi. Pertama, Anda menentukan oksidasi setiap atom lain dalam senyawa. Kemudian Anda menyelesaikan jumlah untuk hal-hal yang tidak diketahui dalam persamaan tersebut, berdasarkan muatan total senyawa tersebut.
- Misalnya pada senyawa Na₂BEGITU₄, muatan belerang (S) tidak diketahui - tidak dalam bentuk unsurnya, jadi bukan 0, tapi hanya itu yang kita tahu. Ini adalah kandidat yang baik untuk menerapkan metode ini untuk menentukan bilangan oksidasi secara aljabar.
Tentukan bilangan oksidasi yang diketahui dari unsur-unsur lain dalam senyawa. Menggunakan aturan penetapan bilangan oksidasi, kami menentukan bilangan oksidasi yang dimiliki atom lain dalam senyawa. Waspadai pengecualian seperti O, H, dll.
- Di Na₂BEGITU₄, kita tahu, berdasarkan seperangkat aturan kita, bahwa ion Na memiliki muatan (dan dengan demikian bilangan oksidasi) +1 dan bahwa atom oksigen memiliki bilangan oksidasi -2.
Kalikan bilangan masing-masing atom dengan bilangan oksidasi. Sekarang setelah kita mengetahui bilangan oksidasi dari semua atom kecuali yang tidak diketahui, kita harus mempertimbangkan bahwa beberapa atom ini mungkin terjadi lebih dari sekali. Kalikan setiap koefisien (ditulis dalam subskrip setelah simbol atom dalam senyawa) dengan bilangan oksidasi.
- Adapun Na₂BEGITU₄, kita tahu bahwa ada 2 atom Na dan 4 atom O. Sekarang kita lakukan perhitungan berikut, 2 × +1, untuk mendapatkan bilangan oksidasi Na, 2, dan kita mengalikan 4 × -2, bilangan oksidasi O, -8.
Tambahkan hasilnya. Menambahkan hasil perkalian ini menghasilkan bilangan oksidasi senyawa, tanpa dengan mempertimbangkan bilangan oksidasi dari atom yang tidak diketahui.
- Dalam contoh kami dengan Na₂BEGITU₄, kami menambahkan 2 hingga -8 untuk mendapatkan -6.
Hitung bilangan oksidasi yang tidak diketahui berdasarkan muatan senyawa. Anda sekarang memiliki semua data untuk mencari bilangan oksidasi yang tidak diketahui menggunakan beberapa aljabar sederhana. Kami akan menggunakan persamaan dan jawaban dari langkah sebelumnya, ditambah muatan senyawa. Dengan kata lain: (Jumlah bilangan oksidasi yang tidak diketahui) + (bilangan oksidasi tidak diketahui yang ingin Anda ketahui) = (muatan senyawa).
- Dalam contoh Na₂BEGITU₄, kami menyelesaikan ini sebagai berikut:
  - (Jumlah bilangan oksidasi yang diketahui) + (bilangan oksidasi tidak diketahui yang ingin Anda selesaikan) = (muatan senyawa)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6. S memiliki bilangan oksidasi atau 6 di Na₂BEGITU₄.

Tips

Atom dalam bentuk dasarnya selalu memiliki bilangan oksidasi 0. Ion yang terdiri dari 1 atom memiliki bilangan oksidasi yang sama dengan muatan. Logam golongan 1A seperti hidrogen, litium dan natrium memiliki bilangan oksidasi +1; Logam golongan 2A, seperti magnesium dan kalsium, memiliki bilangan oksidasi +2. Baik hidrogen dan oksigen dapat memiliki 2 bilangan oksidasi yang berbeda, bergantung pada ikatannya.
Dalam suatu senyawa, jumlah semua bilangan oksidasi harus sama dengan 0. Jika ada ion dengan 2 atom, jumlah bilangan oksidasi harus sama dengan muatan ion.
Sangat berguna untuk mengetahui cara membaca tabel periodik dan di mana menemukan logam dan non-logam.