Cara menentukan bilangan oksidasi

Isi

Langkah
Bagian 1 dari 2: Penentuan bilangan oksidasi menurut hukum kimia
Bagian 2 dari 2: Menentukan bilangan oksidasi tanpa menggunakan hukum kimia
Tips
Apa yang kamu butuhkan

Dalam kimia, istilah "oksidasi" dan "reduksi" berarti reaksi di mana atom atau sekelompok atom kehilangan atau, masing-masing, mendapatkan elektron. Keadaan oksidasi adalah nilai numerik yang ditetapkan untuk satu atau lebih atom yang mencirikan jumlah elektron yang didistribusikan kembali dan menunjukkan bagaimana elektron ini didistribusikan di antara atom selama reaksi. Penentuan nilai ini dapat menjadi prosedur yang sederhana dan cukup kompleks, tergantung pada atom dan molekul yang menyusunnya. Selain itu, atom dari beberapa unsur dapat memiliki beberapa keadaan oksidasi. Untungnya, ada aturan sederhana yang tidak ambigu untuk menentukan keadaan oksidasi, untuk penggunaan yang meyakinkan yang cukup untuk mengetahui dasar-dasar kimia dan aljabar.

Langkah

Bagian 1 dari 2: Penentuan bilangan oksidasi menurut hukum kimia

1 Tentukan apakah zat yang dimaksud adalah unsur. Keadaan oksidasi atom di luar senyawa kimia adalah nol. Aturan ini berlaku baik untuk zat yang terbentuk dari atom bebas yang terpisah, dan untuk zat yang terdiri dari dua, atau molekul poliatomik dari satu unsur.
- Misal seperti Al_(S) dan Cl₂ memiliki keadaan oksidasi 0, karena keduanya berada dalam keadaan unsur yang tidak terikat secara kimia.
- Perhatikan bahwa bentuk alotropik dari belerang S₈, atau octacera, meskipun strukturnya atipikal, juga dicirikan oleh keadaan oksidasi nol.
2 Tentukan apakah zat yang dimaksud terdiri dari ion. Keadaan oksidasi ion sama dengan muatannya. Hal ini berlaku baik untuk ion bebas maupun untuk ion yang merupakan bagian dari senyawa kimia.
- Misalnya, keadaan oksidasi ion Cl adalah -1.
- Bilangan oksidasi ion Cl dalam senyawa kimia NaCl juga -1. Karena ion Na, menurut definisi, memiliki muatan +1, kami menyimpulkan bahwa muatan ion Cl adalah -1, dan dengan demikian keadaan oksidasinya adalah -1.
3 Harap dicatat bahwa ion logam dapat memiliki beberapa keadaan oksidasi. Atom-atom dari banyak unsur logam dapat terionisasi dengan jumlah yang berbeda. Misalnya, muatan ion logam seperti besi (Fe) adalah +2 atau +3. Muatan ion logam (dan keadaan oksidasinya) dapat ditentukan oleh muatan ion unsur lain yang dengannya logam ini menjadi bagian dari senyawa kimia; dalam teks, muatan ini dilambangkan dengan angka Romawi: misalnya, besi (III) memiliki bilangan oksidasi +3.
- Sebagai contoh, pertimbangkan senyawa yang mengandung ion aluminium. Muatan total senyawa AlCl₃ adalah nol.Karena kita tahu bahwa ion Cl memiliki muatan -1, dan senyawa tersebut mengandung 3 ion tersebut, untuk kenetralan umum zat tersebut, ion Al harus memiliki muatan +3. Jadi, dalam hal ini, bilangan oksidasi aluminium adalah +3.
4 Keadaan oksidasi oksigen adalah -2 (dengan beberapa pengecualian). Dalam hampir semua kasus, atom oksigen memiliki keadaan oksidasi -2. Ada beberapa pengecualian untuk aturan ini:
- Jika oksigen dalam keadaan unsur (O₂), keadaan oksidasinya adalah 0, seperti dalam kasus zat dasar lainnya.
- Jika oksigen adalah bagian dari peroksida, keadaan oksidasinya adalah -1. Peroksida adalah sekelompok senyawa yang mengandung ikatan oksigen-oksigen sederhana (yaitu anion peroksida O₂). Misalnya, dalam komposisi H₂HAI₂ (hidrogen peroksida) oksigen memiliki muatan dan keadaan oksidasi -1.
- Ketika dikombinasikan dengan fluor, oksigen memiliki keadaan oksidasi +2, baca aturan untuk fluor di bawah ini.
5 Hidrogen memiliki bilangan oksidasi +1, dengan beberapa pengecualian. Seperti halnya oksigen, ada juga pengecualian. Sebagai aturan, keadaan oksidasi hidrogen adalah +1 (jika tidak dalam keadaan unsur H₂). Namun, dalam senyawa yang disebut hidrida, keadaan oksidasi hidrogen adalah -1.
- Misalnya, dalam H₂O Keadaan oksidasi hidrogen adalah +1 karena atom oksigen memiliki muatan -2, dan dua muatan +1 diperlukan untuk kenetralan keseluruhan. Namun demikian, dalam komposisi natrium hidrida, keadaan oksidasi hidrogen sudah -1, karena ion Na membawa muatan +1, dan untuk elektronetralitas umum, muatan atom hidrogen (dan dengan demikian keadaan oksidasinya) harus menjadi -1.
6 Fluor selalu memiliki bilangan oksidasi -1. Seperti yang telah dicatat, keadaan oksidasi beberapa unsur (ion logam, atom oksigen dalam peroksida, dan sebagainya) dapat bervariasi tergantung pada sejumlah faktor. Keadaan oksidasi fluor, bagaimanapun, selalu -1. Ini disebabkan oleh fakta bahwa elemen ini memiliki elektronegativitas terbesar - dengan kata lain, atom fluor paling tidak mau berpisah dengan elektronnya sendiri dan paling aktif menarik elektron asing. Dengan demikian, muatan mereka tetap tidak berubah.
7 Jumlah bilangan oksidasi dalam suatu senyawa sama dengan muatannya. Bilangan oksidasi semua atom yang menyusun senyawa kimia harus sama dengan muatan senyawa ini. Misalnya, jika suatu senyawa netral, jumlah bilangan oksidasi semua atomnya harus nol; jika senyawa tersebut adalah ion poliatomik dengan muatan -1, jumlah bilangan oksidasinya adalah -1, dan seterusnya.
- Ini adalah metode pengujian yang baik - jika jumlah bilangan oksidasi tidak sama dengan muatan total senyawa, maka Anda salah di suatu tempat.

Bagian 2 dari 2: Menentukan bilangan oksidasi tanpa menggunakan hukum kimia

1 Temukan atom yang tidak memiliki aturan ketat tentang keadaan oksidasinya. Untuk beberapa unsur, tidak ada aturan yang ditetapkan secara tegas untuk menemukan keadaan oksidasi. Jika atom tidak sesuai dengan salah satu aturan yang tercantum di atas, dan Anda tidak mengetahui muatannya (misalnya, atom adalah bagian dari kompleks, dan muatannya tidak ditentukan), Anda dapat menentukan keadaan oksidasi atom tersebut dengan pengecualian. Pertama, tentukan muatan semua atom lain dalam senyawa, dan kemudian, dari total muatan senyawa yang diketahui, hitung bilangan oksidasi atom ini.
- Misalnya, pada senyawa Na₂JADI₄ muatan atom belerang (S) tidak diketahui - kita hanya tahu bahwa itu bukan nol, karena belerang tidak dalam keadaan dasar. Senyawa ini berfungsi sebagai contoh yang baik untuk menggambarkan metode aljabar untuk menentukan keadaan oksidasi.
2 Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur yang tersisa dalam senyawa tersebut. Dengan menggunakan aturan yang dijelaskan di atas, tentukan bilangan oksidasi atom sisa senyawa. Jangan lupa tentang pengecualian aturan untuk O, H, dan seterusnya.
- Untuk Na₂JADI₄, menggunakan aturan kami, kami menemukan bahwa muatan (dan karenanya keadaan oksidasi) dari ion Na adalah +1, dan untuk masing-masing atom oksigen adalah -2.
3 Kalikan jumlah atom dengan keadaan oksidasinya. Sekarang kita mengetahui keadaan oksidasi semua atom kecuali satu, perlu diperhitungkan bahwa mungkin ada beberapa atom dari beberapa unsur. Kalikan jumlah atom setiap unsur (ditunjukkan dalam rumus kimia senyawa sebagai subskrip yang mengikuti lambang unsur) dengan bilangan oksidasinya.
- Di Na₂JADI₄ kita memiliki 2 atom Na dan 4 atom O. Jadi, mengalikan 2 × +1, kita mendapatkan bilangan oksidasi semua atom Na (2), dan mengalikan 4 × -2 - bilangan oksidasi atom O (-8).
4 Jumlahkan hasil sebelumnya. Menjumlahkan hasil perkalian, kita mendapatkan bilangan oksidasi senyawa tanpa dengan mempertimbangkan kontribusi atom yang diinginkan.
- Dalam contoh kita, untuk Na₂JADI₄ kami menambahkan 2 dan -8 dan mendapatkan -6.
5 Temukan keadaan oksidasi yang tidak diketahui dari muatan senyawa. Anda sekarang memiliki semua data untuk dengan mudah menghitung keadaan oksidasi yang diinginkan. Tulis sebuah persamaan, di sisi kirinya akan ada jumlah bilangan yang diperoleh pada langkah perhitungan sebelumnya dan keadaan oksidasi yang tidak diketahui, dan di sisi kanan muatan total senyawa. Dengan kata lain, (Jumlah bilangan oksidasi yang diketahui) + (keadaan oksidasi yang diinginkan) = (muatan senyawa).
- Dalam kasus kami, Na₂JADI₄ solusinya terlihat seperti ini:
  - (Jumlah bilangan oksidasi yang diketahui) + (keadaan oksidasi yang diinginkan) = (muatan senyawa)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6.V Na₂JADI₄ belerang memiliki keadaan oksidasi 6.

Tips

Dalam senyawa, jumlah semua bilangan oksidasi harus sama dengan muatannya. Misalnya, jika senyawa adalah ion diatomik, jumlah bilangan oksidasi atom harus sama dengan total muatan ionik.
Sangat berguna untuk dapat menggunakan tabel periodik dan mengetahui di mana letak unsur-unsur logam dan non-logam di dalamnya.
Keadaan oksidasi atom dalam bentuk dasar selalu nol. Keadaan oksidasi ion tunggal sama dengan muatannya. Unsur golongan 1A dari tabel periodik, seperti hidrogen, litium, natrium, dalam bentuk unsur memiliki keadaan oksidasi +1; Keadaan oksidasi logam Golongan 2A, seperti magnesium dan kalsium, adalah +2 dalam bentuk unsur. Oksigen dan hidrogen, tergantung pada jenis ikatan kimianya, dapat memiliki 2 keadaan oksidasi yang berbeda.