Question

Jak obliczyć utlenianie stopni pierwiastków? skąd wiadomo jaka jest wartość danego pierwiastku? jak przeprowadza się bilans?

Answer 1

wartościowość danego pierwiastka wynika z nr grupy, w którym się znajduje ;), ale może być tak, że pierwiastek może mieć wiele stopni utlenienia, np. mangan, który ma II, IV, VI, VII stopień utl.

 

MnO -> II

MnO2 -> IV

K2MnO4 -> VI

KMnO4 -> VII

 

jak wiadomo, tlen ma zazwyczaj -II, wyjątek jest w H2O2, gdzie ma -I, wodór zazwyczaj ma +I, wyjątek w wodorkach metali, gdzie ma -I; pierwiastki gr pierwszej mają +I, a grupy drugiej zawsze +II, w stanie wolnym jak np. Na, H2 etc. pierwiastki mają zawsze stopień utlenienia 0 "zero"; ogólnie bilans ładunków w związku musi się zerować

 

a co do bilansu, to najpierw określa się stopnie, później patrzy się który pierwiastek zmienił swój stopień, czy utlenił się (wtedy z mniejszego przechodzi na większy, oddał elektrony) czy zredukował się (z większego na mniejszy, przyjął elektrony)

 

jest też reakcja dysproporcjonowania, gdzie ten sam pierwiastek utlenia się i redukuje jednocześnie

 

przykład takiej reakcji (metoda tyczy sie każdej rakcji, niekoniecznie dysproporcjonowania)

2 NO2 + H2O -> HNO3 + HNO2

 

NO2 -> +IV

HNO3 -> V

HNO2 -> III

 

N⁴ -> N⁵ + e

N⁴ + 1e-> N³

warto pamiętać o tym, żeby te równania połowkowe tak wymnożyć, aby zgadzała się liczba elektronów w jednym i drugim; np.

 

2 Ca(OH)2 + 2 Cl2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O

 

2Cl° -> 2Cl¹ + 2e

2Cl° + 2e -> 2Cl⁻¹

 

teraz wystarczy zbilansować równanie, widząc jakie liczby stoją przy danym pierwiastku - takimi też uzupełniamy równanie

 

akurat w tym przypadku, widzimy że aż cztery atomy chloru na pierwszym zmieniają stopień; ale nie wpisyjemy 4 tylko 2, ponieważ widać, ze chlor jest tutaj dwuatomowy, więc wystarczy dwójka, która po wymnożeniu z indexem chloru 2 (tą małą 2) daje 4 atomy.