물질의 산화수 계산

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단계로
파트 1/2 : 화학적 규칙에 따라 산화 번호 지정
2/2 부 : 산화 수에 대한 규칙없이 원자에 수 할당
팁
필수품

화학에서 "산화"및 "환원"이라는 용어는 원자 (또는 원자 그룹)가 각각 전자를 잃거나 얻는 반응을 의미합니다. 산화 번호는 원자 (또는 원자 그룹)에 할당 된 숫자로, 화학자들이 얼마나 많은 전자를 대체 할 수 있는지, 그리고 주어진 반응물이 반응 중에 산화되거나 환원되는지 여부를 제어하는 데 도움이됩니다. 원자에 산화수를 부여하는 과정은 원자의 전하와 이들이 속한 분자의 화학적 조성에 따라 매우 단순한 것부터 더 복잡한 것까지 다양합니다. 좀 더 복잡하게 만들기 위해 일부 원자는 여러 개의 산화수를 가질 수 있습니다. 다행히도 산화 수의 할당은 명확하게 정의되고 따르기 쉬운 규칙에 의해 관리되지만 화학 및 대수에 대한 기본적인 이해는 이러한 규칙을 훨씬 쉽게 사용할 수 있도록합니다.

단계로

파트 1/2 : 화학적 규칙에 따라 산화 번호 지정

문제의 물질이 원소인지 확인하십시오. 자유롭고 결합되지 않은 원자는 항상 0의 산화수를가집니다. 이것은 단일 원자로 구성된 원자와 원소 형태가 이원자 또는 다원자인 원자 모두에 해당됩니다.
- 예를 들어, Al_(에스) 및 Cl₂ 둘 다 화합물 원자가 아니기 때문에 산화수 0을가집니다.
- 원소 형태 인 S.₈ (octasulfur)는 불규칙하지만 산화수도 0입니다.
문제의 물질이 이온인지 확인하십시오. 이온은 전하와 같은 산화수가 있습니다. 이는 결합되지 않은 이온과 복합 이온의 일부인 이온에 해당됩니다.
- 예를 들어, 이온 Cl의 산화수는 -1입니다.
- Cl 이온 여전히 가지고있다 화합물 NaCl의 일부인 경우 -1의 산화수. 정의상 Na 이온은 +1 전하를 갖기 때문에 Cl 이온은 -1 전하를 가지므로 산화 수는 여전히 -1입니다.
금속 이온의 경우 여러 산화 번호가 가능하다는 것을 기억하는 것이 좋습니다. 많은 금속이 하나 이상의 착륙을 가질 수 있습니다. 예를 들어 금속 철 (Fe)은 전하가 +2 또는 +3 인 이온 일 수 있습니다. 금속 이온의 전하 (및 그에 따른 산화 수)는 구성에 포함 된 다른 원자의 전하와 관련하여 결정될 수 있습니다. 또는 텍스트로 쓰여진 경우 로마 숫자 표기법 (예 : 문장 : "철 (III) 이온은 +3의 전하를가집니다.").
- 예를 들어 알루미늄 이온을 포함하는 화합물을 자세히 살펴 보겠습니다. 화합물 AlCl₃ 0의 전하를 갖습니다. Cl 이온은 -1의 전하를 갖고 화합물에 3 개의 Cl 이온이 존재한다는 것을 알고 있기 때문에 Al- 이온은 +3의 전하를 가져야합니다. 따라서 함께 추가 된 모든 이온의 전하가 0. 따라서 Al의 산화수는 +3입니다.
산소에 산화 번호 -2를 지정합니다 (예외 있음). 에 거의 모든 경우에 산소 원자의 산화수는 -2입니다. 이 규칙에는 몇 가지 예외가 있습니다.
- 산소가 원소 상태 (O₂), 산화 수는 0과 같으며 모든 기본 원자의 경우입니다.
- 산소가 일부일 때 과산화물, 산화수는 -1입니다. 과산화물은 산소-산소 결합 (또는 과산화물 음이온 O₂). 예를 들어, 분자 H₂영형₂ (과산화수소), 산소의 산화수 (및 전하)는 -1이며, 산소가 슈퍼 옥사이드의 일부인 경우 산화수는 -0.5입니다.
- 산소가 불소에 결합하면 산화수는 +2입니다. 자세한 내용은 아래의 불소 규칙을 참조하십시오. 안으로 (O₂에프.₂) 이것은 +1입니다.
수소에 +1의 산화수를 할당합니다 (예외). 산소와 마찬가지로 수소의 산화수는 예외적 인 경우에 따라 다릅니다. 일반적으로 수소는 산화수 +1 (원소 형태 인 H.₂). 그러나 하이브리드라는 특수 화합물의 경우 수소의 산화수는 -1입니다.
- 예를 들어 H에서₂오, 우리는 수소가 +1의 산화수를 가지고 있다는 것을 압니다. 산소는 -2의 전하를 가지고 있고 우리는 총 전하가 0 인 화합물을 만들기 위해 2 개의 +1 전하가 필요하기 때문입니다. 그러나 수소화 나트륨, NaH라는 물질의 경우, 수소는 산화수 -1을가집니다. 왜냐하면 Na 이온은 +1의 전하를 가지기 때문이며, 화합물 0의 총 전하를 만들기 위해 수소는 다음의 전하 (따라서 산화수)를 갖기 때문입니다. -1.
플루오르 항상 -1의 산화수. 위에서 지적한 바와 같이 특정 원소의 산화수는 다양한 요인 (금속 이온, 과산화물의 산소 원자 등)에 따라 달라질 수 있습니다. 반면 불소는 산화수가 -1이며 절대 변하지 않습니다. 이는 불소가 가장 전기 음성 요소이기 때문입니다. 즉, 전자를 포기하지 않고 다른 원자의 전자를 인수 할 가능성이 가장 높은 요소이기 때문입니다. 따라서 산화수는 변하지 않습니다.
화합물의 산화수는 화합물의 전하와 같습니다. 화합물의 모든 원자의 산화 수는 해당 화합물의 전하와 같습니다. 예를 들어, 화합물에 전하가 없으면 모든 산화 수의 합은 0이됩니다. 화합물이 전하가 -1 인 다 원자 이온 인 경우 추가 된 산화 수는 -1이어야합니다.
- 이것은 당신의 대답을 확인하는 좋은 방법입니다. 만약 합쳐진 화합물의 산화수가 그 화합물의 전하와 같지 않다면, 당신은 실수를 한 것입니다.

2/2 부 : 산화 수에 대한 규칙없이 원자에 수 할당

산화수 규칙이없는 원자를 찾으십시오. 일부 원자는 산화 수를 찾는 규칙을 따르지 않습니다. 원자가 위의 규칙을 따르지 않고 전하가 무엇인지 확실하지 않은 경우 (예를 들어, 개별 전하를 알 수없는 더 큰 화합물의 일부인 경우) 해당 원자의 산화 수를 다음과 같이 찾을 수 있습니다. 제거. 먼저 화합물의 다른 모든 원자의 산화가 무엇인지 결정합니다. 그런 다음 화합물의 총 전하를 기반으로 방정식에서 미지수의 합계를 풉니 다.
- 예를 들어, 화합물 Na에서₂그래서₄, 유황 (S)의 전하는 알 수 없습니다. 원소 형태가 아니므로 0이 아니지만 그게 우리가 아는 전부입니다. 이것은 산화수를 대수적으로 결정하기 위해이 방법을 적용하기에 좋은 후보입니다.
화합물의 다른 원소의 알려진 산화수를 결정하십시오. 산화 번호 할당 규칙을 사용하여 화합물의 다른 원자가 갖는 산화 번호를 결정합니다. O, H 등과 같은 예외에 유의하십시오.
- 나에서₂그래서₄, 우리는 일련의 규칙에 따라 Na 이온이 +1의 전하 (따라서 산화수)를 가지며 산소 원자의 산화수는 -2임을 압니다.
각 원자의 수에 산화 수를 곱하십시오. 이제 알려지지 않은 원자를 제외한 모든 원자의 산화수를 알았으므로 이러한 원자 중 일부가 두 번 이상 발생할 수 있음을 고려해야합니다. 각 계수 (화합물에서 원자 기호 뒤에 아래 첨자로 표기)에 산화수를 곱합니다.
- Na는₂그래서₄, 우리는 2 개의 Na 원자와 4 개의 O 원자가 있다는 것을 알고 있습니다. 이제 우리는 Na, 2의 산화 수를 얻기 위해 다음 계산, 2 × +1을 수행하고 O의 산화 수 -8에 4 × -2를 곱합니다.
결과를 더하십시오. 이 곱셈의 결과를 더하면 화합물의 산화수를 얻을 수 있습니다. 없이 알려지지 않은 원자의 산화수를 고려합니다.
- Na를 사용한 예에서₂그래서₄, 우리는 -6을 얻기 위해 -8에 2를 더합니다.
화합물의 전하를 기반으로 알려지지 않은 산화수를 계산하십시오. 이제 간단한 대수를 사용하여 알려지지 않은 산화수를 찾을 수있는 모든 데이터를 얻었습니다. 방정식과 이전 단계의 답과 화합물의 전하를 사용합니다. 다시 말해: (알려지지 않은 산화수의 합) + (알고 싶은 미지의 산화수) = (화합물의 전하).
- Na의 예에서₂그래서₄, 우리는 이것을 다음과 같이 해결합니다.
  - (알려진 산화수의 합) + (풀고 자하는 미지의 산화수) = (화합물의 전하)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6. S는 산화수 또는 6 나₂그래서₄.

팁

기본 형태의 원자는 항상 0의 산화수를가집니다. 1 개의 원자로 구성된 이온은 전하와 동일한 산화수를가집니다. 수소, 리튬 및 나트륨과 같은 1A 족 금속은 산화수가 +1이고; 마그네슘 및 칼슘과 같은 2A 족 금속은 +2의 산화수를가집니다. 수소와 산소는 결합에 따라 두 가지 다른 산화수를 가질 수 있습니다.
화합물에서 모든 산화수의 합은 0이어야합니다. 원자가 2 개인 이온이 있으면 산화수의 합은 이온의 전하와 같아야합니다.
주기율표를 읽는 방법과 금속 및 비금속을 찾을 수있는 위치를 아는 것은 매우 유용합니다.