Comment trouver les nombres d'oxydation?
Pour trouver les nombres d'oxydation, déterminez si la substance en question est un élément ou un ion. S'il est élémentaire, il a un indice d'oxydation de 0. S'il s'agit d'un ion, son indice d'oxydation est le même que sa charge. Sachez que les ions métalliques qui peuvent avoir plus d'une charge, comme le fer, peuvent aussi avoir plus d'un indice d'oxydation! Dans la plupart des cas, attribuez un nombre d'oxydation de -2 à l'oxygène et de +1 à l'hydrogène. Dans tous les cas, donnez au fluor un indice d'oxydation de -1. Enfin, assurez-vous que les nombres d'oxydation dans un composé sont égaux à la charge du composé. Pour plus d'informations sur la recherche des nombres d'oxydation, y compris pour les atomes qui n'ont pas de règles de nombre d'oxydation, lisez la suite!
Dans Na2SO4, nous savons, sur la base de notre ensemble de règles, que l'ion Na a une charge (et donc un nombre d'oxydation) de +1 et que les atomes d'oxygène ont des nombres d'oxydation de -2.
En chimie, les termes «oxydation» et «réduction» font référence à des réactions dans lesquelles un atome (ou un groupe d'atomes) perd ou gagne des électrons, respectivement. Les nombres d'oxydation sont des nombres attribués aux atomes (ou groupes d'atomes) qui aident les chimistes à garder une trace du nombre d'électrons disponibles pour le transfert et si des réactifs donnés sont oxydés ou réduits dans une réaction. Le processus d'attribution des nombres d'oxydation aux atomes peut aller de remarquablement simple à quelque peu complexe, en fonction de la charge des atomes et de la composition chimique des molécules dont ils font partie. Pour compliquer les choses, certains éléments peuvent avoir plus d'un nombre d'oxydation. Heureusement, l'attribution des nombres d'oxydation est régie par des règles bien définies et faciles à suivre, bien que la connaissance de la chimie et de l'algèbre de base rende la navigation beaucoup plus facile.
Partie 1 sur 2: attribuer des numéros d'oxydation en fonction de règles chimiques
- 1Déterminez si la substance en question est élémentaire. Les atomes élémentaires libres et non combinés ont toujours un nombre d'oxydation de 0. Cela est vrai à la fois pour les atomes dont la forme élémentaire est composée d'un atome isolé, ainsi que pour les atomes dont la forme élémentaire est diatomique ou polyatomique.
- Par exemple, Al (s) et Cl 2 ont tous deux des nombres d'oxydation de 0 car ils sont sous leurs formes élémentaires non combinées.
- Notez que la forme élémentaire du soufre, S 8, ou octasulfur, bien qu'irrégulière, a également un nombre d'oxydation de 0.
- 2Déterminez si la substance en question est un ion. Les ions ont un nombre d'oxydation égal à leur charge. Cela est vrai à la fois pour les ions qui ne sont liés à aucun autre élément ainsi que pour les ions qui font partie d'un composé ionique.
- Par exemple, l'ion Cl - a un nombre d'oxydation de -1.
- L'ion Cl a toujours un indice d'oxydation de -1 lorsqu'il fait partie du composé NaCl. Parce que l' ion Na +, par définition, a une charge de +1, nous savons que l' ion Cl - a une charge de -1, donc son indice d'oxydation est toujours de -1.
- 3Sachez que plusieurs nombres d'oxydation sont possibles pour les ions métalliques. De nombreux éléments métalliques peuvent avoir plusieurs charges. Par exemple, le fer métallique (Fe) peut être un ion avec une charge de +2 ou +3. Les charges des ions métalliques (et donc les nombres d'oxydation) peuvent être déterminées soit par rapport aux charges d'autres atomes dans le composé dont ils font partie, soit, lorsqu'elles sont écrites dans le texte, par la notation en chiffres romains (comme dans la phrase «Le l'ion fer (III) a une charge de +3").
- Par exemple, examinons un composé contenant l'ion aluminium métallique. Le composé AlCl 3 a une charge globale de 0. Parce que nous savons que les ions Cl - ont une charge de -1 et qu'il y a 3 ions Cl - dans le composé, l'ion Al doit avoir une charge de +3 pour que la charge globale de tous les ions s'ajoute à 0. Ainsi, le nombre d'oxydation d'Al est +3 dans ce composé.
En utilisant les règles d'attribution des numéros d'oxydation, attribuez des numéros d'oxydation aux autres atomes du composé. - 4Attribuez un nombre d'oxydation de -2 à l'oxygène (sauf exceptions). Dans presque tous les cas, les atomes d'oxygène ont des nombres d'oxydation de -2. Il y a quelques exceptions à cette règle:
- Lorsque l'oxygène est à son état élémentaire (O 2), son indice d' oxydation est de 0, comme c'est le cas pour tous les atomes élémentaires.
- Lorsque l'oxygène fait partie d'un peroxyde, son indice d' oxydation est de -1. Les peroxydes sont une classe de composés qui contiennent une simple liaison oxygène-oxygène (ou l'anion peroxyde O 2 -2). Par exemple, dans la molécule H 2 O 2 (peroxyde d'hydrogène), l'oxygène a un indice d'oxydation (et une charge) de -1.
- Lorsque l'oxygène fait partie d'un superoxyde, son indice d' oxydation est de -1⁄2. Les superoxydes contiennent l'anion superoxyde O 2 -.
- Lorsque l'oxygène est lié au fluor, son indice d'oxydation est de +2. Voir la règle du fluor ci-dessous pour plus d'informations. Cependant, il y a une exception: dans (O 2 F 2), le nombre d'oxydation de l'oxygène est +1.
- 5Attribuez un nombre d'oxydation de +1 à l'hydrogène (sauf exceptions). Comme l'oxygène, l'indice d'oxydation de l'hydrogène est sujet à des cas exceptionnels. Généralement, l'hydrogène a un nombre d'oxydation de +1 (à moins que, comme ci-dessus, il soit sous sa forme élémentaire, H 2). Cependant, dans le cas de composés spéciaux appelés hydrures, l'hydrogène a un indice d'oxydation de -1.
- Par exemple, dans H 2 O, nous savons que l'hydrogène a un nombre d'oxydation de +1 car l'oxygène a une charge de -2 et nous avons besoin de deux charges de +1 pour que les charges du composé s'additionnent à zéro. Cependant, dans l'hydrure de sodium, NaH, l'hydrogène a un indice d'oxydation de -1 car l' ion Na + a une charge de +1 et, pour que la charge totale du composé soit égale à zéro, la charge de l'hydrogène (et donc l'indice d'oxydation) doit être égale à -1.
- 6Le fluor a toujours un indice d'oxydation de -1. Comme indiqué ci-dessus, les nombres d'oxydation de certains éléments peuvent varier pour plusieurs facteurs (ions métalliques, atomes d'oxygène dans les peroxydes, etc.). Le fluor, cependant, a un nombre d'oxydation de -1, qui ne change jamais. C'est parce que le fluor est l'élément le plus électronégatif - en d'autres termes, c'est l'élément le moins susceptible d'abandonner l'un de ses propres électrons et le plus susceptible de prendre celui d'un autre atome. Par conséquent, sa charge ne change pas.
- 7Définissez les nombres d'oxydation dans un composé égal à la charge d'un composé. Les nombres d'oxydation de tous les atomes d'un composé doivent s'additionner à la charge de ce composé. Par exemple, si un composé n'a pas de charge, le nombre d'oxydation de chacun de ses atomes doit être égal à zéro; si le composé est un ion polyatomique avec une charge de -1, les nombres d'oxydation doivent totaliser -1, etc.
- C'est un bon moyen de vérifier votre travail - si l'oxydation de vos composés ne correspond pas à la charge de votre composé, vous savez que vous en avez attribué un ou plusieurs de manière incorrecte.
Partie 2 sur 2: attribuer des nombres aux atomes sans règles de nombre d'oxydation
- 1Trouver des atomes sans règles de nombre d'oxydation. Certains atomes n'ont pas de règles spécifiques concernant les nombres d'oxydation qu'ils peuvent avoir. Si votre atome n'apparaît pas dans les règles ci-dessus et que vous n'êtes pas sûr de sa charge (par exemple, s'il fait partie d'un composé plus grand et que sa charge individuelle n'est donc pas indiquée), vous pouvez trouver le nombre d'oxydation de l'atome en procédant à élimination. Tout d'abord, vous déterminerez l'oxydation de chaque autre atome du composé, puis vous résoudrez simplement l'inconnu en fonction de la charge globale du composé.
- Par exemple, dans le composé Na 2 SO 4, la charge de soufre (S) est inconnue - ce n'est pas sous sa forme élémentaire, donc ce n'est pas 0, mais c'est tout ce que nous savons. C'est un bon candidat pour cette méthode de détermination algébrique du nombre d'oxydation.
Pour plus d'informations sur la recherche des nombres d'oxydation, y compris pour les atomes qui n'ont pas de règles de nombre d'oxydation, lisez la suite! - 2Trouvez le nombre d'oxydation connu pour les autres éléments du composé. En utilisant les règles d'attribution des numéros d'oxydation, attribuez des numéros d'oxydation aux autres atomes du composé. Soyez à l'affût de tout cas exceptionnel pour O, H, etc.
- Dans Na 2 SO 4, nous savons, d'après notre ensemble de règles, que l'ion Na a une charge (et donc un nombre d'oxydation) de +1 et que les atomes d'oxygène ont des nombres d'oxydation de -2.
- 3Multipliez le nombre de chaque atome par son nombre d'oxydation. Maintenant que nous connaissons le nombre d'oxydation de tous nos atomes, à l'exception de l'atome inconnu, nous devons tenir compte du fait que certains de ces atomes peuvent apparaître plus d'une fois. Multipliez le coefficient numérique de chaque atome (écrit en indice après le symbole chimique de l'atome dans le composé) par son nombre d'oxydation.
- Dans Na 2 SO 4, nous savons qu'il y a 2 atomes de Na et 4 atomes d'O. Nous multiplierions 2 × +1, le nombre d'oxydation de Na, pour obtenir une réponse de 2, et nous multiplierions 4 × -2, le nombre d'oxydation de O, pour obtenir une réponse de -8.
- 4Additionnez les résultats. L'addition des résultats de vos multiplications donne le nombre d'oxydation actuel du composé sans tenir compte du nombre d'oxydation de votre atome inconnu.
- Dans notre exemple Na 2 SO 4, nous ajouterions 2 à -8 pour obtenir -6.
- 5Calculer le nombre d'oxydation inconnu basé sur la charge du composé. Vous avez maintenant tout ce dont vous avez besoin pour trouver votre nombre d'oxydation inconnu à l'aide d'une simple algèbre. Définissez une équation qui contient votre réponse à l'étape précédente plus le nombre d'oxydation inconnu égal à la charge globale du composé. En d'autres termes: (somme des nombres d'oxydation connus) + (nombre d'oxydation inconnu que vous résolvez) = (charge du composé).
- Dans notre exemple Na 2 SO 4, nous résoudrions comme suit:
- (Somme des nombres d'oxydation connus) + (nombre d'oxydation inconnu que vous résolvez) = (charge du composé)
- -6 + S = 0
- S = 0 + 6
- S = 6. S a un indice d'oxydation de 6 dans Na 2 SO 4.
- Dans notre exemple Na 2 SO 4, nous résoudrions comme suit:
- Dans un composé, la somme de tous les nombres d'oxydation doit être égale à 0. S'il y a un ion qui a 2 atomes, par exemple, la somme des nombres d'oxydation doit être égale à la charge ionique.
En d'autres termes: (somme des nombres d'oxydation connus) + (nombre d'oxydation inconnu que vous résolvez) = (charge du composé). - Il est très utile de savoir comment lire un tableau périodique des éléments et où se trouvent les métaux et les non-métaux.
- Les atomes sous leur forme élémentaire ont toujours un nombre d'oxydation de 0. Un ion monoatomique a un nombre d'oxydation égal à sa charge. Les métaux du groupe 1 sous forme élémentaire, tels que l'hydrogène, le lithium et le sodium, ont un indice d'oxydation +1; les métaux du groupe 2 sous leur forme élémentaire, tels que le magnésium et le calcium, ont un indice d'oxydation de +2. L'hydrogène et l'oxygène ont tous deux la possibilité de 2 nombres d'oxydation différents en fonction de ce qu'ils sont liés.
- Se souvenir de l'un des deux mnémoniques suivants peut être utile pour déterminer la différence entre l'oxydation et la réduction:
- OIL RIG - L'oxydation est une perte (d'électrons), la réduction est un gain (d'électrons) ou
- LEO GER- Perte d'électrons- Oxydation, Gain d'électrons- Réduction
- Les atomes de métaux ont tendance à perdre des électrons pour former des ions positifs (oxydation)
- Les atomes de non-métaux ont tendance à gagner des électrons pour former des ions négatifs (réduction).
- Les ions existants peuvent également gagner ou perdre des électrons pour devenir un ion avec une charge différente ou un atome avec une charge neutre.
- Tableau périodique des éléments
- Accès à Internet, à des manuels de chimie ou aux deux
- Papier, stylo ou crayon
- Calculatrice
Lisez aussi: Comment faire une explosion?
Questions et réponses
- Normalement, O2 lorsqu'il se combine avec un autre élément, acquiert l'état d'oxydation -2, mais dans le cas de H2O2, l'oxygène a un nombre d'oxydation de -1. Pourquoi est-ce différent?Parce que la charge globale du composé est nulle. Et nous savons que le nombre d'oxydation de H est +1. Donc, 2*(+1) + 2x = 0 Comme dans 2 multiplié par le nombre d'oxydation de H, c'est-à-dire +1 ajouté à 2 dans X, (X représente l'oxygène) est égal à zéro. Lorsque vous résolvez cela, vous obtenez -1 comme réponse pour X, le nombre d'oxydation de l'oxygène pour ce composé.
- Pouvez-vous déterminer le nombre d'oxydation en fonction des électrons de valence?Oui. Dans le cas d'une molécule, il faut voir combien d'électrons chaque élément a besoin pour remplir sa coquille. Par exemple, NaCl. Le sodium a un électron de valence qu'il veut céder pour descendre jusqu'à sa couche complète de 8 électrons. Le chlore veut obtenir un électron pour compléter sa coquille (puisqu'il a 7 Ve- et en a besoin d'un pour obtenir le 8 complet). Nous savons donc que le sodium sera +1 (il donne un électron, donc a 1 proton+ de plus que d'électrons -). Le chlore sera -1 car il prend un électron (et a un électron- de plus que les protons+).
- Quel sera le nombre d'oxydation de CUSO4?Dans ce cas, nous savons que l'ion polyatomique sulfate (SO4) a une charge de 2-. Par conséquent, Cu a une charge de 2+. Le nombre d'oxydation du soufre est de +6 dans ce cas, car nous savons que le SO4 a un total de -2, et nous savons que les 4 oxygènes contribuent à -8 (4 x -2).
- Quel est le nombre d'oxydation so2cl2 de s?Nous savons que l'oxygène présente généralement un nombre d'oxydation de -2. Par conséquent, le nombre d'oxydation de l'oxygène dans le SO2Cl2 est -2*2=-4. Cl a également un indice d'oxydation de -1. Par conséquent, le nombre d'oxydation du Cl2 dans le SO2Cl2 est -1*2=-2. Soit X le nombre d'oxydation de S. Maintenant la charge globale est 0. Donc -4+(-2)+X=0.Donc X=6. Par conséquent, le nombre d'oxydation de S dans le SO2Cl2 est de +6.
- Comment déterminer les composés réducteurs et oxydés?Une diminution du nombre d'oxydation signifie une réduction et une augmentation signifie une oxydation.
- L'électronégativité a-t-elle un effet sur l'état d'oxydation?Oui. Dans les cas normaux, O a un nombre d'oxydation de -2. Mais dans OF2, F est plus électronégatif que O. Ainsi, dans OF2, les nombres d'oxydation de O et F sont respectivement de +2 et -1.
- Quel est le nombre d'oxydation du CaCo3?L'indice d'oxydation de Ca est +2 L'indice d'oxydation de O est (3*-2= -6) La charge globale est nulle. Le nombre d'oxydation de C est donc +4.
- Quelle est la relation entre le nombre d'oxydation et la valence dans le cas des métaux s-bloc?L'oxydation est le nombre ionique d'un élément, tandis que la valence est le nombre qui montre la relation entre les propriétés chimiques des éléments du même groupe, de sorte que le nombre d'oxydation d'un élément est également le nombre d'électrons de valence.
- Quelle est la formule pour trouver un nombre d'oxydation?Il n'y a pas de formule, c'est une technique. Vous avez juste besoin de trouver la valeur inconnue. C'est la même idée que de résoudre des équations à une variable.
- Quel est le nombre d'oxydation de k2Cr2O7?ON de l'oxygène est -2, le ON du potassium est +1. Supposons que ON de Cr soit x. Donc, 2(+2)+ 2x + 7(-2) = 0. Ici 0 est la charge nette sur le composé. Vous obtenez 4+2x-14=0, 2x=12, x=+6.
Questions sans réponse
- Comment trouver le nombre d'oxydation du bore?
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Les commentaires (30)
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