Assigning the oxidation states of elements
Pri určovaní oxidačného čísla jednotlivých prvkov zlúčeniny sa treba riadiť niekoľkými jednoduchými pravidlami.
- a) Oxidačné číslo atómu v elementárnom (atomárnom, molekulárnom) stave sa rovná 0 (Au0, Mn0, Fe0,...)
- b) Súčet oxidačných čísel v neutrálnej molekule sa rovná nule [(H2)0, (H2SO4)0]
- c) Pre ióny platí:
- Súčet oxidačných čísel iónu sa rovná veľkosti jeho náboja, inými slovami jeho iónovému mocenstvu (NaI je ekvivalentné Na1+, čiže tiež Na+)
- Súčet oxidačných čísiel všetkých atómov prvkov tvoriacich viacatómový ión zlúčeniny sa rovná iónovému mocenstvu- náboju. Napr. síranový anión SO42-: (SVIO-II 4)2- vypočítame ako 6 za síru + 4x(-2)
za kyslík = -2; amónny katión NH4+: (N-IIIHI4)+ t.j. -3 za dusík + 4x(+1) za vodík = +1
- d) Pre vodík platia nasledujúce pravidlá:
- Oxidačné číslo vodíka v zlúčeninách s polokovmi je +I (HIF-I, HICl-I, N-IIIHI3, C-IVHI4, HI2S-II...)
- Oxidačné číslo atómu vodíka v zlúčeninách s kovmi- hydridoch je –I (LiIH-I, CaIIH-I2)
- e) Pre kyslík platí:
- kyslík má najčastejšie oxidačné číslo –II (CaIIO-II, PV2O-II5, SVIO3-II...)
- v peroxidoch má atóm kyslíka oxidačné číslo –I, celá peroxidová skupina(O2)-II má –II (H2IO2-II,LiI2O-II 2, CaIIO-II 2)
- atóm kyslíka má v hyperoxidoch O2-I oxidačné číslo –I/2, celá hyperoxidová skupina má oxidačné číslo -I (HIO-I 2, KIO-I 2)
- oxidačné číslo atómu kyslíka v ozonidoch je –I/3, celá skupina O3-I má oxidačné číslo –I (KIO-I 3)
- kladné oxidačné číslo ( I alebo II) má kyslík v zlúčeninách s fluórom- fluoridoch kyslíka (O2IF-I 2, OIIF-I 2)
- f) Alkalické kovy (1.A podskupina PSP) majú v zlúčeninách oxidačné číslo I (NaIClI, KI2SVIO-II 4
- g) Kovy alkalických zemín (2.A podskupina PSP) majú oxidačné číslo II (CaIIO, BaII(O-IIHI)2)
- h) Oxidačné číslo fluóru je vždy –I (KIF-I, BaIIF-I2, XeVIF-I 6)
Maximálne oxidačné číslo prvku hlavnej podskupiny periodickej sústavy sa rovná číslu skupiny v periodickej sústave (vápnik patrí do II.A podskupiny, jeho maximálne oxidačné číslo je CaII; mangán patrí do VII.B podskupiny, jeho maximálne oxidačné číslo je MnVII; osmium patrí do VIII.B, jeho maximálne oxidačné číslo je OsVIII; chlór patrí do VII.A, jeho maximálne oxidačné číslo je ClVII)
Minimálne oxidačné číslo prvku hlavnej podskupiny vypočítame nasledovne- číslo skupiny prvku —8. Je to náboj, ktorý vznikne doplnením elektrónov daného prvku do oktetu.(kyslík patrí do VI.A podskupiny, jeho minimálne oxidačné číslo je 6 – 8 = –2 , čiže O
-II; dusík patrí do V.A podskupiny PSP, jeho minimálne oxidačné číslo je 5 – 8 = –3, teda N
-III; uhlík patrí do IV.A podskupiny, jeho minimálne oxidačné číslo je 4 – 8 = –4 teda C
-IV; vodík patrí do I.A, jeho minimálne oxidačné číslo je 1 – 2 = –1, teda H
-I- ide o výnimku, pri vodíku sa nedosahuje oktetový stav, ale dubletový)
1. Určite oxidačné čísla všetkých atómov v zlúčeninách:
a. N2O3 g. H2O
b. SO2 h. KNO3
c. Al2O3 i. CaF2
d. PBr5 j. NaBO2
e. FeI2 k. XeF6
f. KMnO4 l. Al2(SO4)3
Riešenie:
2. Určite oxidačné čísla vyznačených atómov:
a. CuCl g. H4XeO6
b. FeSO4 h. HClO
c. AlH3 i. FeCO3
d.Ti(OH)4 j. HgS
e.V2O5 k. KCl
f. HMnO4 l. NH3
Riešenie:
a. CuICl g. H4XeVIIIO6
b. FeIISO4 h. HClIO
c. AlIIIH3 i. FeIICO3
d. TiIV(OH)4 j. HgIIS
e. VV2O5 k. KICl
f. HMnVIIO4 l. NIIIH3
3. Určite oxidačné čísla všetkých prvkov v nasledujúcich zlúčeninách:
a. NaCl f. TeO3
b. AlCl3 g. NH4SCN
c. H2SO4 h. Re2O7
d. CaF2 i. KIO3
e. Ca(OH)2 j. Na2HPO4
Riešenie:
a. NaICl-I f. TeVIO-II3
b. AlIIICl-I3 g. N-IIIHI4S-IICIVN-III (H má vždy +I, C má +IV, S má v tiokyanatanoch-II, N dopočítame aby bola molekula ako celok neutrálna)
c. HI2SVIO-II4 h. ReVII2O-II7
d. CaIIF2-I i. KIIVO-II3
e. CaII(O-IIHI)2 j. NaI2HIPVO-II4
4. Určite oxidačné čísla vyznačených prvkov:
a. PbCO3 g. NaNO2
b. Cl2 h. HgI2
c. NaH i. Na2S
d. BaO2 j. Ba(NO3)2
e. RuO4 k. NF3
f. SnCl2 l.NaF
Riešenie:
a. PbIICO3 g. NaNIIIO2
b. Cl02 h. HgIII2
c. NaH-I i. Na2S-II
d. BaO-I2 j. Ba(NVO3)2
e. RuVIIIO4 k. NIIIF3
f. SnIVCl2 l. NaF-I
5.Určite oxidačné čísla všetkých prvkov a dbajte pri tom na zachovanie celkového náboja iónov:
a. (CrO4)2- f. (HSO4)-
b. (S2O3)2- g. (Cr2O7)2-
c. (ClO2)- h. (H3OsO6)-
d. (HS)- i. (IO2)-
e. (H2PO4)- j. (CN)-
Riešenie:
a. (CrVIO-II4)2- f. (HISVIO-II4)-
b. (SVIS-IIO-II3)2- (jeden atóm síry má oxidačný stupeň +VI, druhý –II
g. (CrVI2O-II7)2-
c. (ClIIIO-II2)- h. (HI3OsVIIIO-II6)-
d. (HIS-II)- i. (IIIIO-II2)-
e. (HI2PVO-II4)- j. (CIIN-III)-