Numero di ossidazione
Come si assegna il numero di ossidazione
Esistono due tipi di composti:
1) composti ionici nei quali il numero di ossidazione corrisponde alla carica dello ione cioè al numero di elettroni persi o guadagnati dall'elemento;
2) composti con legami covalenti nei quali il numero di ossidazione degli elementi sono ricavati assegnando gli elettroni di legame all'atomo più elettronegativo.
Per esempio nell' acido cloridrico H―Cl, i due elettroni di legame (uno proveniente dal Cl, l'altro proveniente da H) vengono attirati dal cloro che è l'atomo con maggior elettronegatività. Il numero di ossidazione del cloro (Cl) in questo composto è quindi -1, il numero di ossidazione di H è +1.
Il numero di ossidazione di un atomo nei composti covalenti non rappresenta la carica reale di un atomo, ma una carica apparente e non ha significato fisico.
Regole utilizzate per assegnare il numero di ossidazione
1) Gli atomi degli elementi allo stato elementare, come K, N2, Fe, hanno numeri di ossidazione zero.
2) Uno ione monoatomico ha un numero di ossidazione uguale alla carica dello ione. Per esempio Cu2+ ha numero di ossidazione +2 mentre Cl− ha numero di ossidazione -1
3) L'idrogeno ha solitamente numero di ossidazione + 1; ha invece numero di ossidazione - 1 nei composti con i metalli, perché i metalli sono meno elettronegativi (es. NaH, CaH2)
4) L'ossigeno ha numero di ossidazione -2 in tutti i composti. Le eccezioni riguardano i perossidi, come H2O2 o Na2O2 dove l'ossigeno presenta numero di ossidazione - 1, e nei composti con il fluoro in cui l'ossigeno presenta numero di ossidazione + 2 (es. F2O)
5) Gli alogeni (cloro, bromo, iodio) con l'idrogeno hanno numeri di ossidazione -1, mentre con l'ossigeno presentano valori del numero di ossidazione positivi perché meno elettronegativi (esempio: Cl2O, anidride ipoclorosa). Il fluoro ha sempre numero di ossidazione - 1, perché è l'elemento più elettronegativo.
6) La somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi di un composto neutro è uguale a zero.
7) La somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi in uno ione poliatomico è uguale alla carica dello ione.
Esempi:
1) Determinare il numero di ossidazione di P in H3PO4
In base alla regola numero 3 l'idrogeno ha numero di ossidazione +1
In base alla regola numero 4 l'ossigeno ha numero di ossidazione -2
In base alla regola numero 6 la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi del composto è uguale a zero. Indicando con X il numero di ossidazione di P si ha quindi:
3 ·(+1) + X + 4 · (-2) = 0 da cui X = +5
2) Determinare il numero di ossidazione di Mn in MnO4 −
In base alla regola numero 4 l'ossigeno ha numero di ossidazione -2
In base alla regola numero 7 la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi nello ione poliatomico è uguale a -1
Indicando con X il numero di ossidazione di Mn si ha quindi:
X + 4 · (-2) = -1 da cui X = +7
3) Determinare il numero di ossidazione di Cr in Cr2O72−
In base alla regola numero 4 l'ossigeno ha numero di ossidazione -2
In base alla regola numero 7 la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi nello ione poliatomico è uguale a -2
Indicando con X il numero di ossidazione di Cr si ha quindi:
2 · X + 7 · (-2) = -2 da cui X = +6
Esercizi sul numero di ossidazione
Li trovi qui: esercizi sul numero di ossidazione.
Quiz sulle reazioni di ossido-riduzione
Li trovi qui: quiz sulle reazioni redox.
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