- Miks on oluline teada elemendi oksüdatsiooniastet ühendis?
- Mis on redoksreaktsioon?
- Millised oksüdeerumisreaktsioonid toimuvad igapäevaelus?
Miks banaanid tumenevad?
Igapäevaelus võime märgata üsna tavalisi, ent mõneti arusaamatuid muutusi: puudest jäävad pärast põlemist järele vaid söed, õuna- ja banaaniviilud tumenevad õhu käes, raudesemed värvuvad punakaspruuniks. Loetletud nähtused on keemilised muundumised. Põlemise, kõdunemise, roostetamise ja paljude teiste reaktsioonide käigus toimub üks keemia tähtsamaid protsesse – oksüdeerumine.
Oksüdeerumine
Kitsamas tähenduses on oksüdeerumine ainete ühinemine hapnikuga. Protsessi nimetuski on tuletatud hapniku ladinakeelsest nimetusest oxygenium. Laiemas tähenduses on oksüdeerumine keemiline protsess, mille käigus elemendi aatomid loovutavad elektrone. Teisisõnu annab aineosakeses oleva keemilise elemendi aatom ära oma väliskihi elektroni(d) teise elemendi aatomi(te)le – see aatom oksüdeerub.
Oksüdeerumine on elektroni(de) loovutamine keemilises reaktsioonis.
Oksüdeerumisel lähevad ained enamasti püsivamasse olekusse. Näiteks metalliline kaltsium on väga ebapüsiv ja reageerib õhu käes kiiresti hapnikuga. Reaktsiooni käigus kaltsium oksüdeerub, sest kaltsiumiaatomid loovutavad väliskihi elektronid hapnikuaatomitele. Aine, mille osake loovutatud elektronid vastu võtab ehk liidab, on oksüdeerija. Tuntuim oksüdeerija on hapnik.
Oksüdeerumine on elektroni(de)keemilises reaktsioonis.
Kui aineosake oksüdeerub, siis seeelektrone.
Oksüdeerija on aine, mille osakesedelektrone.
Oksüdatsiooniaste ja selle määramine
Elektronide koguarv jääb reaktsiooni käigus samaks. Elektronide üle arvepidamiseks kasutatakse oksüdatsiooniastet. Oksüdatsiooniaste (lühend o-a) näitab elemendi teoreetilist laengut ühendis, kui element oleks keemilise sideme moodustumisel elektroni(d) täielikult liitnud või loovutanud. Elementide oksüdatsiooniastmete abil saab koostada ainete valemeid ja mõista, mis toimub keemiliste reaktsioonide käigus. Oksüdatsiooniastmed märgitakse ühendis Rooma numbriga elemendi tähise kohale, lihtaine oksüdatsiooniaste on alati null.
Mõtle
Miks on lihtaines elemendi oksüdatsiooniaste null?
Reeglid oksüdatsiooniastme määramiseks
- Elemendi o-a lihtaines on alati 0.
- Elementide o-a-te summa on ühendites alati .
- IA ja IIA rühma metallide o-a on ühendites vastavalt I ja II.
- Alumiiniumi o-a ühendites on alati III ja tsingi o-a II.
- Hapniku o-a ühendites on enamasti –II ja vesiniku o-a enamasti I.
Aine | Uuritav element | Elemendi oksüdatsiooniaste |
KCl | Kaalium | I |
H2O | Hapnik | |
H2 | Vesinik | |
MgO | Hapnik |
Paljude elementide aatomitel on olenevalt ühendist mitu oksüdatsiooniastet. Näiteks süsinikuaatomi oksüdatsiooniaste võib olla vahemikus −IV kuni IV sõltuvalt ühendist. Selliste elementide aatomi oksüdatsiooniastme leidmiseks ühendis rakendame ülaltoodud reegleid. Vaatame näitena süsinikuaatomi oksüdatsiooniastme määramist süsihappegaasi ja etaanimolekulis.
Näide 1
Näide 2
Näidetest on selge, kui olulised on oksüdatsiooniastme määramisel indeksid. Teades, kui suur on süsinikuaatomite summaarne laeng ühendis, tuleb see süsinikuaatomi oksüdatsiooniastme leidmiseks jagada indeksiga, st süsinikuaatomite arvuga ühendis.
Ma tean, et
- Oksüdeerumine on elektronide loovutamine keemilises reaktsioonis.
- Aine, mille osake keemilise reaktsiooni käigus elektroni(d) loovutab, oksüdeerub.
- Aine, mille osake loovutatud elektronid vastu võtab ehk liidab, on oksüdeerija.
- Oksüdatsiooniaste (lühend o-a) näitab elemendi teoreetilist laengut ühendis, kui element oleks keemilise sideme moodustumisel elektroni(d) täielikult liitnud või loovutanud.
Küsimused ja ülesanded
- Too neli näidet oksüdeerumisprotsessi kohta.
- Millise elemendi nimetusest on tuletatud mõiste „oksüdeerumine“? Miks?
- Kuidas aitab oksüdatsiooniaste aine valemit koostada?
- Miks on lihtaines elemendi oksüdatsiooniaste null?
- Kas oksüdeerija omandab positiivse või negatiivse oksüdatsiooniastme? Põhjenda.
