Oksüdeerumine ja oksüdatsiooniaste

Loe tekst ette

Miks on oluline teada elemendi oksüdatsiooniastet ühendis?
Mis on redoksreaktsioon?
Millised on igapäevaelus esinevad oksüdeerumisreaktsioonid?

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.

Banaanide tumenemine hapniku toimel on oksüdeerumisprotsess

Seotud sisu

Oksüdeerumine

Loe tekst ette

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 elektronide loovutamine keemilises reaktsioonis.

Oksüdeerumisel lähevad ained enamasti püsivamasse olekusse. Näiteks on kaltsium (Ca) nii inimese kehas kui ka maakoores levikult 5. element, ent see esineb vaid ühendite koostises. Metalliline kaltsium on väga ebapüsiv ja reageerib õhu käes kiiresti hapnikuga. Reaktsiooni käigus kaltsium oksüdeerub, sest selle aatomid loovutavad elektrone hapniku aatomile. Aine, mille osake loovutatud elektronid vastu võtab, nimetatakse oksüdeerijaks. Tuntuim oksüdeerija on hapnik.

Kaltsiumi aatomid loovutavad väliskihi elektronid hapniku aatomitele, kaltsiumi aatomid oksüdeeruvad. Hapniku aatomid liidavad elektrone ehk on oksüdeerijad

Metalliline naatrium on samuti ebapüsiv ja oksüdeerub õhu käes. Ühe saadusena tekib puhta naatriumi pinnale naatriumi ja hapniku ühend naatriumoksiid (Na₂O)

Oksüdeerumine on elektronide keemilises reaktsioonis.

Kui osake oksüdeerub, siis seeelektrone.

Oksüdeerija on aine, mille osakeelektrone.

Seotud sisu

Oksüdatsiooniaste ja selle määramine

Elektronide koguarv reaktsiooni käigus jääb 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 $0$ .
Ühendis olevate elementide o-a-te summa on alati $0$ .
IA ja IIA rühma elementide o-a on liitainetes vastavalt I ja II.
Hapniku o-a ühendites on enamasti –II.
Vesiniku o-a on selle ühendites mittemetallidega I.

Vaatleme lähemalt kaltsiumi oksüdeerumise reaktsiooni.

$2 \overset{0}{Ca} + \overset{0}{O_{2}} \to 2 \overset{II}{Ca} \overset{- II}{O}$

Kaltsiumi oksüdeerumise võrrandist on näha, et lihtainete (Ca ja O₂) oksüdatsiooniaste on null. Reaktsiooni käigus kaltsium oksüdeerub ja selle iga aatom annab ära 2 elektroni, seega on Ca aatomite oksüdatsiooniaste II, iga hapniku aatom liidab kaks elektroni, seega on O aatomite oksüdatsiooniaste –II.

Aine	Uuritav element	Elemendi oksüdatsiooniaste
KCl	kaalium	I
H₂O	hapnik
H₂	vesinik
MgO	hapnik

Paljude elementide aatomitel on olenevalt ühendist mitu oksüdatsiooniastet. Näiteks süsiniku aatomi oksüdatsiooniaste varieerub –IV kuni IV sõltuvalt ühendist. Elemendi aatomi oksüdatsiooniastme leidmiseks ühendis rakendame ülaloodud reegleid. Vaatame näitena süsiniku aatomi oksüdatsiooniastme määramist etaani ja süsihappegaasi molekulis.

Näide 1

Näide 2

Näidetest on selge, kui olulised on oksüdatsiooniastme määramisel indeksid. Teades, kui suur on süsiniku aatomite summaarne laeng ühendis, tuleb see süsiniku aatomi oksüdatsiooniastme leidmiseks jagada indeksiga, st süsiniku aatomite arvuga ühendis.

${Sn}_{}^{} {O_{2}}_{}^{}$

a) $\overset{}{N} \overset{}{O_{2}}$

b) $\overset{}{N_{2}} \overset{}{O_{5}}$

c) $\overset{}{Ba} \overset{}{S}$

Seotud sisu

Ma tean, et ...

Loe tekst ette

Oksüdeerumine on elektronide loovutamine keemilises reaktsioonis.
Aine, mille osake keemilise reaktsiooni käigus elektroni(d) loovutab, oksüdeerub.
Oksüdeerija on aine, mille osake liidab elektrone, tema oksüdatsiooniaste väheneb.
Oksüdatsiooniaste (lühend o-a) näitab elemendi teoreetilist laengut ühendis, kui element oleks keemilise sideme moodustumisel elektroni(d) täielikult liitnud või loovutanud.

Seotud sisu