เลขออกซิเดชัน

 

เลขออกซิเดชัน (Oxidation number)

หมายถึงจำนวนประจุไฟฟ้าหรือประจุไฟฟ้าสมมติของไอออนหรืออะตอมของธาตุ

ในกรณีที่เป็นสารประกอบไอออนิก เลขออกซิเดชันเป็นค่าแสดงประจุไฟฟ้าของไอออน โดยอะตอมที่ให้อิเล็กตรอนจะมีเลขออกซิเดชันเป็นบวก อะตอมที่รับอิเล็กตรอนจะมีเลขออกซิเดชันเป็นลบ เช่น โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ประกอบด้วยโซเดียมไอออน (Na+)และคลอไรด์ไอออน (Cl) ซึ่งเกิดจากการที่อะตอมของโซเดียมมีการเสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งอิเล็กตรอน โซเดียมจึงมีประจุเท่ากับ +1 และคลอรีนได้รับอิเล็กตรอน 1 อิเล็กตรอน คลอรีนจึงมีประจุเป็น -1 ดังนั้นเลขออกซิเดชันของโซเดียมและคลอรีนในสารประกอบโซเดียมคลอไรด์จึงมีค่าเท่ากับ +1 และ -1 ตามลำดับ

 

ในกรณีสารประกอบโคเวเลนต์ซึ่งไม่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนกันระหว่างอะตอม แต่มีการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่างอะตอมของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ เลขออกซิเดชันจึงเป็นค่าแสดงประจุไฟฟ้าสมมติของอะตอมของธาตุ ซึ่งสามารถกำหนดเลขออกซิเดชันได้โดยพิจารณาจากค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของอะตอมที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน ธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าจะดึงดูดอิเล็กตรอนเข้าใกล้นิวเคลียสได้มากกว่า จะแสดงอำนาจขั้วไฟฟ้าเป็นลบ (

d) อะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำกว่าจะแสดงอำนาจขั้วไฟฟ้าเป็นบวก (d+) เช่น แก๊สแอมโมเนีย (NH3) 1 โมเลกุลเกิดจากการสร้างพันธะระหว่าง N 1 อะตอม และ H 1 อะตอม โดยใช้อิเล็กตรอนร่วมกันดังนี้

ไนโตรเจน (N) มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าไฮโดรเจน (H) ดังนั้นไนโตรเจนจึงแสดงอำนาจขั้วไฟฟ้าลบ และมีเลขออกซิเดชันเป็น -3 ส่วนไฮโดรเจนแสดงอำนาจขั้วไฟฟ้าบวก และมีเลขออกซิเดชันเป็น +1  

 

เกณฑ์การกำหนดค่าเลขออกซิเดชัน มีเกณฑ์ดังนี้

1. ธาตุอิสระทุกชนิดทั้งที่อยู่ในรูปอะตอมหรือโมเลกุล มีเลขออกซิเดชันเท่ากับศูนย์ เช่น Fe , Zn , H2 , N2 , O2 , P4 , S8 ต่างมีเลขออกซิเดชันเท่ากับศูนย์

2. ออกซิเจนในสารประกอบทั่วไปมีเลขออกซิเดชัน -2 ยกเว้นในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ เช่น

 

Na2O2 , H2O2 , BaO2 ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน -1 ในสารประกอบซูเปอร์ออกไซด์ เช่น KO2 ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน -1/2 ในสารประกอบ OF2 ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน +2

3. ไฮโดรเจนในสารประกอบทั่วไปมีเลขออกซิเดชัน +1 ยกเว้นในสารประกอบโลหะไฮไดรด์ เช่น NaH ไฮโดรเจนมีเลขออกซิเดชัน -1

 

4. ไอออนของธาตุมีเลขออกซิเดชันเท่ากับประจุของไอออนนั้น เช่น H+ เลขออกซิเดชันเท่ากับ +1 , Ca2+ เลขออกซิเดชันเท่ากับ +2 , Clเลขออกซิเดชันเท่ากับ -1 เป็นต้น

 

 

5. ไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 1 ชนิด ผลรวมของเลขออกซิเดชันของทุกอะตอมเท่ากับประจุของไอออนนั้น เช่น Cr2O72- มีประจุ -2 ผลรวมของเลขออกซิเดชันของ Cr2O72- จึงเท่ากับ -2

 

6. ในสารประกอบใด  ผลรวมของเลขออกซิเดชันของทุกอะตอมเท่ากับศูนย์ เช่น CaO เลขออกซิเดชันของแคลเซียมเท่ากับ +2 ของออกซิเจนเท่ากับ -2 ซึ่งรวมกันจะเท่ากับศูนย์

 

 

ตัวอย่างที่ 1 จงหาเลขออกซิเดชันของ Mn ในสารประกอบ KMnO4

ผลรวมเลขออกซิเดชันของ KMnO4

=

0

K + Mn + 4(O)

=

0

(+1) + Mn + 4(-2)

=

0

Mn

=

 (+8) – 1

 

=

+7

ตัวอย่างที่ 2 จงหาเลขออกซิเดชันของ Cr ในสารประกอบ K2Cr2O7

ผลรวมเลขออกซิเดชันของ K2Cr2O7

=

0

2K + 2Cr + 7(O)

=

0

2(+1) + 2Cr + 7(-2)

=

0

2Cr

=

(+14) – 2

Cr

=

+6

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s