Ο αριθμός οξείδωσης (Α.Ο.) ενός ατόμου σε μία ομοιοπολική ένωση ορίζεται:το φαινομενικό φορτίο που θα αποκτήσει το άτομο, αν τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων αποδοθούν στο ηλεκτραρνητικότερο άτομο.

Ιοντικές ενώσεις Ομοιοπολικές ενώσεις

K

K(2,8,8,1)

S

(2,8,6)

K S+

2(2,8,8) (2,8,8)

2-

π.χ. στο Κ2S

Α.Ο.(Κ)=+1 Α.Ο.(S) = -2

Ο αριθμός οξείδωσης (Α.Ο.) ενός ιόντος σε μια ιοντική ένωση είναι το πραγματικό φορτίο του ιόντος.

π.χ. στο ΗCl

αλλά στο Η2

H Cl

δ-δ+

H HΑ.Ο.(H)=+1 Α.Ο.(Cl) = -1 Α.Ο.(H)= 0

+1 -1

0 0

Οι συνηθέστεροι αριθμοί οξείδωσης στοιχείων σε ενώσεις είναι αυτοί που αναγράφονται στον παρακάτω πίνακα:

1. Κάθε στοιχείο σε ελεύθερη κατάσταση έχει Α.Ο. ίσο με το μηδέν.

2. Το Η στις ενώσεις του έχει Α.Ο ίσο με +1, εκτός από τις ενώσεις του με τα μέταλλα (υδρίδια) που έχει –1.

3. Το F στις ενώσεις του έχει πάντοτε Α.Ο ίσο με –1.

4. Τα αλκάλια, π.χ. Na, K, έχουν πάντοτε Α.Ο. +1, και οι αλκαλικές γαίες, π.χ. Ba, Ca, έχουν πάντοτε Α.Ο. +2 .

5. Το Ο στις ενώσεις του έχει Α.Ο ίσο με –2, εκτός από τα υπεροξείδια (που έχουν την ομάδα -Ο-Ο-), στα οποία έχει –1, και την ένωση OF2 (οξείδιο του φθορίου), στην οποία έχει +2.

6. Το αλγεβρικό άθροισμα των Α.Ο όλων των ατόμων σε μία ένωση είναι ίσο με το μηδέν.

7. Το αλγεβρικό άθροισμα των Α.Ο όλων των ατόμων σε ένα πολυατομικό ιόν είναι ίσο με το φορτίο του ιόντος.

Για τον υπολογισμό των αριθμών οξείδωσης στοιχείων σε ενώσεις ακολουθούμε τους παρακάτω πρακτικούς κανόνες:

Παράδειγμα Να υπολογισθούν οι αριθμοί οξείδωσης:α) του S στο θειικό οξύ (H2SO4)β) του P στο φωσφορικό ιόν (PO4

3-). Απάντησηα) Οι αριθμοί οξείδωσης για το Η είναι +1 και για το Ο είναι -2, άρα έχουμε:

H2SO4 2(+1) + (x) + 4(-2) = 0 => x = +6

δηλαδή, ο Α.Ο. του S στο θειικό οξύ είναι +6.

β) Για το Ο ο αριθμός οξείδωσης είναι –2, άρα έχουμε: PO4

3- x + 4(-2) = -3 => x = +5 δηλαδή, ο Α.Ο. του P στο φωσφορικό ιόν είναι +5.

Η S O

ΟΡ φορτίο ιόντος

φορτίο ένωσης

ΕφαρμογήΝα υπολογίσετε τους αριθμούς οξείδωσης:α) του χρωμίου (Cr) στο διχρωμικό κάλιο (K2Cr2O7) και β) του άνθρακα (C) στο ανθρακικό ιόν (CO3

2-).

Κατ’ αρχάς δεχόμαστε ότι η ανόργανη ένωση αποτελείται από δύο μέρη, που μπορεί να είναι άτομα ή ιόντα.

Αν το πρώτο μέρος, π.χ. Α, έχει θετικό αριθμό οξείδωσης +x, ενώ το δεύτερο τμήμα Β έχει αριθμό οξείδωσης –y, τότε ο μοριακός τύπος της ένωσης είναι:

Αy Βx

Να παρατηρήσουμε ότι:

α. αν κάποιος δείκτης είναι 1, τότε αυτός παραλείπεται.

β. αν ο λόγος y:x απλοποιείται, τότε προηγείται απλοποίηση πριν από τη γραφή του μοριακού τύπου. (Εξαίρεση αποτελούν τα υπεροξείδια των ενώσεων π.χ. Η2Ο2)

Γραφή μοριακών τύπων ανόργανων χημικών ενώσεων

Ο αριθμός οξείδωσης (Α.Ο.) είναι μία συμβατική έννοια που επινοήθηκε για να διευκολύνει, μεταξύ άλλων, τη γραφή των χημικών τύπων.

Παράδειγμα 2.5

Να γραφούν οι μοριακοί τύποι των ενώσεων που αποτελούνται από:α) Al+3 και SO4

2-

β) Sn4+ και Ο2-. ΑΠΑΝΤΗΣΗ α) Al2(SO4)3

β) Sn2O4 => SnO2 (απλοποίηση διαιρώντας με το 2)

Ονοματολογία ανόργανων χημικών ενώσεων• Στην Ελλάδα, σε αντίθεση με τις οδηγίες της IUPAC, οι ενώσεις (ΑyBx)

διαβάζονται αντίθετα από ότι γράφονται. • Το δεύτερο τμήμα της ένωσης (B) διαβάζεται πρώτο και το πρώτο τμήμα αυτής (A)

δεύτερο.

Οι ονομασίες και οι συμβολισμοί των κυριότερων μονοατομικών και πολυατομικών ιόντων δίνονται στους παρακάτω πίνακες:

Τα κυριότερα Α x+ και Βy- που πρέπει να γνωρίζουμε είναι τα:

Αx+

Η+ (περιέχεται στα οξέα)

Να +

Κ +

Αg +

Ca 2+

Mg 2+

Ba 2+

Zn 2+

Al 3+

Fe 2+, 3+

NH4+

By-

O2- (περιέχεται στα οξείδια)

OH- (περιέχεται στις βάσεις)

F-

Cl-

Br-

I-

S2-

NO3-

SO42-

CO32-

PO43-

Ας φέρουμε στη μνήμη μας κάποιες γνώσεις από την Γ΄ Γυμνασίου ... για προθέρμανση στην ονοματολογία

1. Οι ενώσεις των μετάλλων (ή του ιόντος NH4+) με πολυατομικό ανιόν ονομάζονται με το

όνομα του ανιόντος πρώτο και το όνομα του μετάλλου(ή NH4+) μετά.

Π.χ. K2CO3 ανθρακικό κάλιο Ca3(PO4)2 φωσφορικό ασβέστιο (NH4)2SO4 θειικό αμμώνιο

2. Oι ενώσεις του υδρογόνου με πολυατομικά ανιόντα ονομάζονται με το όνομα του ανιόντος πρώτο και τη λέξη «οξύ» μετά.

Π.χ. H2SO4 θειικό οξύ H3PO4 φωσφορικό οξύ

Π.χ. HF υδροφθόριο HCl υδροχλώριοHBr υδροβρώμιοΗΙ υδροϊώδιοΗ2S υδρόθειοHCN υδροκυάνιο

Γενικοί κανόνες ονοματολογίας διαφόρων ενώσεων

3. Oι ενώσεις του υδρογόνου με τα μονοατομικά ανιόντα [F-, Cl, Br, I, S και το

πολυατομικό ανιόν κυάνιο (CN - )] ονομάζονται με τη λέξη «υδρο» και όνομα του ανιόντος μετά.

4. Η ονομασία ένωσης μετάλλου (ή NH4+) με αμέταλλο προκύπτει από το όνομα του

αμετάλλου με την κατάληξη -ούχο ή -ίδιο και ακολουθεί το όνομα του μετάλλου (ή NH4+).

Π.χ MgBr2 βρωμιούχο μαγνήσιο FeS θειούχος σίδηρος (ΙΙ) Fe2Ο3 οξείδιο σιδήρου (ΙΙΙ)

5. Η ένωση ενός μετάλλου με το υδροξείδιο (ΟΗ-)ονομάζεται υδροξείδιο του μετάλλου.

Π.χ. KOH υδροξείδιο του καλίου, Al(OH)3 υδροξείδιο του αργιλίου

6. Μερικές φορές δύο στοιχεία σχηματίζουν περισσότερες από μία ενώσεις. Για τη διάκριση αυτών, στις περιπτώσεις αυτές, χρησιμοποιούμε αριθμητικά προθέματα, που δείχνουν τον αριθμό ατόμων του δεύτερου στοιχείου.

Π.χ. CO μονοξείδιο του άνθρακα CO2 διοξείδιο του άνθρακα Ν2Ο5 πεντοξείδιο του αζώτου PCl5 πενταχλωριούχος φωσφόρος