1 00:00:00,690 --> 00:00:03,680 Wyznaczmy stopnie utlenienia kilku kolejnych przykładów 2 00:00:03,680 --> 00:00:05,710 atomów tworzących cząsteczki. 3 00:00:05,710 --> 00:00:13,130 Weźmy na przykład tlenek magnezu. 4 00:00:13,130 --> 00:00:14,560 MgO 5 00:00:14,560 --> 00:00:17,060 Zaznaczę tlen innym kolorem. 6 00:00:17,060 --> 00:00:18,890 Jakie są stopnie utlenienia poszczególnych atomów? 7 00:00:18,890 --> 00:00:20,550 Zapewne to już wiesz, ale spójrzmy jeszcze raz 8 00:00:20,550 --> 00:00:22,790 na układ okresowy pierwiastków - nie zaszkodzi 9 00:00:22,790 --> 00:00:23,480 dokładniej się z nim zaznajomić. 10 00:00:23,480 --> 00:00:25,550 Mamy więc magnez. 11 00:00:25,550 --> 00:00:27,720 Magnez ma dwa elektrony walencyjne. 12 00:00:27,720 --> 00:00:29,240 Leży w II grupie układu okresowego. 13 00:00:29,240 --> 00:00:32,560 Bardzo lubi oddawać swoje dwa elektrony walencyjne. 14 00:00:32,560 --> 00:00:34,620 Tlen, wiemy to już, jest jednym z najbardziej 15 00:00:34,620 --> 00:00:38,990 elektroujemnych pierwiastków. Jest tak bardzo elektroujemny, że utlenianie 16 00:00:38,990 --> 00:00:42,510 wzięło od niego swoją nazwę. 17 00:00:42,510 --> 00:00:45,630 Wiemy, że tlen lubi przyjmować dwa elektrony. 18 00:00:45,630 --> 00:00:47,490 Między magnezem a tlenem powstaje takie... małżeństwo :) 19 00:00:47,490 --> 00:00:50,760 Magnez chce oddać dwa elektrony, a tlen - 20 00:00:50,760 --> 00:00:52,800 przyjąć dwa elektrony. 21 00:00:52,800 --> 00:00:54,350 Co się w tej sytuacji dzieje? 22 00:00:54,350 --> 00:00:57,630 Magnez straci dwa elektrony. 23 00:00:57,630 --> 00:00:58,790 Był obojętny, neutralny. 24 00:00:58,790 --> 00:01:03,510 A teraz ma teoretyczny ładunek równy +2. 25 00:01:03,510 --> 00:01:06,870 Natomiast tlen przyjmuje ładunek -2, 26 00:01:06,870 --> 00:01:10,490 ponieważ przyjął dwa elektrony. 27 00:01:10,490 --> 00:01:14,710 W cząsteczce tlenku magnezu 28 00:01:14,710 --> 00:01:17,690 stopień utlenienia magnezu wynosi +2, 29 00:01:17,690 --> 00:01:22,410 a stopień utlenienia tlenu wynosi -2. 30 00:01:22,410 --> 00:01:26,090 Rozważmy teraz bardziej skomplikowany przykład. 31 00:01:26,090 --> 00:01:35,990 Weźmy wodorotlenek magnezu Mg(OH)2. 32 00:01:35,990 --> 00:01:38,790 Grupa wodorotlenowa to OH, 33 00:01:41,400 --> 00:01:47,080 w tlenku magnezu są dwie takie grupy. 34 00:01:47,080 --> 00:01:48,830 Mam taką pokusę, żeby powiedzieć tak: 35 00:01:48,830 --> 00:01:52,840 Magnez lubi oddawać dwa elektrony, 36 00:01:52,840 --> 00:01:55,420 co sprawia, że jego ładunek wynosi +2. 37 00:01:55,420 --> 00:01:57,500 Taki jest jego stopień utlenienia. 38 00:01:57,500 --> 00:01:59,980 Więc skuszę się na stwierdzenie, że magnez 39 00:01:59,980 --> 00:02:00,500 jest tutaj na stopniu utlenienia +2. 40 00:02:00,500 --> 00:02:03,330 Zapiszę to. 41 00:02:03,330 --> 00:02:06,830 Pamiętaj, spodziewamy się, że 42 00:02:06,830 --> 00:02:10,840 skoro jest to cząstka obojętna, to suma wszystkich stopni utlenienia 43 00:02:10,840 --> 00:02:11,940 wynosi zero. 44 00:02:11,940 --> 00:02:13,700 Sprzwdźmy, czy ta teoria się sprawdza. 45 00:02:13,700 --> 00:02:15,130 Weźmy teraz atom tlenu. 46 00:02:15,130 --> 00:02:17,740 Instynktownie zapiszę, że stopień utlenienia 47 00:02:17,740 --> 00:02:19,910 tlenu wynosi -2. 48 00:02:19,910 --> 00:02:21,160 Zapiszę to. 49 00:02:24,420 --> 00:02:27,240 Wodór jest związany z tlenem - pamiętaj, 50 00:02:27,240 --> 00:02:30,050 w tym przypadku wodór jest połączony z tlenem, 51 00:02:30,050 --> 00:02:33,490 a dopiero potem tlen jest połączony z magnezem. 52 00:02:33,490 --> 00:02:36,010 Więc wodór jest połączony z tlenem. 53 00:02:36,010 --> 00:02:38,790 Gdyby wodór był związany z magnezem, mógłbyś powiedzieć, 54 00:02:38,790 --> 00:02:41,810 że to wodór zabiera elektrony od magnezu 55 00:02:41,810 --> 00:02:43,180 i jest na ujemnym stopniu utlenienia. 56 00:02:43,180 --> 00:02:46,290 Ale kiedy wodór jest połączony z tlenem, 57 00:02:46,290 --> 00:02:49,590 oddaje swój elektron. 58 00:02:49,590 --> 00:02:51,700 Atom wodoru ma tylko jeden elektron - i go oddaje. 59 00:02:51,700 --> 00:02:54,542 Przyjmuje więc stopień utlenienia równy +1. 60 00:02:54,542 --> 00:02:55,160 Sprawdźmy. 61 00:02:55,160 --> 00:02:57,120 Początkowo możesz powiedzieć: 62 00:02:57,120 --> 00:02:58,100 wszystkie stopnie utlenienia... 63 00:02:58,100 --> 00:03:00,840 +2 + (-)2 = 0 i do tego jeszcze dodaję +1 = +1. 64 00:03:00,840 --> 00:03:03,840 Wychodzi mi całkowity ładunek cząsteczki równy +1! 65 00:03:03,840 --> 00:03:04,880 To nie ma sensu! 66 00:03:04,880 --> 00:03:06,350 To miała być cząstka obojętna!> 67 00:03:06,350 --> 00:03:08,700 Ale pamiętaj, w tym przykładzie 68 00:03:08,700 --> 00:03:10,960 masz dwie grupy OH. 69 00:03:10,960 --> 00:03:15,570 Czyli dochodzisz do wniosku, że po dodaniu stopni utlenienia 70 00:03:15,570 --> 00:03:17,390 w jednej grupie OH, 71 00:03:17,390 --> 00:03:20,500 wychodzi (-)2 + (+)1 = (-)1. 72 00:03:20,500 --> 00:03:23,150 Więc całkowity ładunek grupy wodorotlenowej 73 00:03:23,150 --> 00:03:25,820 wynosi (-)1. 74 00:03:25,820 --> 00:03:27,460 A masz dwie takie grupy, prawda? 75 00:03:27,750 --> 00:03:30,900 Masz dwie grupy OH. 76 00:03:30,900 --> 00:03:35,250 Więc wkład do całkowitego ładunku 77 00:03:35,250 --> 00:03:37,570 wynosi (-)1, dla każdej z grup OH. 78 00:03:37,570 --> 00:03:39,500 Masz dwie grupy OH, 79 00:03:39,500 --> 00:03:42,960 czyli ich wkład wynosi (-)1 + (-)1 = (-)2. W sumie obliczenia dla Mg(OH)2 to: (-)2 + (+)2 = 0. 80 00:03:42,960 --> 00:03:45,600 Całkowity ładunek cząsteczki Mg(OH)2 wynosi 0. 81 00:03:45,600 --> 00:03:47,440 Czyli metoda działa. 82 00:03:47,440 --> 00:03:49,350 Teraz zrobię małą dygresję. 83 00:03:49,350 --> 00:03:51,830 Wrócę do robienia przykładów. 84 00:03:51,830 --> 00:03:53,580 Ale to będzie takie poboczne przyjrzenie się terminologii. 85 00:03:54,310 --> 00:03:56,630 Używam tutaj pojęć: stopień utlenienia, utlenianie 86 00:03:56,630 --> 00:04:00,360 czy redukowanie zamiennie w pewnym stopniu. 87 00:04:00,360 --> 00:04:05,030 Ale przecież przeanalizowaliśmy tyle przykładów 88 00:04:05,030 --> 00:04:10,560 dotyczących autodysocjacji wody. Właściwie - weźmy dwa mole cząsteczek wody. 89 00:04:10,560 --> 00:04:19,839 Będą w równowadze z 1 molem jonów H3O+ i z jednym molem jonów OH-. 90 00:04:19,839 --> 00:04:22,650 Oczywiście wszystko to w środowisku wodnym. 91 00:04:22,650 --> 00:04:23,840 Przyjrzyjmy się cząsteczce wody. 92 00:04:23,840 --> 00:04:26,620 Jakie są stopnie utlenienia w cząsteczce wody? 93 00:04:26,620 --> 00:04:28,620 Obliczyliśmy to w poprzdnim filmie. 94 00:04:28,620 --> 00:04:32,340 Stopień utlenienia tlenu wynosi (-)2, ponieważ 95 00:04:32,340 --> 00:04:34,400 tlen przyjmuje dwa elektrony od dwóch wodorów. 96 00:04:34,400 --> 00:04:36,705 Każdy atom wodoru oddaje jeden elektron, 97 00:04:36,705 --> 00:04:39,210 dlatego każdy atom wodoru jest na stopniu utlenienia +1. 98 00:04:39,210 --> 00:04:40,400 Patrzymy na tę cząsteczkę, 99 00:04:40,400 --> 00:04:41,620 wszystko się zgadza. 100 00:04:41,620 --> 00:04:43,700 Masz dwa wodory na stopniu utlenienia +1. 101 00:04:43,700 --> 00:04:45,350 To jest w sumie +2. 102 00:04:45,350 --> 00:04:48,180 +2 + (-)2 = 0. 103 00:04:48,180 --> 00:04:49,990 Czyli cząsteczka jest obojętna, zgadza się. 104 00:04:49,990 --> 00:04:52,650 A tutaj? Jakie są stopnie utlenienia? 105 00:04:52,650 --> 00:04:58,660 Jeden z tych wodorów opuścił cząsteczkę wody 106 00:04:58,660 --> 00:05:01,220 i przyłączył się do drugiej cząsteczki wody 107 00:05:01,220 --> 00:05:02,420 bez zabierania swojego elektronu. 108 00:05:02,420 --> 00:05:04,560 Zostawił swój elektron tutaj. 109 00:05:04,560 --> 00:05:09,930 Więc ten tlen ciągle ma stopień utlenienia tówny (-)2. 110 00:05:09,930 --> 00:05:13,290 A ten wodór - nadal jest na stopniu utlenienia +1. 111 00:05:13,290 --> 00:05:15,190 I dlatego liczymy w ten sposób: (-)2 + (+)1. 112 00:05:15,190 --> 00:05:16,300 Wychodzi (-)1. 113 00:05:16,300 --> 00:05:18,660 Tym razem to się zgadza, bo 114 00:05:18,660 --> 00:05:20,910 ładunek jonu OH- wynosi (-)1. 115 00:05:20,910 --> 00:05:22,940 Teraz tutaj - ile wynoszą stopnie utlenienia? 116 00:05:22,940 --> 00:05:28,230 każdy z atomów wodoru jest na +1 stopniu utlenienia. 117 00:05:28,230 --> 00:05:32,070 A atom tlenu jest na stopniu utlenienia (-)2. 118 00:05:32,070 --> 00:05:33,860 I kiedy patrzysz na całkowity ładunek 119 00:05:33,860 --> 00:05:38,730 tej cząstki, (+)1 od każdego atomu wodoru równa się (+)3. 120 00:05:38,730 --> 00:05:39,610 Dodałem te ładunki. 121 00:05:39,610 --> 00:05:41,480 Stopień utlenienia tlenu = (-)2. 122 00:05:41,480 --> 00:05:45,080 Więc: (+)3 + (-)2 = (+)1. 123 00:05:45,080 --> 00:05:47,370 Czyli ładunek całkowity tej cząstki wynosi (+)1. 124 00:05:47,370 --> 00:05:51,260 Czas na pytanie: czy któreś stopnie utlenienia 125 00:05:51,260 --> 00:05:52,930 utległy tutaj zmianie? 126 00:05:52,930 --> 00:05:55,850 Wszystkie atomy wodoru tutaj - 127 00:05:55,850 --> 00:05:58,120 w dwóch molach cząsteczek wody 128 00:05:58,120 --> 00:06:00,570 lub - po prostu - w dwóch cząsteczkach wody - 129 00:06:00,570 --> 00:06:02,280 Mam tu cztery mole atomów (lub cztery atomy) wodoru. 130 00:06:02,280 --> 00:06:02,600 Zgadza się? 131 00:06:02,600 --> 00:06:04,890 Wszystkie one są na stopniu utlenienia równym (+)1. 132 00:06:04,890 --> 00:06:07,050 Po prawej stronie równania też mam cztery atomy wodoru. 133 00:06:07,050 --> 00:06:10,050 Każdy z nich jest na (+)1 stopniu utlenienia. 134 00:06:10,050 --> 00:06:14,370 Chociaż stopień utlenienia wodoru wynosi tutaj (+)1 135 00:06:14,370 --> 00:06:16,860 i chociaż możesz pokazać kierunek tej reakcji, 136 00:06:16,860 --> 00:06:19,720 wodór nie został utleniony. 137 00:06:19,720 --> 00:06:21,715 Jego stopień utlenienia nie zmienił się. 138 00:06:24,270 --> 00:06:26,570 Możliwe, że został utleniony w jakiejś poprzedniej reakcji, w której 139 00:06:26,570 --> 00:06:30,310 utworzyła się woda, ale w tej reakcji - wodór nie uległ utlenieniu. 140 00:06:30,310 --> 00:06:34,160 Podobnie atomy tlenu - mamy tutaj dwa atomy tlenu. 141 00:06:35,040 --> 00:06:37,650 Każdy z nich jest na (-)2 stopniu utlenienia. 142 00:06:37,650 --> 00:06:39,380 Tutaj też mamy dwa atomy tlenu. 143 00:06:39,380 --> 00:06:41,630 I również każdy na stopniu utlenienia równym (-)2. 144 00:06:41,630 --> 00:06:46,000 W wyniku tej reakcji żadne elektrony nie zmieniły 145 00:06:46,000 --> 00:06:48,140 swojego położenia, stopnie utlenienia nie uległy zmianie. 146 00:06:48,140 --> 00:06:52,250 Czyli tutaj nie zaszła ani reakcji utlenienia ani redukcji. 147 00:06:52,250 --> 00:06:54,250 Wytłumaczę to szczegółowo w następnym filmie. 148 00:06:54,250 --> 00:06:57,080 Chcę, żeby to było jasne - w tej reakcji NIC nie zostało utlenione 149 00:06:57,080 --> 00:07:01,160 ani zredukowane, ponieważ 150 00:07:01,160 --> 00:07:03,180 poszczególne stopnie utlenienia przed reakcją i po reakcji są takie same. 151 00:07:03,180 --> 00:07:07,870 Czasem będę mówić: 152 00:07:07,870 --> 00:07:10,580 magnez jest na stopniu utlenienia równym +2, 153 00:07:10,580 --> 00:07:13,650 a tlen na stopniu utlenienia (-)2, 154 00:07:13,650 --> 00:07:15,310 czyli magnez jest utleniony. 155 00:07:15,310 --> 00:07:17,220 Dwa elektrony zostały mu odebrane. 156 00:07:17,220 --> 00:07:18,670 A tlen jest zredukowany, 157 00:07:18,670 --> 00:07:20,180 przyjął dwa elektrony. 158 00:07:20,180 --> 00:07:22,620 Chcę w ten sposób dać do zrozumienia, że te procesy (utlenianie i redukacja) 159 00:07:22,620 --> 00:07:24,680 miały miejsce podczas reakcji tworzenia tlenku magnezu, ale nie zawsze zajmujemy się właśnie tym. 160 00:07:24,680 --> 00:07:26,120 Może się zdarzyć, że 161 00:07:26,120 --> 00:07:27,120 niekoniecznie musi zajść utlenianie i redukcja. 162 00:07:27,120 --> 00:07:29,760 Ale stopień utlenienia magnezu w związkach 163 00:07:29,760 --> 00:07:31,050 zawsze wynosi +2. 164 00:07:31,050 --> 00:07:35,520 A stopień utlenienia tlenu 165 00:07:35,520 --> 00:07:37,380 zazwyczaj wynosi (-)2. > 166 00:07:37,380 --> 00:07:38,960 Mam nadzieję, że będziesz wiedział, co mam na myśli, kiedy mówię, że 167 00:07:38,960 --> 00:07:40,330 coś jest utlenione. 168 00:07:40,330 --> 00:07:44,130 W pewnym sensie to pochodzi od przejścia od obojętnego magnezu 169 00:07:44,130 --> 00:07:47,310 do magnezu naładowanego dodatnio - poprzez utratę dwóch elektronów. 170 00:07:47,310 --> 00:07:49,510 Takie przejście to utlenienie. 171 00:07:49,510 --> 00:07:53,280 Zajmijmy się poważniejszym problemem. Nadtlenek wodoru. 172 00:07:53,280 --> 00:07:57,260 Mówiłem to już wielokrotnie, że tlen 173 00:07:57,260 --> 00:08:01,600 dąży do uzyskania stopnia utlenienia (-)2. 174 00:08:01,600 --> 00:08:02,450 Tutaj jest (-)1. 175 00:08:04,910 --> 00:08:06,900 Ci tutaj dążą do stopnia utlenienia (+)1. 176 00:08:06,900 --> 00:08:09,100 Wodór może mieć (+)1 lub (-)1. 177 00:08:09,100 --> 00:08:10,450 Atomy tutaj (+)2. 178 00:08:10,450 --> 00:08:11,520 Myślę, że widzisz zależości. 179 00:08:11,520 --> 00:08:15,070 Wszystko zależy od tego, czy lubią oddawać czy przyjmować elektrony. 180 00:08:15,070 --> 00:08:17,450 Mógłbyś powiedzieć, że woda normalnie... 181 00:08:19,590 --> 00:08:22,470 Możesz się pokusić o napisanie tego. 182 00:08:22,470 --> 00:08:25,470 Wodór jest stopniu utlenienia (+)1 w cząsteczce wody. 183 00:08:25,470 --> 00:08:28,690 Tlen na stopniu utlenienia (-)2. 184 00:08:28,690 --> 00:08:31,440 Kiedy to piszesz, od razu pojawia się pytanie - 185 00:08:31,440 --> 00:08:34,240 czy to (H2O2) jest cząsteczka obojętna. Sprawdźmy. 186 00:08:34,240 --> 00:08:35,480 Dwa atomy wodoru na stopniu utlenienia (+)1, czyli łącznie (+)2. 187 00:08:35,480 --> 00:08:36,610 Dwa atomy tlenu na stopniu utlenienia (-)2, 188 00:08:36,610 --> 00:08:37,290 czyli łącznie (-)4. 189 00:08:37,290 --> 00:08:40,130 To znaczy, że kończymy z całkowitym ładunkiem 190 00:08:40,130 --> 00:08:41,720 (+)2 + (-)4 = (-)2. 191 00:08:41,720 --> 00:08:42,780 Ale chyba nie o to chodzi, przecież 192 00:08:42,780 --> 00:08:44,300 ta cząsteczka nie ma ładunku! 193 00:08:44,300 --> 00:08:45,980 I to jest ta dziwna zagadka. 194 00:08:45,980 --> 00:08:48,390 Sytuacja jest dziwna, bo jeśli spojrzysz na 195 00:08:48,390 --> 00:08:52,140 strukturę nadtlenku wodoru, zobaczysz, że atomy tlenu 196 00:08:52,140 --> 00:08:53,830 łączą się ze sobą nawzajem. 197 00:08:53,830 --> 00:08:56,120 Stąd się bierze ten NADtlenek. 198 00:08:56,120 --> 00:09:00,590 Do tego każdy atom tlenu jest połączony z atomem wodoru. 199 00:09:00,590 --> 00:09:04,670 Czyli w tym przypadku, szczególnie w pierwszym roku nauki chemii, 200 00:09:04,670 --> 00:09:07,190 cząsteczki nadtlenków, np. H2O2, 201 00:09:07,190 --> 00:09:09,110 są bardzo wyjątkowe. 202 00:09:09,110 --> 00:09:11,660 Są oczywiście też inne, ale to jest ten jeden przypadek, w którym 203 00:09:11,660 --> 00:09:15,540 atomy tlenu nie są na stopniu utlenienia (-)2. 204 00:09:15,540 --> 00:09:17,550 Przyjrzyjmy się temu i spróbujmy określić, na jakim stopniu utlenienia 205 00:09:17,550 --> 00:09:20,750 są atomy tlenu w cząsteczce nadtlenku wodoru. 206 00:09:20,750 --> 00:09:23,735 W tej sytuacji, w wiązaniu wodór-tlen, 207 00:09:23,735 --> 00:09:26,460 tlen przyjmuje elektron a wodór 208 00:09:26,460 --> 00:09:27,320 ten elektron traci. 209 00:09:27,320 --> 00:09:28,780 Więc tutaj mamy (+)1. 210 00:09:28,780 --> 00:09:30,430 To samo tutaj. 211 00:09:30,430 --> 00:09:33,060 Z tego wiązania tlen ma cąstkowy ładunek (-)1 [przyp. tłum. na rysunku jest błąd; jest +1, a powinno być -1]. 212 00:09:33,060 --> 00:09:34,790 Zdobywa elektron. 213 00:09:34,790 --> 00:09:37,380 A co z wiązaniem między atomami tlenu? 214 00:09:37,380 --> 00:09:39,760 Cóż, nie ma żadnego powodu, żeby tleny 215 00:09:39,760 --> 00:09:41,170 zabierały sobie wzajemnie elektrony. 216 00:09:41,170 --> 00:09:43,560 Czyli to wiązanie nie ma żadnego wpływu 217 00:09:43,560 --> 00:09:45,000 na stopień utlenienia tlenu. 218 00:09:45,000 --> 00:09:49,470 Czyli w tym przypadku stopień utlenienia tlenu wynosi (-)1 [przyp. tłum. na rysunku nadal jest błąd]. 219 00:09:49,470 --> 00:09:53,580 Tak samo dla tego atomu tlenu. 220 00:09:53,580 --> 00:09:59,620 Czyli każdy atom wodoru jest na stopniu utlenienia (-)1. 221 00:09:59,620 --> 00:10:03,080 A każdy atom tlenu jest na stopniu utlenienia (-)1. 222 00:10:03,080 --> 00:10:05,930 Czyli suma stopni utlenienia wynosi 0. 223 00:10:05,930 --> 00:10:09,260 2 * (+)1 + 2 * (-)1 = 0 224 00:10:09,260 --> 00:10:11,080 Więc to był wyjątek. 225 00:10:11,080 --> 00:10:13,290 Dobrze jest go znać. 226 00:10:13,290 --> 00:10:14,170 Przeanalizujmy kolejny przykład. 227 00:10:14,170 --> 00:10:15,970 Węglan żelaza(III). 228 00:10:15,970 --> 00:10:18,410 Pamiętam, jak pierwszy raz 229 00:10:18,410 --> 00:10:19,920 pisaliśmy wzór węglanu żelaza(III). 230 00:10:19,920 --> 00:10:22,990 Pewnie sobie myślałeś, że bez sensu jest ta nazwa, żelazo(III), 231 00:10:22,990 --> 00:10:25,270 skoro są tylko dwa atomy żelaza. 232 00:10:26,350 --> 00:10:27,840 Teraz dowiesz się, skąd się ta nazwa wzięła. 233 00:10:27,840 --> 00:10:30,310 Spójrzmy na stopnie utlenienia. 234 00:10:30,310 --> 00:10:31,850 Tlen. 235 00:10:31,850 --> 00:10:35,610 Stopień utlenienia atomów tlenu wynosi (-)2. 236 00:10:38,530 --> 00:10:41,760 Węgiel łączy się z tlenem... 237 00:10:41,760 --> 00:10:43,330 spójrzmy na układ okresowy. 238 00:10:43,330 --> 00:10:46,910 Węgiel łączy się z tlenem. 239 00:10:46,910 --> 00:10:48,720 Węgiel może jednak łączyć się inaczej. 240 00:10:48,720 --> 00:10:51,120 Węgiel czasami lubi oddawać swoje elektrony. 241 00:10:51,120 --> 00:10:53,040 A czasami lubi brać cudze elektrony. 242 00:10:53,040 --> 00:10:57,270 Kiedy węgiel łączy się z tlenem, tlen jest 243 00:10:57,270 --> 00:10:58,810 takim przyciągaczem elektronów. 244 00:10:58,810 --> 00:11:01,160 Więc kiedy musimy powiedzieć, kto bierze elektrony, 245 00:11:01,160 --> 00:11:03,010 to na pewno będzie tlen. 246 00:11:03,010 --> 00:11:03,540 Zgadza się? 247 00:11:03,540 --> 00:11:07,040 Więc węgiel oddaje swoje elektrony. 248 00:11:07,040 --> 00:11:10,200 Ale ILE elektronów może oddać węgiel? 249 00:11:10,200 --> 00:11:10,936 Policzmy. 250 00:11:10,936 --> 00:11:14,720 Węgiel ma 1, 2, 3, 4 - cztery elektrony walencyjne. 251 00:11:14,720 --> 00:11:16,240 Czyli może co nawyżej oddać cztery elektrony. 252 00:11:19,390 --> 00:11:21,670 Wróćmy do węglanu. 253 00:11:21,670 --> 00:11:27,040 Węgiel może oddać co najwyżej swoje 254 00:11:27,040 --> 00:11:29,930 cztery elektrony walencyjne. 255 00:11:29,930 --> 00:11:32,400 Jaki będzie stopień utlenienia atomu węgla 256 00:11:32,400 --> 00:11:33,770 w cząsteczce węglanu? 257 00:11:33,770 --> 00:11:36,810 W cząstce CO3 ? 258 00:11:36,810 --> 00:11:39,430 Będzie równy (+)4, ponieważ 259 00:11:39,430 --> 00:11:40,270 oddał cztery elektrony. 260 00:11:40,270 --> 00:11:42,260 Kiedy węgiel łączy się z tlenem, oddaje mu cztery elektrony. 261 00:11:42,260 --> 00:11:44,630 Tlenowi potrzeba więcej! 262 00:11:44,630 --> 00:11:47,640 Każdy tlen chce być na stopniu utlenienia (-)2. 263 00:11:47,640 --> 00:11:48,590 Przemyślmy to. 264 00:11:48,590 --> 00:11:54,210 Mamy (+)4 + 3 * (-)2. 265 00:11:54,210 --> 00:11:54,700 Tak? 266 00:11:54,700 --> 00:11:56,870 Mamy 3 atomy tlenu. 267 00:11:56,870 --> 00:12:00,290 Czyli w sumie: 4 - 6 = (-)2. 268 00:12:00,290 --> 00:12:02,730 Czyli możemy przypuszczać, że ładunek reszty węglanowej 269 00:12:02,730 --> 00:12:06,990 (cząstki CO3) wynosi (-)2. 270 00:12:06,990 --> 00:12:11,210 Skoro całkowity ładunek CO3 wynosi (-)2, 271 00:12:11,210 --> 00:12:16,920 to taki jest też wkład tej cząstki w całkowity stopień utlenienia całej cząsteczki. 272 00:12:18,620 --> 00:12:20,980 Mamy trzy reszty węglanowe. 273 00:12:20,980 --> 00:12:22,710 Każda z nich wnosi ładunek (-)2. 274 00:12:22,710 --> 00:12:25,740 Czyli w sumie to jest (-)6. 275 00:12:25,740 --> 00:12:29,380 Skoro wkład węglanu to (-)6, a cząsteczka jest obojętna, to nasze 2 atomy żelaza 276 00:12:29,380 --> 00:12:32,880 muszą dostarczyć ładunek taki, żeby 277 00:12:32,880 --> 00:12:35,290 suma ładunków cząstkowych wynosiła 0. Czyli od żelaza musi przyjść +6. 278 00:12:35,290 --> 00:12:38,030 Wtedy suma stopni utlenienia wyniesie 0. 279 00:12:38,030 --> 00:12:42,400 Jeśli dwa atomy żelaza mają dostarczyć +6, 280 00:12:42,400 --> 00:12:44,380 to pojedynczy atom żelaza 281 00:12:44,380 --> 00:12:46,460 musi być na stopniu utlenienia +6/2 = +3. 282 00:12:46,460 --> 00:12:50,930 Albo - w naszym teoretycznym świecie - dzieje się tak, że 283 00:12:50,930 --> 00:12:53,510 od każdego atomu żelaza muszą być dostarczone trzy elektrony 284 00:12:53,510 --> 00:12:55,240 dla grup węglanowych. 285 00:12:55,240 --> 00:12:57,980 Dlaczego więc mówimy o węglanie żelaza(III)? 286 00:12:57,980 --> 00:13:01,340 Myślę, że teraz już wiesz. 287 00:13:01,340 --> 00:13:04,600 Dlatego, że żelazo jest w tym związku na stopniu utlenienia +3. 288 00:13:04,600 --> 00:13:06,520 Żelazo - tak jak większość metali, 289 00:13:06,520 --> 00:13:09,790 szczególnie metali przejściowych - może przyjmować różne stopnie utlenienia. 290 00:13:09,790 --> 00:13:11,970 Jeśli masz węglan żelaza(III), to od razu wiesz, 291 00:13:11,970 --> 00:13:14,130 że w tym związku żelazo jest na stopniu utlenienia +3. 292 00:13:14,130 --> 00:13:18,120 Lub że cząstkowy ładunek żelaza w tej cząsteczce 293 00:13:18,120 --> 00:13:20,780 wynosi +3. 294 00:13:20,780 --> 00:13:21,900 Zróbmy inny przykład. 295 00:13:21,900 --> 00:13:23,000 ten jest interesujący. 296 00:13:23,000 --> 00:13:24,010 Kwas octowy. 297 00:13:24,010 --> 00:13:25,560 Wydaje mi się, że to jest pierwszy raz, kiedy pokazuję ci 298 00:13:25,560 --> 00:13:30,740 wzór kwasu octowego. 299 00:13:30,740 --> 00:13:33,410 Nie chcę się tutaj zagłębiać w chemię organiczną. 300 00:13:33,410 --> 00:13:37,290 Ale spróbujmy określić, jakie różne ładunki 301 00:13:37,290 --> 00:13:38,835 lub stopnie utlenienia są w cząsteczce kwasu octowego. 302 00:13:41,510 --> 00:13:43,610 Możesz też zobaczyć zapisane to w ten sposób. 303 00:13:43,610 --> 00:13:45,430 To też jest OK. 304 00:13:45,430 --> 00:13:47,530 Atomy tlenu, każdy z nich, chcą być na stopniu utlenienia (-)2. 305 00:13:51,130 --> 00:13:52,570 Wodory - każdy na (+)1. 306 00:13:56,270 --> 00:13:58,520 To na czym stoimy? 307 00:13:58,520 --> 00:14:02,100 Te tleny dają łącznie (-)4. 308 00:14:02,100 --> 00:14:06,200 A wodory dają: tutaj jest (+)3, 309 00:14:06,200 --> 00:14:09,260 a tu jeszcze (+)1. 310 00:14:09,260 --> 00:14:10,925 Dodajesz to wszystko do siebie i... masz 0. 311 00:14:10,925 --> 00:14:11,740 O! 312 00:14:11,740 --> 00:14:14,430 Czyli węgiel nie ma stopnia utlenienia! ;) 313 00:14:14,430 --> 00:14:17,280 Albo ma stopień utlenienia równy 0. 314 00:14:17,280 --> 00:14:22,180 Wychodzi nam zero, jeśli rozważymy tylko wodory 315 00:14:22,180 --> 00:14:23,370 i tleny. 316 00:14:23,370 --> 00:14:26,230 Sprawdźmy, jak to jest w rzeczywistości - przyjrzyjmy się wzorowi strukturalnemu. 317 00:14:26,230 --> 00:14:29,360 Kiedy węgiel łączy się z wodorem, to 318 00:14:29,360 --> 00:14:32,100 kto bierze elektrony? 319 00:14:32,100 --> 00:14:35,330 Kiedy węgiel łączy się z wodorem. 320 00:14:35,330 --> 00:14:37,320 Elektroujemność - przesuwasz się w prawą stronę, więc 321 00:14:37,320 --> 00:14:39,330 węgiel jest bardziej elektroujemny. 322 00:14:39,330 --> 00:14:42,590 Lubi trzymać elektrony przy sobie albo je zawłaszczać - 323 00:14:42,590 --> 00:14:43,310 bardziej niż wodór. 324 00:14:43,310 --> 00:14:46,080 Więc wodór straci swoje elekrony w naszym 325 00:14:46,080 --> 00:14:46,860 teoretycznym świecie stopni utleniania. 326 00:14:46,860 --> 00:14:50,375 To jest w zasadzie wiązanie kowalencyjne, ale przyjęliśmy, że 327 00:14:50,375 --> 00:14:52,430 kiedy rozważamy stopnie utlenienia, 328 00:14:52,430 --> 00:14:53,630 wyobrażamy sobie, że to wiązanie jest jonowe. 329 00:14:53,630 --> 00:14:56,030 Więc w tym przypadku wodory 330 00:14:56,030 --> 00:14:58,100 tracą elektrony. 331 00:14:58,100 --> 00:15:00,920 Każdy z tych wodorów będzie na stopniu utlenienia (+)1. 332 00:15:00,920 --> 00:15:03,400 To jest spójne z tym, co wiemy. 333 00:15:03,400 --> 00:15:04,730 Ale tutaj jest coś innego. 334 00:15:04,730 --> 00:15:06,770 Kiedy robiliśmy to ćwiczenie, tutaj, z miejsca 335 00:15:06,770 --> 00:15:10,420 napisałem, że wodory są na stopniu utlenienia (+)1. 336 00:15:10,420 --> 00:15:12,190 Zrobiłem tak, ponieważ w tej cząsteczce wszystkie inne 337 00:15:12,190 --> 00:15:15,000 atomy to węgiel i tlen, które są bardziej elektroujemne 338 00:15:15,000 --> 00:15:15,700 od wodoru. 339 00:15:15,700 --> 00:15:18,190 Czyli atomy wodoru będzie na stopniu utlenienia (+)1. 340 00:15:18,190 --> 00:15:20,960 Gdybym miał w tym miejscu metale alkaliczne, 341 00:15:20,960 --> 00:15:22,740 nie byłbym taki pewny siebie. 342 00:15:22,740 --> 00:15:24,090 Wtedy zacząłbym się zastanawiać, czy może wodór 343 00:15:24,090 --> 00:15:25,910 nie przyjmowałby elektronów od tych metali. 344 00:15:25,910 --> 00:15:27,280 Ale nieważne. 345 00:15:27,280 --> 00:15:30,680 Te wszystkie atomy oddają elektrony atomowi węgla. 346 00:15:30,680 --> 00:15:36,785 Czyli tylko od tych trzech atomów wodoru ten atom węgla będzie na 347 00:15:36,785 --> 00:15:39,740 stopniu utlenienia (-)3. 348 00:15:39,740 --> 00:15:41,260 Te atomy tracą elektrony. 349 00:15:41,260 --> 00:15:43,560 Ten atom dostaje trzy elektrony, więc jego ładunek 350 00:15:43,560 --> 00:15:45,430 obniża się o trzy. 351 00:15:45,430 --> 00:15:46,680 Wiązanie węgiel-węgiel. 352 00:15:46,680 --> 00:15:48,720 Nie ma powodu, dla którego atomy węgla miałyby sobie 353 00:15:48,720 --> 00:15:49,570 zabierać elektrony. 354 00:15:49,570 --> 00:15:51,620 Wszystkie atomy węgla są równe! 355 00:15:51,620 --> 00:15:53,920 Czyli tutaj nie ma przenoszenia elektronów. 356 00:15:53,920 --> 00:15:56,160 Czyli ten atom węgla zostaje na stopniu utlenienia (-)3. 357 00:15:56,160 --> 00:15:57,230 A co po tej stronie cząsteczki? 358 00:15:57,230 --> 00:16:01,560 Wiemy, że ten atom węgla jest na sotpniu utlenienia (+)1. 359 00:16:02,920 --> 00:16:05,470 Oddaje swój elektron atomowi tlenu. 360 00:16:05,470 --> 00:16:08,870 Ten atom tlenu, jak większość atomów tlenu, 361 00:16:08,870 --> 00:16:09,640 chciałby przyjąć dwa elektrony. 362 00:16:09,640 --> 00:16:12,980 Jeden od atomu węgla i jeden od atomu wodoru. 363 00:16:12,980 --> 00:16:16,460 I teraz jego stopień utlenienia wynosi (-)2. 364 00:16:16,460 --> 00:16:19,140 Ten atom tlenu również chce przyjąć dwa elektrony. 365 00:16:19,140 --> 00:16:20,600 W tym przypadku oba elektrony będą pochodziły 366 00:16:20,600 --> 00:16:22,370 od tego pomarańczowego atomu węgla. 367 00:16:22,370 --> 00:16:24,870 Czyli ten atom tlenu jest na (-)2 stopniu utlenienia. 368 00:16:24,870 --> 00:16:26,840 Jaki jest stopień utlenienia tego atomu węgla? 369 00:16:26,840 --> 00:16:33,190 Stracił dwa elektrony na rzecz tego tlenu i jeszcze jeden 370 00:16:33,190 --> 00:16:35,450 na rzecz tego tlenu. 371 00:16:35,450 --> 00:16:37,640 Pamiętaj, ten atom tlenu dostał jeden elektron od atomu węgla 372 00:16:37,640 --> 00:16:39,050 i jeden elektron od atomu wodoru. 373 00:16:39,050 --> 00:16:41,990 Więc stracił jeden elektron tutaj, a dwa tutaj, 374 00:16:41,990 --> 00:16:43,770 czyli w sumie stracił trzy elektrony. 375 00:16:43,770 --> 00:16:49,050 Czyli w naszej rzeczywistości ma cząśtkowy ładunek równy (+)3. 376 00:16:49,050 --> 00:16:53,080 Okazuje się, że średni stopień utlenienia 377 00:16:53,080 --> 00:16:54,930 atomów węgla w cząsteczce kwasu octowego wynosi 0. 378 00:16:54,930 --> 00:16:58,150 Bo średnia arytmetyczna z (-)3 i (+)3 wynosi 0. 379 00:16:58,150 --> 00:17:00,270 I to dlatego powiedziałem, że możliwe, że atomy węgla są na zerowym stopniu utlenienia. 380 00:17:00,270 --> 00:17:03,730 Ale jeśli zapiszesz poszczególne stopnie utlenienia, 381 00:17:03,730 --> 00:17:07,410 zielony węgiel ma (-)3. 382 00:17:07,410 --> 00:17:10,660 A węgiel pomarańczowy 383 00:17:10,660 --> 00:17:12,880 ma (+)3. 384 00:17:12,880 --> 00:17:15,500 Kiedy masz już to rozpisane, a wydaje mi się, że teraz 385 00:17:15,500 --> 00:17:22,130 to już nie jest tak mocno skomplikowane, spokojnie sobie z tym poradzisz. 386 00:17:22,130 --> 00:17:23,720 Wydaje mi się, że masz już podstawy. 387 00:17:23,720 --> 00:17:26,515 W następnym filmie zaczniemy rozważać 388 00:17:26,515 --> 00:17:28,150 reakcje utleniania i redukacji.