.
Pojďme zjistit oxidační stavy pro některé další
atomy a molekuly.
Takže mám oxid hořečnatý.
MgO.
Napíšu kyslík jinou barvou.
Jaké jsou tedy jejich oxidační stavy?
To už budete asi vědět, ale podívejme se na
periodickou tabulku, protože to nikdy nebolí znovu
se s ní obeznámit.
Takže máme hořčík.
Hořčík má dva valenční elektrony.
Je ve druhé skupině.
Rád by ztratil ty dva elektrony.
Kyslík, to už víme, je jedním z nejvíce
elektronegativních atomů. Je tak elektronegativní, že "oxidovaný"
byl vlastně pojmenovám po něm.
A my víme, že kyslík miluje, když získá dva elektrony.
Takže toto je vlastně jakoby manželství posvěcené v nebi.
Tenhle prvek chce ztratit dva elektrony a tenhle je chce
získat.
Takže co se stane?
Hořčík ztratí dva elektrony.
Byl neutrální.
Teď bude mít náboj plus 2, hypoteticky.
A pak, kyslík bude mít minus 2 náboj,
protože získal dva elektrony.
Takže v této molekule oxidu hořečnatého, oxidační
stav hořčíku je plus 2.
A oxidační stav kyslíku je minus 2.
A teď se podíváme na něco těžšího.
Řekněme, že máme hydroxid hořečnatý.
Hydroxid je (OH)2.
.
(OH)2 tady, kde jsou dvě hydroxidové skupiny.
Mám tedy pokušení jít na to takto:
Hořčík rád ztrácí své elektrony, své dva elektrony,
což by vytvořilo jeho pozitivní náboj -- je to hypotetický
pozitivní oxidační stav.
No a já mám pokušení říct si: hele, hořčík tady
by byl plus 2.
Tak mě to tu nechte napsat.
A pamatujte, aby všechno fungovalo, jestli
je to neutrální sloučenina, všechny oxidační stavy v ní
dají po sečtení nulu.
Tak se podívejme, jestli to bude fungovat.
Teď, kyslík.
Moje myšlenka je, že kyslík chce mít
oxidační číslo mínus 2.
Napíšu sem.
.
A vodík, když je vázán ke kyslíku -- pamatujte.
V tomto případě je vodík vázán nejprve s kyslíkem.
A poté je toto vázáno s hořčíkem.
Takže vodík je vázán ke kyslíku,
Vodík, kdyby byl vázán k hořčíku, možná byste chtěli
říct, podívej, možná on vezme elektrony a bude mít
záporný oxidační stav.
Ale když je vodík vázán s kyslíkem, tak
se vzdává elektronů.
Má pouze jeden elektron, kterého se může vzdát.
Takže má oxidační stav plus 1.
Tak se podívejme.
Nejdřív, můžete říct, sečítám
oxidační stavy.
Plus 2 minus 2 je 0 plus 1.
A dostávám plus 1 oxidační stav.
To nedává smysl, Sale.
Toto je neutrální sloučenina.
A na co musíte vzpomenout je, že máme dva
hydroxidy tady.
Takže co uděláte? Zjistíte součet oxidačních
stavů hydroxidu.
To je minus dva plus 1.
A pro celou molekulu hydroxidu,
máte součet minus 1.
A máte celkově dva?
Že?
Máte tady dvě molekuly hydroxidu.
Takže příspěvek k celkovému oxidačnímu stavu
molekuly bude minus 1 za každý hydroxid.
Ale pak máte celkově dva.
Takže to je minus 2 a pak plus 2 hořčíku.
A sečtením získáme 0.
Takže to fungovalo.
Nyní chci udělat něco navíc.
Vrátím se zpět k řešení některých problémů.
Ale chci udělat ještě něco navíc
o terminologii.
Protože jsem tak nějak používal oxidační stav a oxidovaný,
a redukovaný jako zaměnitelné, do jisté míry.
Ale my jsme nahlédli do tolika problémů s autoionizací
vody - vlastně, nakreslím dva moly vody.
A to je rovno jednomu molu H30+ a OH-.
A očividně, vše je ve vodném prostředí.
Teď se podíváme na vodu.
Jaké jsou oxidační stavy ve vodě právě teď?
Toto jsme přeji již dělali v předchozím videu.
Oxidační stav kyslíku je minus 2, protože si chamtivě brání
dva elektrony od dvou vodíků.
Každý vodík odevzdává jeden elektron.
Takže má oxidační stav plus 1.
A my vidíme tuto molekulu.
Vše se sečte.
Protože máte dva vodíky s plus 1.
To je plus 2.
Plus 2 minus 2 za jeden kyslík, a dostanete 0.
A je to neutrální sloučenina.
A teď zde, jaké jsou oxidační stavy?
Jeden z těchto vodíků opustil jednu z těchto molekul vody
a spojil se s jinou molekulou vody bez přenesení
jeho elektronu s sebou.
Takže nechal elektron tady.
Takže kyslík má stále oxidační stav minus 2.
A tento vodík má stále plus 1.
A proto uděláte minus 2 plus 1.
A dostanete minus 1.
A nyní to funguje, protože to je skutečný
náboj na tomto hydroxidovém iontu.
A tady, jaké jsou oxidační stavy?
Každý z vodíků má oxidační stav plus 1.
A tento kyslík má minus 2.
A když se podíváte na náboj pro celou
molekulu, plus 1 na třech vodících, to je plus 3.
Jen jsem je sečetl.
Minus 2.
Takže plus 3 minus 2, měl bych mít náboj plus 1 na této
celé molekule, což je opravdu tento případ.
Má otázka zní, změnil se některý z těchto oxidačních stavů
u některého z těchto atomů?
Všechny vodíky tady - a mohli bychom to
nazývat 2 moly vody.
Nebo jen mám dvě molekuly vody.
Ale mám 4 vodíky.
Že?
A všechny z nich měly oxidační stav 1.
Na pravé straně, mám 4 vodíky.
Všechny mají oxidační stav 1.
Jejich oxidační stav v této reakci je 1
a můžete si vybrat kterýkoliv směr reakce -
tedy vodík nebyl oxidován.
Jeho oxidační stav se nezměnil.
.
Možná byl oxidován v předchozí reakci kde
byla voda vytvořena, ale v této reakci, nebyl oxidován.
Podobně, kyslíky - máme dvě molekuly kyslíku nebo
atomy, zde.
Každý má oxidační stav minus 2.
Zde máme 2 molekuly kyslíku.
Každá má oxidační stav minus 2.
V průběhu této reakce zůstaly všechny
elektrony na svém místě.
Toto tedy není ani oxidačni ani redukční reakce.
A toto rozeberu v detailu v následujícím videu.
Chtěl jsem jen, aby bylo jasné, že nic nebylo oxidováno
ani redukováno, protože jejich oxidační stavy
zůstaly stejné.
Protože občas řeknu, hele, podívejte.
Hořčík má oxidační stav plus 2.
A kyslík má oxidační stav minus 2.
Hořčík byl oxidován.
Dva elektony byly od něj odebrány.
A kyslík byl redukován.
Dva elektrony mu byly dány.
A řeknu to, že to naznačuje reakce, kterými byly vytvořeny,
ale to není vždy ten případ.
Mohli byste mít reakce, kde se
to nestane.
Ale oxidační stav hořčíku je
určitě plus 2.
A oxidační stav kyslíku, nebo oxidační
číslo je minus 2.
Ale myslím se, že víte o čem mluvím, když řeknu, že
byl oxidován.
V určitém bodě, se stal z neutrálního hořčíku
kladně nabitý hořčík ztrátou dvou elektronů.
Takže byl oxidován.
Teď, vrhněme se na složitější problémy. Takže peroxid
vodíku - řekl jsem již několikrát, že kyslík
mívá oxidační stav minus 2.
Tady má minus 1.
Myslím, že už poznáte ten vzorec.
Tito chlapíci mají plus 1.
Vodík má plus nebo minus 1.
Tito chlapíci mají plus 2.
Myslím, že vidíte ten vzorec.
Je to o tom, jestli chce prvek ztratit či získat elektrony.
Mohli byste říct, že ve vodě má kyslík
oxidační číslo mínus 2.
Takže možná budete v pokušení říct - OK.
Vodík má plus 1, protože se váže s vodou.
A vodík má minus 2.
Ale když uděláte tohle, máte okamžitě hlavolam.
Toto je neutrální molekula - podívejte.
Dva vodíky plus 2.
Dva kyslíky minus 2.
Minus 4.
Takže by to skončilo s minus 2
celkovým oxidačním stavem.
A to není tento případ protože
molekula nemá žádný náboj.
A tady je hádanka.
A je to hádanka, protože, jestliže se podíváte na
strukturu peroxidu vodíku, kyslíky jsou
ve skutečnosti vázány k sobě.
To je původ peroxidu.
A každý z nich je vázán k vodíku.
V tomto případě, zvláště v první roce chemie,
molekuly peoxidu, zvláště peroxidu vodíku,
jsou tím speciálním případem.
Existují další. ale toto jeden speciální případ, kde
kyslík nemá oxidační stav minus 2.
Podívejte se sem a zkuste zjistit, jaký
oxidační stav by byl v peroxidu vodíku.
V tomto případě, vazba vodík-kyslík, kyslík
bude brát elektron a vodík
jej bude ztrácet.
Takže bude mít plus 1 tady.
Stejně na této straně.
Kyslík, alespoň na této straně vazby, bude mít plus 1.
Získá jeden elektron.
A co tato strana vazby s druhým kyslíkem?
No, není důvod, aby kyslík odebíral
elektron druhému kyslíku.
Takže nebude mít žádný vliv na
jeho oxidační stav.
V tomto případě, oxidační stav kyslíku je minus 1.
Tento oxidační stav kyslíku je také mínus 1.
A oba vodíky mají oxidační číslo plus 1.
Řekli jste, že kyslíky mají oxidační číslo minus 1.
Takže dohromady je to 0.
2 krát plus 1, plus 2 krát minus 1 je 0.
Takže to je jen zvláštní případ.
Je dobré být s ním obeznámen.
Vrhněme se na další.
Uhličitan železitý.
A nyní, poprvé - pamatuji si, když jsme se prvně
střetli s uhličitanem železitým.
Pravděpodobně jste si mysleli, hele, proč se to jmenuje uhličitan železitý,
když jsou tam jen dvě molekuly železa, nebo
dva atomy železa?
A teď se naučíte proč.
Podívejme se na oxidační čísla.
Takže kyslík.
Oxidační číslo kyslíku je minus 2.
.
Teď, jestli je uhlík vázán s kyslíkem - podívejme se na
periodickou tabulku.
Máme vazbu uhlíku s kyslíkem.
Uhlík se může chovat oběma způsoby.
Může někdy elektrony dávat.
Někdy je zase rád získá.
Když se uhlík váže s kyslíkem, tady ten prvek si
zabere elektrony.
Kdybychom měli říct, kdo si bere elektrony,
bude to kyslík.
Správně?
Takže uhlík bude své elektony poskytovat.
Ale kolik elektronů bude uhlík dávat?
No, podívejme se.
Má 1, 2, 3, 4 valenční elektrony.
Takže nejvíce může dát pryč
4 valenční elektrony.
Takže zpátky k uhličitanu.
Uhlík může odevzdat nanejvýš
své čtyři valenční elektrony.
A jaké bude celkové oxidační číslo
uhličitanu?
CO3?
Takže to je oxidace plus 4, protože má pouze
4 elektrony k odevzdání.
Jestliže se váže s kyslíkem, poskytne mu je.
Kyslík si je přitáhne víc.
Každý kyslík má minus 2.
Popřemýšlejme o tom.
Mám plus 4 minus, 3 krát minus 2.
Je to tak?
Mám 3 atomy kyslíku.
Takže mám 4 minus 6, což se rovná minus 2.
Můžeme se na to dívat jako na oxidační číslo
celého uhličitanu, které je minus 2.
A teď, jestliže má celá skupina uhličitanu minus 2, jeho
příspěvek k oxidačnímu stavu celku --
uhličitanové části molekuly.
Máme tři skupiny uhličitanu.
Každý z nich přispívá minus 2.
Takže mám celkově minus 6.
Jestli toto je minus 6 a tamto je neutrální molekula, pak naše dvě
železa budou mít také
oxidační stav plus 6.
Protože se to vše sečte k nule.
Jestliže oba atomy železa mají celkově plus 6,
pak každý z nich musí mít
oxidační stav plus 3.
Nebo také, v našem hypotetickém světě, jestliže to nastane,
alespoň 3 elektrony si vezmou uhličitany
od každého z železitých iontů.
Proč se to tedy nazávý uhličitan železitý?
Myslím, že už jste na to přišli.
Protože železo má oxidační stav 3.
Železo - mnoho kovů, zvláště mnoho
přechodných kovů -- mají různé oxidační stavy.
Když máte uhličitan železitý, tak vlastně
říkáte, toto je třetí oxidační stav.
Nebo že oxidační číslo železa v této molekule
bude plus 3.
A teď, další případ.
Toto je zajímavé.
Kyselina octová.
A myslím si, že je to poprvé, co vám ukazuji
vzorec pro kyselinu octovou.
Nepůjdu do detailů celé organické chemie.
Ale zkusme přijít na to, co jsou různé náboje,
nebo oxidační stavy.
.
Někdy to uvidíte napsané takto.
Řeknete si, OK.
Kyslíky, každý bude mít minus dva.
.
Vodíky budou mít plus 1.
.
Tak jak si zatím vedeme?
Tyto kyslíky budou přispívat minus 4.
A pak vodíky -- máme tady plus 3.
A tady máme plus 1.
Sečtete a máte 0.
A vy budete jako, oh.
Uhlíky nemají žádný oxidační stav.
Musejí mít oxidační stav 0.
Protože už jsme teď na nule, když jsme spočítali vodíky
a kyslíky.
Takže se podívejme, jestli je to skutečně ten případ.
Takže když se uhlík váže s vodíkem, kdo si vezme
elektrony?
Když se váže uhlík s vodíkem.
Elektronegativita - když jdete doprava.
Uhlík je více elektronegativní.
Rád si podrží elektrony, nebo přitáhne, raději
než vodík.
Takže v našem světě oxidačních stavů
vodík poskytne elektrony.
Je to vlastně kovalentní vazba, ale samozřejmě, my víme že
když řešíme oxidační stavy, předstíráme, že
jsou iontové.
V tomto případě, vodíky budou
elektrony poskytovat.
Takže každý z nich bude mít oxidační stav plus 1.
To je v souladu s tím, co dosud známe.
A vlastně, je tu ještě další věc.
Když jsem řešil příklad, zde, okamžitě
jsem usoudil, že vodík má plus 1.
Udělal jsem to, protože všechno ostatní prvky
v molekule jsou uhlík a kyslík, kteří jsou více elektronegativní
než vodík.
Takže vodík bude ve svém plus 1 stavu.
Jestliže bych tady měl plno alkalických kovů a kovů alkalických
zemin, nebyl bych si tak jistý.
Řekl bych možná vodík by odebral
elektrony od nich.
Ale zpět.
Tyto dají všechny elektrony tomuto uhlíku.
Od těchto vodíků, uhlík by měl minus
3, že?
Tyto ztrácí elektrony.
Tenhle chlapík získal 3 elektrony, takže jeho náboj
se sníží o tři.
Vazba uhlík-uhlík.
Není žádný důvod k tomu, aby uhlík odebíral elektrony
dalšímu uhlíku.
Všechny uhlíky jsou vytvořeny rovnocenné.
Neměl by tu být žádný transfer.
Takže oxidační status uhlíku je 3.
A co na této straně?
Víme, že vodík bude mít oxidační stav
plus 1.
Bude poskytovat elektron kyslíku.
Tento kyslík, jako většina kyslíků, si vezme
dva elektrony.
Jeden z tohoto uhlíku, a jeden z tohotu vodíku.
Takže bude mít oxidační stav minus 2.
Tento kyslík si také vezme dva elektrony.
V tomto případě, oba budou od
tohoto oranžového uhlíku.
Takže bude mít oxidační stav minus 2.
Jaký je tedy oxidační stav tohoto uhlíku?
Předal dva elektrony tomuto chlapíkovi, a dal jeden
elektron tomuto kyslíku.
Pamatujte, tadyten dostal jeden elektron od uhlíku a
jeden z vodíku.
Ztratil jeden elektron tady, dva tam.
Celkově tři elektrony.
Ve skutečnosti, by měl mít náboj plus 3.
Vypadá to, že průměrný oxidační stav pro
uhlík v kyselině octové je 0.
Protože když zprůměrujete minus 3 a plus 3, dostanete se k 0.
A to je proč jsem řekl, že mají možná 0.
Ale když napíšete jejich oxidační čísla,
zelené C má minus 3.
A oranžové C, oranžový uhlík,
má plus 3.
Jestli jste zvládli tohle, a nemyslím si, že je to příliš
komplexní, budete borci v oxidačních stavech.
Myslím, že teď už vše víte.
V dalším videu začneme objevovat oxidačně
redukční reakce.
.