WEBVTT

00:00:00.690 --> 00:00:03.680
Wyznaczmy stopnie utlenienia kilku kolejnych przykładów

00:00:03.680 --> 00:00:05.710
atomów tworzących cząsteczki.

00:00:05.710 --> 00:00:13.130
Weźmy na przykład tlenek magnezu.

00:00:13.130 --> 00:00:14.560
MgO

00:00:14.560 --> 00:00:17.060
Zaznaczę tlen innym kolorem.

00:00:17.060 --> 00:00:18.890
Jakie są stopnie utlenienia poszczególnych atomów?

00:00:18.890 --> 00:00:20.550
Zapewne to już wiesz, ale spójrzmy jeszcze raz

00:00:20.550 --> 00:00:22.790
na układ okresowy pierwiastków - nie zaszkodzi

00:00:22.790 --> 00:00:23.480
dokładniej się z nim zaznajomić.

00:00:23.480 --> 00:00:25.550
Mamy więc magnez.

00:00:25.550 --> 00:00:27.720
Magnez ma dwa elektrony walencyjne.

00:00:27.720 --> 00:00:29.240
Leży w II grupie układu okresowego.

00:00:29.240 --> 00:00:32.560
Bardzo lubi oddawać swoje dwa elektrony walencyjne.

00:00:32.560 --> 00:00:34.620
Tlen, wiemy to już, jest jednym z najbardziej

00:00:34.620 --> 00:00:38.990
elektroujemnych pierwiastków. Jest tak bardzo elektroujemny, że utlenianie

00:00:38.990 --> 00:00:42.510
wzięło od niego swoją nazwę.

00:00:42.510 --> 00:00:45.630
Wiemy, że tlen lubi przyjmować dwa elektrony.

00:00:45.630 --> 00:00:47.490
Między magnezem a tlenem powstaje takie... małżeństwo :)

00:00:47.490 --> 00:00:50.760
Magnez chce oddać dwa elektrony, a tlen -

00:00:50.760 --> 00:00:52.800
przyjąć dwa elektrony.

00:00:52.800 --> 00:00:54.350
Co się w tej sytuacji dzieje?

00:00:54.350 --> 00:00:57.630
Magnez straci dwa elektrony.

00:00:57.630 --> 00:00:58.790
Był obojętny, neutralny.

00:00:58.790 --> 00:01:03.510
A teraz ma teoretyczny ładunek równy +2.

00:01:03.510 --> 00:01:06.870
Natomiast tlen przyjmuje ładunek -2,

00:01:06.870 --> 00:01:10.490
ponieważ przyjął dwa elektrony.

00:01:10.490 --> 00:01:14.710
W cząsteczce tlenku magnezu

00:01:14.710 --> 00:01:17.690
stopień utlenienia magnezu wynosi +2,

00:01:17.690 --> 00:01:22.410
a stopień utlenienia tlenu wynosi -2.

00:01:22.410 --> 00:01:26.090
Rozważmy teraz bardziej skomplikowany przykład.

00:01:26.090 --> 00:01:35.990
Weźmy wodorotlenek magnezu Mg(OH)2.

00:01:35.990 --> 00:01:38.790
Grupa wodorotlenowa to OH,

00:01:41.400 --> 00:01:47.080
w tlenku magnezu są dwie takie grupy.

00:01:47.080 --> 00:01:48.830
Mam taką pokusę, żeby powiedzieć tak:

00:01:48.830 --> 00:01:52.840
Magnez lubi oddawać dwa elektrony,

00:01:52.840 --> 00:01:55.420
co sprawia, że jego ładunek wynosi +2.

00:01:55.420 --> 00:01:57.500
Taki jest jego stopień utlenienia.

00:01:57.500 --> 00:01:59.980
Więc skuszę się na stwierdzenie, że magnez

00:01:59.980 --> 00:02:00.500
jest tutaj na stopniu utlenienia +2.

00:02:00.500 --> 00:02:03.330
Zapiszę to.

00:02:03.330 --> 00:02:06.830
Pamiętaj, spodziewamy się, że

00:02:06.830 --> 00:02:10.840
skoro jest to cząstka obojętna, to suma wszystkich stopni utlenienia

00:02:10.840 --> 00:02:11.940
wynosi zero.

00:02:11.940 --> 00:02:13.700
Sprzwdźmy, czy ta teoria się sprawdza.

00:02:13.700 --> 00:02:15.130
Weźmy teraz atom tlenu.

00:02:15.130 --> 00:02:17.740
Instynktownie zapiszę, że stopień utlenienia

00:02:17.740 --> 00:02:19.910
tlenu wynosi -2.

00:02:19.910 --> 00:02:21.160
Zapiszę to.

00:02:24.420 --> 00:02:27.240
Wodór jest związany z tlenem - pamiętaj,

00:02:27.240 --> 00:02:30.050
w tym przypadku wodór jest połączony z tlenem,

00:02:30.050 --> 00:02:33.490
a dopiero potem tlen jest połączony z magnezem.

00:02:33.490 --> 00:02:36.010
Więc wodór jest połączony z tlenem.

00:02:36.010 --> 00:02:38.790
Gdyby wodór był związany z magnezem, mógłbyś powiedzieć,

00:02:38.790 --> 00:02:41.810
że to wodór zabiera elektrony od magnezu

00:02:41.810 --> 00:02:43.180
i jest na ujemnym stopniu utlenienia.

00:02:43.180 --> 00:02:46.290
Ale kiedy wodór jest połączony z tlenem,

00:02:46.290 --> 00:02:49.590
oddaje swój elektron.

00:02:49.590 --> 00:02:51.700
Atom wodoru ma tylko jeden elektron - i go oddaje.

00:02:51.700 --> 00:02:54.542
Przyjmuje więc stopień utlenienia równy +1.

00:02:54.542 --> 00:02:55.160
Sprawdźmy.

00:02:55.160 --> 00:02:57.120
Początkowo możesz powiedzieć: 

00:02:57.120 --> 00:02:58.100
wszystkie stopnie utlenienia...

00:02:58.100 --> 00:03:00.840
+2 + (-)2 = 0 i do tego jeszcze dodaję +1 = +1.

00:03:00.840 --> 00:03:03.840
Wychodzi mi całkowity ładunek cząsteczki równy +1!

00:03:03.840 --> 00:03:04.880
To nie ma sensu!

00:03:04.880 --> 00:03:06.350
To miała być cząstka obojętna!>

00:03:06.350 --> 00:03:08.700
Ale pamiętaj, w tym przykładzie

00:03:08.700 --> 00:03:10.960
masz dwie grupy OH.

00:03:10.960 --> 00:03:15.570
Czyli dochodzisz do wniosku, że po dodaniu stopni utlenienia

00:03:15.570 --> 00:03:17.390
w jednej grupie OH,

00:03:17.390 --> 00:03:20.500
wychodzi (-)2 + (+)1 = (-)1.

00:03:20.500 --> 00:03:23.150
Więc całkowity ładunek grupy wodorotlenowej

00:03:23.150 --> 00:03:25.820
wynosi (-)1.

00:03:25.820 --> 00:03:27.460
A masz dwie takie grupy, prawda?

00:03:27.750 --> 00:03:30.900
Masz dwie grupy OH.

00:03:30.900 --> 00:03:35.250
Więc wkład do całkowitego ładunku

00:03:35.250 --> 00:03:37.570
wynosi (-)1, dla każdej z grup OH.

00:03:37.570 --> 00:03:39.500
Masz dwie grupy OH,

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.

00:03:42.960 --> 00:03:45.600
Całkowity ładunek cząsteczki Mg(OH)2 wynosi 0.

00:03:45.600 --> 00:03:47.440
Czyli metoda działa.

00:03:47.440 --> 00:03:49.350
Teraz zrobię małą dygresję.

00:03:49.350 --> 00:03:51.830
Wrócę do robienia przykładów.

00:03:51.830 --> 00:03:53.580
Ale to będzie takie poboczne przyjrzenie się terminologii.

00:03:54.310 --> 00:03:56.630
Używam tutaj pojęć: stopień utlenienia, utlenianie

00:03:56.630 --> 00:04:00.360
czy redukowanie zamiennie w pewnym stopniu.

00:04:00.360 --> 00:04:05.030
Ale przecież przeanalizowaliśmy tyle przykładów

00:04:05.030 --> 00:04:10.560
dotyczących autodysocjacji wody. Właściwie - weźmy dwa mole cząsteczek wody.

00:04:10.560 --> 00:04:19.839
Będą w równowadze z 1 molem jonów H3O+ i z jednym molem jonów OH-.

00:04:19.839 --> 00:04:22.650
Oczywiście wszystko to w środowisku wodnym.

00:04:22.650 --> 00:04:23.840
Przyjrzyjmy się cząsteczce wody.

00:04:23.840 --> 00:04:26.620
Jakie są stopnie utlenienia w cząsteczce wody?

00:04:26.620 --> 00:04:28.620
Obliczyliśmy to w poprzdnim filmie.

00:04:28.620 --> 00:04:32.340
Stopień utlenienia tlenu wynosi (-)2, ponieważ

00:04:32.340 --> 00:04:34.400
tlen przyjmuje dwa elektrony od dwóch wodorów.

00:04:34.400 --> 00:04:36.705
Każdy atom wodoru oddaje jeden elektron,

00:04:36.705 --> 00:04:39.210
dlatego każdy atom wodoru jest na stopniu utlenienia +1.

00:04:39.210 --> 00:04:40.400
Patrzymy na tę cząsteczkę,

00:04:40.400 --> 00:04:41.620
wszystko się zgadza.

00:04:41.620 --> 00:04:43.700
Masz dwa wodory na stopniu utlenienia +1.

00:04:43.700 --> 00:04:45.350
To jest w sumie +2.

00:04:45.350 --> 00:04:48.180
+2 + (-)2 = 0.

00:04:48.180 --> 00:04:49.990
Czyli cząsteczka jest obojętna, zgadza się.

00:04:49.990 --> 00:04:52.650
A tutaj? Jakie są stopnie utlenienia?

00:04:52.650 --> 00:04:58.660
Jeden z tych wodorów opuścił cząsteczkę wody

00:04:58.660 --> 00:05:01.220
i przyłączył się do drugiej cząsteczki wody

00:05:01.220 --> 00:05:02.420
bez zabierania swojego elektronu.

00:05:02.420 --> 00:05:04.560
Zostawił swój elektron tutaj.

00:05:04.560 --> 00:05:09.930
Więc ten tlen ciągle ma stopień utlenienia tówny (-)2.

00:05:09.930 --> 00:05:13.290
A ten wodór - nadal jest na stopniu utlenienia +1.

00:05:13.290 --> 00:05:15.190
I dlatego liczymy w ten sposób: (-)2 + (+)1.

00:05:15.190 --> 00:05:16.300
Wychodzi (-)1.

00:05:16.300 --> 00:05:18.660
Tym razem to się zgadza, bo

00:05:18.660 --> 00:05:20.910
ładunek jonu OH- wynosi (-)1.

00:05:20.910 --> 00:05:22.940
Teraz tutaj - ile wynoszą stopnie utlenienia?

00:05:22.940 --> 00:05:28.230
każdy z atomów wodoru jest na +1 stopniu utlenienia.

00:05:28.230 --> 00:05:32.070
A atom tlenu jest na stopniu utlenienia (-)2.

00:05:32.070 --> 00:05:33.860
I kiedy patrzysz na całkowity ładunek

00:05:33.860 --> 00:05:38.730
tej cząstki, (+)1 od każdego atomu wodoru równa się (+)3.

00:05:38.730 --> 00:05:39.610
Dodałem te ładunki.

00:05:39.610 --> 00:05:41.480
Stopień utlenienia tlenu = (-)2.

00:05:41.480 --> 00:05:45.080
Więc: (+)3 + (-)2 = (+)1.

00:05:45.080 --> 00:05:47.370
Czyli ładunek całkowity tej cząstki wynosi (+)1.

00:05:47.370 --> 00:05:51.260
Czas na pytanie: czy któreś stopnie utlenienia

00:05:51.260 --> 00:05:52.930
utległy tutaj zmianie?

00:05:52.930 --> 00:05:55.850
Wszystkie atomy wodoru tutaj -

00:05:55.850 --> 00:05:58.120
w dwóch molach cząsteczek wody

00:05:58.120 --> 00:06:00.570
lub - po prostu - w dwóch cząsteczkach wody -

00:06:00.570 --> 00:06:02.280
Mam tu cztery mole atomów (lub cztery atomy) wodoru.

00:06:02.280 --> 00:06:02.600
Zgadza się?

00:06:02.600 --> 00:06:04.890
Wszystkie one są na stopniu utlenienia równym (+)1.

00:06:04.890 --> 00:06:07.050
Po prawej stronie równania też mam cztery atomy wodoru.

00:06:07.050 --> 00:06:10.050
Każdy z nich jest na (+)1 stopniu utlenienia.

00:06:10.050 --> 00:06:14.370
Chociaż stopień utlenienia wodoru wynosi tutaj (+)1

00:06:14.370 --> 00:06:16.860
i chociaż możesz pokazać kierunek tej reakcji,

00:06:16.860 --> 00:06:19.720
wodór nie został utleniony.

00:06:19.720 --> 00:06:21.715
Jego stopień utlenienia nie zmienił się.

00:06:24.270 --> 00:06:26.570
Możliwe, że został utleniony w jakiejś poprzedniej reakcji, w której

00:06:26.570 --> 00:06:30.310
utworzyła się woda, ale w tej reakcji - wodór nie uległ utlenieniu.

00:06:30.310 --> 00:06:34.160
Podobnie atomy tlenu - mamy tutaj dwa atomy tlenu.

00:06:35.040 --> 00:06:37.650
Każdy z nich jest na (-)2 stopniu utlenienia.

00:06:37.650 --> 00:06:39.380
Tutaj też mamy dwa atomy tlenu.

00:06:39.380 --> 00:06:41.630
I również każdy na stopniu utlenienia równym (-)2.

00:06:41.630 --> 00:06:46.000
W wyniku tej reakcji żadne elektrony nie zmieniły

00:06:46.000 --> 00:06:48.140
swojego położenia, stopnie utlenienia nie uległy zmianie.

00:06:48.140 --> 00:06:52.250
Czyli tutaj nie zaszła ani reakcji utlenienia ani redukcji.

00:06:52.250 --> 00:06:54.250
Wytłumaczę to szczegółowo w następnym filmie.

00:06:54.250 --> 00:06:57.080
Chcę, żeby to było jasne - w tej reakcji NIC nie zostało utlenione

00:06:57.080 --> 00:07:01.160
ani zredukowane, ponieważ

00:07:01.160 --> 00:07:03.180
poszczególne stopnie utlenienia przed reakcją i po reakcji są takie same.

00:07:03.180 --> 00:07:07.870
Czasem będę mówić: 

00:07:07.870 --> 00:07:10.580
magnez jest na stopniu utlenienia równym +2,

00:07:10.580 --> 00:07:13.650
a tlen na stopniu utlenienia (-)2,

00:07:13.650 --> 00:07:15.310
czyli magnez jest utleniony.

00:07:15.310 --> 00:07:17.220
Dwa elektrony zostały mu odebrane.

00:07:17.220 --> 00:07:18.670
A tlen jest zredukowany,

00:07:18.670 --> 00:07:20.180
przyjął dwa elektrony.

00:07:20.180 --> 00:07:22.620
Chcę w ten sposób dać do zrozumienia, że te procesy (utlenianie i redukacja)

00:07:22.620 --> 00:07:24.680
miały miejsce podczas reakcji tworzenia tlenku magnezu, ale nie zawsze zajmujemy się właśnie tym.

00:07:24.680 --> 00:07:26.120
Może się zdarzyć, że

00:07:26.120 --> 00:07:27.120
niekoniecznie musi zajść utlenianie i redukcja.

00:07:27.120 --> 00:07:29.760
Ale stopień utlenienia magnezu w związkach

00:07:29.760 --> 00:07:31.050
zawsze wynosi +2.

00:07:31.050 --> 00:07:35.520
A stopień utlenienia tlenu

00:07:35.520 --> 00:07:37.380
zazwyczaj wynosi (-)2. >

00:07:37.380 --> 00:07:38.960
Mam nadzieję, że będziesz wiedział, co mam na myśli, kiedy mówię, że

00:07:38.960 --> 00:07:40.330
coś jest utlenione.

00:07:40.330 --> 00:07:44.130
W pewnym sensie to pochodzi od przejścia od obojętnego magnezu

00:07:44.130 --> 00:07:47.310
do magnezu naładowanego dodatnio - poprzez utratę dwóch elektronów.

00:07:47.310 --> 00:07:49.510
Takie przejście to utlenienie.

00:07:49.510 --> 00:07:53.280
Zajmijmy się poważniejszym problemem. Nadtlenek wodoru.

00:07:53.280 --> 00:07:57.260
Mówiłem to już wielokrotnie, że tlen

00:07:57.260 --> 00:08:01.600
dąży do uzyskania stopnia utlenienia (-)2.

00:08:01.600 --> 00:08:02.450
Tutaj jest (-)1.

00:08:04.910 --> 00:08:06.900
Ci tutaj dążą do stopnia utlenienia (+)1.

00:08:06.900 --> 00:08:09.100
Wodór może mieć (+)1 lub (-)1.

00:08:09.100 --> 00:08:10.450
Atomy tutaj (+)2.

00:08:10.450 --> 00:08:11.520
Myślę, że widzisz zależości.

00:08:11.520 --> 00:08:15.070
Wszystko zależy od tego, czy lubią oddawać czy przyjmować elektrony.

00:08:15.070 --> 00:08:17.450
Mógłbyś powiedzieć, że woda normalnie...

00:08:19.590 --> 00:08:22.470
Możesz się pokusić o napisanie tego.

00:08:22.470 --> 00:08:25.470
Wodór jest stopniu utlenienia (+)1 w cząsteczce wody.

00:08:25.470 --> 00:08:28.690
Tlen na stopniu utlenienia (-)2.

00:08:28.690 --> 00:08:31.440
Kiedy to piszesz, od razu pojawia się pytanie -

00:08:31.440 --> 00:08:34.240
czy to (H2O2) jest cząsteczka obojętna. Sprawdźmy.

00:08:34.240 --> 00:08:35.480
Dwa atomy wodoru na stopniu utlenienia (+)1, czyli łącznie (+)2.

00:08:35.480 --> 00:08:36.610
Dwa atomy tlenu na stopniu utlenienia (-)2,

00:08:36.610 --> 00:08:37.290
czyli łącznie (-)4.

00:08:37.290 --> 00:08:40.130
To znaczy, że kończymy z całkowitym ładunkiem

00:08:40.130 --> 00:08:41.720
(+)2 + (-)4 = (-)2.

00:08:41.720 --> 00:08:42.780
Ale chyba nie o to chodzi, przecież

00:08:42.780 --> 00:08:44.300
ta cząsteczka nie ma ładunku!

00:08:44.300 --> 00:08:45.980
I to jest ta dziwna zagadka.

00:08:45.980 --> 00:08:48.390
Sytuacja jest dziwna, bo jeśli spojrzysz na

00:08:48.390 --> 00:08:52.140
strukturę nadtlenku wodoru, zobaczysz, że atomy tlenu

00:08:52.140 --> 00:08:53.830
łączą się ze sobą nawzajem.

00:08:53.830 --> 00:08:56.120
Stąd się bierze ten NADtlenek.

00:08:56.120 --> 00:09:00.590
Do tego każdy atom tlenu jest połączony z atomem wodoru.

00:09:00.590 --> 00:09:04.670
Czyli w tym przypadku, szczególnie w pierwszym roku nauki chemii,

00:09:04.670 --> 00:09:07.190
cząsteczki nadtlenków, np. H2O2,

00:09:07.190 --> 00:09:09.110
są bardzo wyjątkowe.

00:09:09.110 --> 00:09:11.660
Są oczywiście też inne, ale to jest ten jeden przypadek, w którym

00:09:11.660 --> 00:09:15.540
atomy tlenu nie są na stopniu utlenienia (-)2.

00:09:15.540 --> 00:09:17.550
Przyjrzyjmy się temu i spróbujmy określić, na jakim stopniu utlenienia

00:09:17.550 --> 00:09:20.750
są atomy tlenu w cząsteczce nadtlenku wodoru.

00:09:20.750 --> 00:09:23.735
W tej sytuacji, w wiązaniu wodór-tlen,

00:09:23.735 --> 00:09:26.460
tlen przyjmuje elektron a wodór

00:09:26.460 --> 00:09:27.320
ten elektron traci.

00:09:27.320 --> 00:09:28.780
Więc tutaj mamy (+)1.

00:09:28.780 --> 00:09:30.430
To samo tutaj.

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].

00:09:33.060 --> 00:09:34.790
Zdobywa elektron.

00:09:34.790 --> 00:09:37.380
A co z wiązaniem między atomami tlenu?

00:09:37.380 --> 00:09:39.760
Cóż, nie ma żadnego powodu, żeby tleny

00:09:39.760 --> 00:09:41.170
zabierały sobie wzajemnie elektrony.

00:09:41.170 --> 00:09:43.560
Czyli to wiązanie nie ma żadnego wpływu

00:09:43.560 --> 00:09:45.000
na stopień utlenienia tlenu.

00:09:45.000 --> 00:09:49.470
Czyli w tym przypadku stopień utlenienia tlenu wynosi (-)1 [przyp. tłum. na rysunku nadal jest błąd].

00:09:49.470 --> 00:09:53.580
Tak samo dla tego atomu tlenu.

00:09:53.580 --> 00:09:59.620
Czyli każdy atom wodoru jest na stopniu utlenienia (-)1.

00:09:59.620 --> 00:10:03.080
A każdy atom tlenu jest na stopniu utlenienia (-)1.

00:10:03.080 --> 00:10:05.930
Czyli suma stopni utlenienia wynosi 0.

00:10:05.930 --> 00:10:09.260
2 * (+)1 + 2 * (-)1 = 0

00:10:09.260 --> 00:10:11.080
Więc to był wyjątek.

00:10:11.080 --> 00:10:13.290
Dobrze jest go znać.

00:10:13.290 --> 00:10:14.170
Przeanalizujmy kolejny przykład.

00:10:14.170 --> 00:10:15.970
Węglan żelaza(III).

00:10:15.970 --> 00:10:18.410
Pamiętam, jak pierwszy raz

00:10:18.410 --> 00:10:19.920
pisaliśmy wzór węglanu żelaza(III).

00:10:19.920 --> 00:10:22.990
Pewnie sobie myślałeś, że bez sensu jest ta nazwa, żelazo(III),

00:10:22.990 --> 00:10:25.270
skoro są tylko dwa atomy żelaza.

00:10:26.350 --> 00:10:27.840
Teraz dowiesz się, skąd się ta nazwa wzięła.

00:10:27.840 --> 00:10:30.310
Spójrzmy na stopnie utlenienia.

00:10:30.310 --> 00:10:31.850
Tlen.

00:10:31.850 --> 00:10:35.610
Stopień utlenienia atomów tlenu wynosi (-)2.

00:10:38.530 --> 00:10:41.760
Węgiel łączy się z tlenem...

00:10:41.760 --> 00:10:43.330
spójrzmy na układ okresowy.

00:10:43.330 --> 00:10:46.910
Węgiel łączy się z tlenem.

00:10:46.910 --> 00:10:48.720
Węgiel może jednak łączyć się inaczej.

00:10:48.720 --> 00:10:51.120
Węgiel czasami lubi oddawać swoje elektrony.

00:10:51.120 --> 00:10:53.040
A czasami lubi brać cudze elektrony.

00:10:53.040 --> 00:10:57.270
Kiedy węgiel łączy się z tlenem, tlen jest

00:10:57.270 --> 00:10:58.810
takim przyciągaczem elektronów.

00:10:58.810 --> 00:11:01.160
Więc kiedy musimy powiedzieć, kto bierze elektrony,

00:11:01.160 --> 00:11:03.010
to na pewno będzie tlen.

00:11:03.010 --> 00:11:03.540
Zgadza się?

00:11:03.540 --> 00:11:07.040
Więc węgiel oddaje swoje elektrony.

00:11:07.040 --> 00:11:10.200
Ale ILE elektronów może oddać węgiel?

00:11:10.200 --> 00:11:10.936
Policzmy.

00:11:10.936 --> 00:11:14.720
Węgiel ma 1, 2, 3, 4 - cztery elektrony walencyjne.

00:11:14.720 --> 00:11:16.240
Czyli może co nawyżej oddać cztery elektrony.

00:11:19.390 --> 00:11:21.670
Wróćmy do węglanu.

00:11:21.670 --> 00:11:27.040
Węgiel może oddać co najwyżej swoje

00:11:27.040 --> 00:11:29.930
cztery elektrony walencyjne.

00:11:29.930 --> 00:11:32.400
Jaki będzie stopień utlenienia atomu węgla

00:11:32.400 --> 00:11:33.770
w cząsteczce węglanu?

00:11:33.770 --> 00:11:36.810
W cząstce CO3 ?

00:11:36.810 --> 00:11:39.430
Będzie równy (+)4, ponieważ

00:11:39.430 --> 00:11:40.270
oddał cztery elektrony.

00:11:40.270 --> 00:11:42.260
Kiedy węgiel łączy się z tlenem, oddaje mu cztery elektrony.

00:11:42.260 --> 00:11:44.630
Tlenowi potrzeba więcej!

00:11:44.630 --> 00:11:47.640
Każdy tlen chce być na stopniu utlenienia (-)2.

00:11:47.640 --> 00:11:48.590
Przemyślmy to.

00:11:48.590 --> 00:11:54.210
Mamy (+)4 + 3 * (-)2.

00:11:54.210 --> 00:11:54.700
Tak?

00:11:54.700 --> 00:11:56.870
Mamy 3 atomy tlenu.

00:11:56.870 --> 00:12:00.290
Czyli w sumie: 4 - 6 = (-)2.

00:12:00.290 --> 00:12:02.730
Czyli możemy przypuszczać, że ładunek reszty węglanowej

00:12:02.730 --> 00:12:06.990
(cząstki CO3) wynosi (-)2.

00:12:06.990 --> 00:12:11.210
Skoro całkowity ładunek CO3 wynosi (-)2,

00:12:11.210 --> 00:12:16.920
to taki jest też wkład tej cząstki w całkowity stopień utlenienia całej cząsteczki.

00:12:18.620 --> 00:12:20.980
Mamy trzy reszty węglanowe.

00:12:20.980 --> 00:12:22.710
Każda z nich wnosi ładunek (-)2.

00:12:22.710 --> 00:12:25.740
Czyli w sumie to jest (-)6.

00:12:25.740 --> 00:12:29.380
Skoro wkład węglanu to (-)6, a cząsteczka jest obojętna, to nasze 2 atomy żelaza

00:12:29.380 --> 00:12:32.880
muszą dostarczyć ładunek taki, żeby

00:12:32.880 --> 00:12:35.290
suma ładunków cząstkowych wynosiła 0. Czyli od żelaza musi przyjść +6.

00:12:35.290 --> 00:12:38.030
Wtedy suma stopni utlenienia wyniesie 0.

00:12:38.030 --> 00:12:42.400
Jeśli dwa atomy żelaza mają dostarczyć +6,

00:12:42.400 --> 00:12:44.380
to pojedynczy atom żelaza

00:12:44.380 --> 00:12:46.460
musi być na stopniu utlenienia +6/2 = +3.

00:12:46.460 --> 00:12:50.930
Albo - w naszym teoretycznym świecie - dzieje się tak, że

00:12:50.930 --> 00:12:53.510
od każdego atomu żelaza muszą być dostarczone trzy elektrony

00:12:53.510 --> 00:12:55.240
dla grup węglanowych.

00:12:55.240 --> 00:12:57.980
Dlaczego więc mówimy o węglanie żelaza(III)?

00:12:57.980 --> 00:13:01.340
Myślę, że teraz już wiesz.

00:13:01.340 --> 00:13:04.600
Dlatego, że żelazo jest w tym związku na stopniu utlenienia +3.

00:13:04.600 --> 00:13:06.520
Żelazo - tak jak większość metali,

00:13:06.520 --> 00:13:09.790
szczególnie metali przejściowych - może przyjmować różne stopnie utlenienia.

00:13:09.790 --> 00:13:11.970
Jeśli masz węglan żelaza(III), to od razu wiesz,

00:13:11.970 --> 00:13:14.130
że w tym związku żelazo jest na stopniu utlenienia +3.

00:13:14.130 --> 00:13:18.120
Lub że cząstkowy ładunek żelaza w tej cząsteczce

00:13:18.120 --> 00:13:20.780
wynosi +3.

00:13:20.780 --> 00:13:21.900
Zróbmy inny przykład.

00:13:21.900 --> 00:13:23.000
ten jest interesujący.

00:13:23.000 --> 00:13:24.010
Kwas octowy.

00:13:24.010 --> 00:13:25.560
Wydaje mi się, że to jest pierwszy raz, kiedy pokazuję ci

00:13:25.560 --> 00:13:30.740
wzór kwasu octowego.

00:13:30.740 --> 00:13:33.410
Nie chcę się tutaj zagłębiać w chemię organiczną.

00:13:33.410 --> 00:13:37.290
Ale spróbujmy określić, jakie różne ładunki

00:13:37.290 --> 00:13:38.835
lub stopnie utlenienia są w cząsteczce kwasu octowego.

00:13:41.510 --> 00:13:43.610
Możesz też zobaczyć zapisane to w ten sposób.

00:13:43.610 --> 00:13:45.430
To też jest OK.

00:13:45.430 --> 00:13:47.530
Atomy tlenu, każdy z nich, chcą być na stopniu utlenienia (-)2.

00:13:51.130 --> 00:13:52.570
Wodory - każdy na (+)1.

00:13:56.270 --> 00:13:58.520
To na czym stoimy?

00:13:58.520 --> 00:14:02.100
Te tleny dają łącznie (-)4.

00:14:02.100 --> 00:14:06.200
A wodory dają: tutaj jest (+)3,

00:14:06.200 --> 00:14:09.260
a tu jeszcze (+)1.

00:14:09.260 --> 00:14:10.925
Dodajesz to wszystko do siebie i... masz 0.

00:14:10.925 --> 00:14:11.740
O!

00:14:11.740 --> 00:14:14.430
Czyli węgiel nie ma stopnia utlenienia! ;)

00:14:14.430 --> 00:14:17.280
Albo ma stopień utlenienia równy 0.

00:14:17.280 --> 00:14:22.180
Wychodzi nam zero, jeśli rozważymy tylko wodory

00:14:22.180 --> 00:14:23.370
i tleny.

00:14:23.370 --> 00:14:26.230
Sprawdźmy, jak to jest w rzeczywistości - przyjrzyjmy się wzorowi strukturalnemu.

00:14:26.230 --> 00:14:29.360
Kiedy węgiel łączy się z wodorem, to

00:14:29.360 --> 00:14:32.100
kto bierze elektrony?

00:14:32.100 --> 00:14:35.330
Kiedy węgiel łączy się z wodorem.

00:14:35.330 --> 00:14:37.320
Elektroujemność - przesuwasz się w prawą stronę, więc

00:14:37.320 --> 00:14:39.330
węgiel jest bardziej elektroujemny.

00:14:39.330 --> 00:14:42.590
Lubi trzymać elektrony przy sobie albo je zawłaszczać -

00:14:42.590 --> 00:14:43.310
bardziej niż wodór.

00:14:43.310 --> 00:14:46.080
Więc wodór straci swoje elekrony w naszym

00:14:46.080 --> 00:14:46.860
teoretycznym świecie stopni utleniania.

00:14:46.860 --> 00:14:50.375
To jest w zasadzie wiązanie kowalencyjne, ale przyjęliśmy, że

00:14:50.375 --> 00:14:52.430
kiedy rozważamy stopnie utlenienia,

00:14:52.430 --> 00:14:53.630
wyobrażamy sobie, że to wiązanie jest jonowe.

00:14:53.630 --> 00:14:56.030
Więc w tym przypadku wodory

00:14:56.030 --> 00:14:58.100
tracą elektrony.

00:14:58.100 --> 00:15:00.920
Każdy z tych wodorów będzie na stopniu utlenienia (+)1.

00:15:00.920 --> 00:15:03.400
To jest spójne z tym, co wiemy.

00:15:03.400 --> 00:15:04.730
Ale tutaj jest coś innego.

00:15:04.730 --> 00:15:06.770
Kiedy robiliśmy to ćwiczenie, tutaj, z miejsca

00:15:06.770 --> 00:15:10.420
napisałem, że wodory są na stopniu utlenienia (+)1.

00:15:10.420 --> 00:15:12.190
Zrobiłem tak, ponieważ w tej cząsteczce wszystkie inne

00:15:12.190 --> 00:15:15.000
atomy to węgiel i tlen, które są bardziej elektroujemne

00:15:15.000 --> 00:15:15.700
od wodoru.

00:15:15.700 --> 00:15:18.190
Czyli atomy wodoru będzie na stopniu utlenienia (+)1.

00:15:18.190 --> 00:15:20.960
Gdybym miał w tym miejscu metale alkaliczne,

00:15:20.960 --> 00:15:22.740
nie byłbym taki pewny siebie.

00:15:22.740 --> 00:15:24.090
Wtedy zacząłbym się zastanawiać, czy może wodór

00:15:24.090 --> 00:15:25.910
nie przyjmowałby elektronów od tych metali.

00:15:25.910 --> 00:15:27.280
Ale nieważne.

00:15:27.280 --> 00:15:30.680
Te wszystkie atomy oddają elektrony atomowi węgla.

00:15:30.680 --> 00:15:36.785
Czyli tylko od tych trzech atomów wodoru ten atom węgla będzie na

00:15:36.785 --> 00:15:39.740
stopniu utlenienia (-)3.

00:15:39.740 --> 00:15:41.260
Te atomy tracą elektrony.

00:15:41.260 --> 00:15:43.560
Ten atom dostaje trzy elektrony, więc jego ładunek

00:15:43.560 --> 00:15:45.430
obniża się o trzy.

00:15:45.430 --> 00:15:46.680
Wiązanie węgiel-węgiel.

00:15:46.680 --> 00:15:48.720
Nie ma powodu, dla którego atomy węgla miałyby sobie

00:15:48.720 --> 00:15:49.570
zabierać elektrony.

00:15:49.570 --> 00:15:51.620
Wszystkie atomy węgla są równe!

00:15:51.620 --> 00:15:53.920
Czyli tutaj nie ma przenoszenia elektronów.

00:15:53.920 --> 00:15:56.160
Czyli ten atom węgla zostaje na stopniu utlenienia (-)3.

00:15:56.160 --> 00:15:57.230
A co po tej stronie cząsteczki?

00:15:57.230 --> 00:16:01.560
Wiemy, że ten atom węgla jest na sotpniu utlenienia (+)1.

00:16:02.920 --> 00:16:05.470
Oddaje swój elektron atomowi tlenu.

00:16:05.470 --> 00:16:08.870
Ten atom tlenu, jak większość atomów tlenu,

00:16:08.870 --> 00:16:09.640
chciałby przyjąć dwa elektrony.

00:16:09.640 --> 00:16:12.980
Jeden od atomu węgla i jeden od atomu wodoru.

00:16:12.980 --> 00:16:16.460
I teraz jego stopień utlenienia wynosi (-)2.

00:16:16.460 --> 00:16:19.140
Ten atom tlenu również chce przyjąć dwa elektrony.

00:16:19.140 --> 00:16:20.600
W tym przypadku oba elektrony będą pochodziły

00:16:20.600 --> 00:16:22.370
od tego pomarańczowego atomu węgla.

00:16:22.370 --> 00:16:24.870
Czyli ten atom tlenu jest na (-)2 stopniu utlenienia.

00:16:24.870 --> 00:16:26.840
Jaki jest stopień utlenienia tego atomu węgla?

00:16:26.840 --> 00:16:33.190
Stracił dwa elektrony na rzecz tego tlenu i jeszcze jeden

00:16:33.190 --> 00:16:35.450
na rzecz tego tlenu.

00:16:35.450 --> 00:16:37.640
Pamiętaj, ten atom tlenu dostał jeden elektron od atomu węgla

00:16:37.640 --> 00:16:39.050
i jeden elektron od atomu wodoru.

00:16:39.050 --> 00:16:41.990
Więc stracił jeden elektron tutaj, a dwa tutaj,

00:16:41.990 --> 00:16:43.770
czyli w sumie stracił trzy elektrony.

00:16:43.770 --> 00:16:49.050
Czyli w naszej rzeczywistości ma cząśtkowy ładunek równy (+)3.

00:16:49.050 --> 00:16:53.080
Okazuje się, że średni stopień utlenienia

00:16:53.080 --> 00:16:54.930
atomów węgla w cząsteczce kwasu octowego wynosi 0.

00:16:54.930 --> 00:16:58.150
Bo średnia arytmetyczna z (-)3 i (+)3 wynosi 0.

00:16:58.150 --> 00:17:00.270
I to dlatego powiedziałem, że możliwe, że atomy węgla są na zerowym stopniu utlenienia.

00:17:00.270 --> 00:17:03.730
Ale jeśli zapiszesz poszczególne stopnie utlenienia,

00:17:03.730 --> 00:17:07.410
zielony węgiel ma (-)3.

00:17:07.410 --> 00:17:10.660
A węgiel pomarańczowy

00:17:10.660 --> 00:17:12.880
ma (+)3.

00:17:12.880 --> 00:17:15.500
Kiedy masz już to rozpisane, a wydaje mi się, że teraz

00:17:15.500 --> 00:17:22.130
to już nie jest tak mocno skomplikowane, spokojnie sobie z tym poradzisz.

00:17:22.130 --> 00:17:23.720
Wydaje mi się, że masz już podstawy.

00:17:23.720 --> 00:17:26.515
W następnym filmie zaczniemy rozważać

00:17:26.515 --> 00:17:28.150
reakcje utleniania i redukacji.