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Calcolatrice dello stato di ossidazione

Stati di ossidazione di MgAu(NO3) :


Stati di ossidazione
Diagramma dello stato di ossidazione non disponibile per questo composto

Calcolo degli stati di ossidazione

Per calcolare gli stati di ossidazione degli atomi in un composto, inserisci la sua formula chimica e clicca su "Calcola". In formula chimica si può usare:
  • Qualsiasi elemento chimico. Metti in maiuscolo la prima lettera nel simbolo chimico e usa il minuscolo per le lettere rimanenti: Ca, Fe, Mg, Mn, S, O, H, C, N, Na, K, Cl, Al.
  • Gruppi funzionali:D, T, Ph, Me, Et, Bu, AcAc, For, Tos, Bz, TMS, tBu, Bzl, Bn, Dmg
  • parentesi () o parentesi quadre [].
  • Nomi di composti comuni
Esempi di composti con stati di ossidazione: H2O, CO2, CH4, NH3, HCl, H2SO4, KMnO4, NaCl, CaCl2, FeCl3, Al2O3, metano, ammoniaca, acqua, diossido di carbonio.

Il calcolatore dello stato di ossidazione mostra gli stati di ossidazione degli atomi nei composti chimici attraverso diagrammi visivi.

Che cosa è uno stato di ossidazione?

Uno stato di ossidazione (chiamato anche numero di ossidazione) è la carica ipotetica di un atomo se tutti i suoi legami con gli altri atomi sono completamente ionici. Descrive il grado di ossidazione (perdita di elettroni) di un atomo in un composto chimico. Gli stati di ossidazione possono essere positivi, negativi o zero e aiutano a prevedere le formule e le reazioni chimiche. La somma degli stati di ossidazione in un composto neutro deve essere uguale a zero.

Come vengono calcolati gli stati di ossidazione?

Questa calcolatrice determina gli stati di ossidazione analizzando la struttura molecolare e l'elettronegatività degli atomi. Ecco come funziona il processo:

Fase 1: Analisi della struttura molecolare

La calcolatrice analizza innanzitutto i legami chimici nella molecola per capire come sono collegati gli atomi. Ogni legame rappresenta una coppia di elettroni condivisi tra gli atomi.

Fase 2: Assegnazione degli elettroni basata sull'elettronegatività

Per ogni legame, gli elettroni vengono assegnati all'atomo più elettronegativo:

  • Se l'atomo A è più elettronegativo dell'atomo B, tutti gli elettroni di legame vanno all'atomo A
  • Se entrambi gli atomi hanno la stessa elettronegatività, gli elettroni sono condivisi equamente
  • Gli elettroni delle coppie solitarie appartengono sempre all'atomo su cui si trovano

Fase 3: Calcolo dello stato di ossidazione

Lo stato di ossidazione si calcola come:
Stato di ossidazione = Elettroni di valenza - Elettroni assegnati

Dove:

  • Elettroni di valenza = numero di elettroni nello strato più esterno dell'atomo neutro
  • Elettroni assegnati = elettroni 'posseduti' dall'atomo in base all'elettronegatività

Esempio: Acqua (H₂O)

Vediamo come funziona per l'acqua:

  1. L'ossigeno (elettronegatività 3,44) è più elettronegativo dell'idrogeno (2,20)
  2. In ogni legame OH, entrambi gli elettroni sono assegnati all'ossigeno
  3. L'ossigeno ha anche 2 coppie solitarie (4 elettroni) che gli appartengono
  4. Elettroni totali assegnati all'ossigeno: 4 (dai legami) + 4 (coppie solitarie) = 8
  5. Stato di ossidazione dell'ossigeno: 6 (valenza) - 8 (assegnato) = -2
  6. Ogni idrogeno ottiene 0 elettroni dai legami
  7. Stato di ossidazione di ciascun idrogeno: 1 (valenza) - 0 (assegnato) = +1

Regole tradizionali per la determinazione degli stati di ossidazione

Le seguenti regole forniscono un modo rapido per determinare gli stati di ossidazione senza calcoli dettagliati:

Regola 1: Elementi puri

Lo stato di ossidazione di qualsiasi elemento puro è 0.
Esempi: Na, Cl₂, O₂, S₈ hanno tutti stati di ossidazione pari a 0.

Regola 2: Ioni monoatomici

Lo stato di ossidazione di uno ione monoatomico è uguale alla sua carica.
Esempi: Na⁺ ha stato di ossidazione +1, Cl⁻ ha stato di ossidazione -1.

Regola 3: Ossigeno

Nei composti l'ossigeno ha solitamente uno stato di ossidazione pari a -2.
Eccezione: nei perossidi (H₂O₂), l'ossigeno ha uno stato di ossidazione pari a -1.

Regola 4: Idrogeno

Nei composti l'idrogeno ha solitamente uno stato di ossidazione pari a +1.
Eccezione: negli idruri metallici (NaH), l'idrogeno ha uno stato di ossidazione pari a -1.

Regola 5: Fluoro

Nei composti il fluoro ha sempre uno stato di ossidazione pari a -1.

Regola 6: Composti neutri

La somma degli stati di ossidazione in una molecola neutra deve essere uguale a zero.
Esempio: in H₂O, H ha +1 e O ha -2, quindi (2 × +1) + (-2) = 0.

Regola 7: Ioni poliatomici

La somma degli stati di ossidazione in uno ione poliatomico è uguale alla carica dello ione.
Esempio: in SO₄²⁻, S ha +6 e O ha -2, quindi (+6) + (4 × -2) = -2.

Esempio di calcolo: H₂SO₄

Determiniamo lo stato di ossidazione dello zolfo nell'acido solforico (H₂SO₄):

  1. H ha stato di ossidazione +1 (regola 4)
  2. O ha stato di ossidazione -2 (regola 3)
  3. Lascia che S abbia stato di ossidazione x
  4. La somma deve essere uguale a 0: (2 × +1) + x + (4 × -2) = 0
  5. Risoluzione: 2 + x - 8 = 0, quindi x = +6
  6. Pertanto lo zolfo ha stato di ossidazione +6 in H₂SO₄
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