รีดอกซ์-เซลล์ไฟฟ้าเคมี
ปฏิกิริยารีดอกซ์และเลขออกซิเดชัน
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
33%
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย
การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของปฏิกิริยารีดอกซ์
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
67%
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย

การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของปฏิกิริยารีดอกซ์

ยอดวิว 4.1k

แบบฝึกหัด

EASY

การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของปฏิกิริยารีดอกซ์

MEDIUM

การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของปฏิกิริยารีดอกซ์

HARD

การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของปฏิกิริยารีดอกซ์

เนื้อหา

การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของปฏิกิริยารีดอกซ์ เป็นการดุลสมการรีดอกซ์โดยอาศัยค่าการเปลี่ยนแปลงของเลขออกซิเดชันของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์ มาคูณไขว้กัน เพื่อให้จำนวนค่าออกซิเดชันที่เปลี่ยนแปลงของแต่ละครึ่งปฏิกิริยาเท่ากัน แล้วจึงดุลจำนวนอะตอมทั้งหมดในสมการให้เท่ากัน

ดังนี้

1) เริ่มจากการเขียนสมการข้างต้น ให้อยู่ในรูปของสมการไอออนิก เพื่อสามารถวิเคราะห์เลขออกซิเดชันของแต่ละองค์ประกอบได้

2) พิจารณาเลขออกชิเดชันของแต่ละองค์ประกอบที่ทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ของปฏิกิริยา

  • MnO4- เป็นตัวออกซิไดซ์ เพราะค่าออกซิเดชันของ Mn ลดลง 3 หน่วย (ลดลงจาก +7 เป็น +4) เป็นปฏิกิริยารีดักชัน ซึ่งเกิดการรับอิเล็คตรอนมา ทำให้เลขออกซิเดชันลดลง
  • I- เป็นตัวรีดิวซ์ เพราะค่าออกซิเดชันเพิ่มขึ้น 6 หน่วย (เพิ่มขึ้นจาก -1 เป็น +5) เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเกิดให้การอิเล็คตรอน ทำให้เลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น
  • Mn เปลี่ยนจาก +7 เป็น +4 (เปลี่ยนลดลง 3 หน่วย) เนื่องจาก
    • ใน KMnO4 นั้น K มีเลขออกซิเดชัน คือ +1 และ O มีเลขออกซิเดชัน คือ -2 ซึ่งในองค์ประกอบมี O อยู่ 4 อะตอม จึงมีเลขออกซิเดชัน เป็น -8 ดังนั้น เมื่อรวมเลขออกซิเดชันของ K และ O คือ +1+(-8) = -7 นั่นคือ เลขออกซิเดชันของ Mn ก็คือ +7 เพื่อใด้องค์ประกอบที่สมบูรณ์
    • เช่นเดียวกันใน MnO2 ซึ่งมี O อยู่ 2 อะตอม มีเลขออกซิเดชัน -4 ดังนั้น เลขออกซิเดชันของ Mn จึงมีค่า +4
  • l เปลี่ยนจาก -1 เป็น +5 (เปลี่ยนเพิ่มขึ้น 6 หน่วย) เนื่องจาก
    • K มีเลออกซิเดชัน +1 ดังนั้น I จึงมีเลขออกซิเดชัน คือ -1 ใน KI
    • เมื่อ KI ถูกเปลี่ยนเป็น KIO3 ซึ่งมี K อยู่ 1 อะตอม เลขออกซิเดชัน +1 และ O อยู่ 3 อะตอม เลขออกซิเดชัน -6 ดังนั้น เลขออกซิเดชันของ I จะถูกเปลี่ยนเป็น +5 เพื่อให้เลขออกซิเดชันขององค์ประกอบนั้นๆมีค่าเป็น 0

3) ปรับค่าสัมประสิทธิ์ของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ให้เท่ากันโดย

  • นำค่าออกซิเดชันที่เปลี่ยนแปลงไปของตัวออกซิไดซ์ (KMnO4) ไปไว้ข้างหน้าตัวรีดิวซ์ (KI)
  • นำค่าออกซิเดชันที่เปลี่ยนแปลงไปของตัวรีดิวซ์ (KI) ไปไว้ข้างหน้าตัวออกซิไดซ์ (KMnO4)

ดังนั้น เติม 6 ข้างหน้า MnO4- และเติม 3 ข้างหน้า I- จะได้ว่า

4) ดุลจำนวนอะตอมทั้งหมดสมการให้เท่ากัน โดยเติมเลขสัมประสิทธิ์โดยโมลเพื่อดุลอะตอมทั้งสองข้าง

ทำให้เป็นเลขลงตัวอย่างต่ำ

ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของธาตุแต่ละธาตุในสารประกอบนั้นๆ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการรับและให้อิเล็คตรอนเกิดขึ้น โดยเมื่อมีการรับอิเล็คตรอน เลขออกซิเดชันของธาตุนั้น หรือธาตุโลหะนั้น จะมีค่าลดลง และเมื่อมีการให้อิเล็คตรอน เลขออกซิเดชันจะมีค่าเพิ่มขึ้น สังเกตได้จากได้รับและให้อิเล็คตรอนของ Cu

ดังแสดง

  • Cu2+ เกิดการรับอิเล็คตรอน

ดังสมการ

ซึ่งจะเห็นว่า ลขออกซิเดชันของ Cu ลดลงจาก +2 เป็น 0

  • เมื่อ Cu2+ เกิดการให้อิเล็คตรอน

ดังสมการ

ซึ่งจะเห็นว่า เลขออกซิเดชันของ Cu เพิ่มขึ้นจาก 0 เป็น +2