MolDraw › 化學工具 › 氧化數計算器

氧化數計算器

簡而言之:以逐步規則求出化合物或離子(K2Cr2O7、MnO4-、H2O2)中每種元素的氧化數。完全免費,在網頁瀏覽器中執行,不需下載。

輸入化學式或離子,即可得到每種元素的氧化態,以及每一步所用的規則。可處理過氧化物、金屬氫化物、OF2、多原子離子與分數(平均)氧化態。

快速解答:在 K2Cr2O7 中,K = +1、O = −2,因此 2(+1) + 2x + 7(−2) = 0,Cr = +6。

離子電荷寫在最後:SO4^2-、NH4+、Fe3+。

結果會顯示在這裡。

如何使用氧化數計算器

  1. 輸入中性化學式(KMnO4)或帶電荷的離子(Cr2O7^2-、NH4+)。
  2. 計算器依優先順序套用氧化數規則:F,其次是第 1 族、第 2 族、Al、H、O 與鹵素。
  3. 沒有固定規則的元素,由「氧化數總和等於整體電荷」求得。
  4. 查看表格與編號步驟。分數答案是處於不同環境之原子的平均值。

範例解析

過錳酸鉀,KMnO4

K = +1,O = −2
(+1) + x + 4(−2) = 0

Mn = +7

過氧化氫,H2O2

H = +1,因此 2(+1) + 2x = 0

O = −1(過氧化物)

二鉻酸根離子,Cr2O72−

O = −2,總電荷 −2
2x + 7(−2) = −2

Cr = +6

磁鐵礦,Fe3O4

3x + 4(−2) = 0

Fe = +8/3(一個 Fe2+ 與兩個 Fe3+ 的平均)

指定氧化數的規則

  1. 元素態中的原子(Na、O2、S8)為 0。
  2. 單原子離子的氧化數等於其電荷(Fe3+ = +3,Cl− = −1)。
  3. 氟在化合物中一律為 −1。
  4. 第 1 族金屬為 +1,第 2 族金屬為 +2,鋁為 +3。
  5. 氫與非金屬結合時為 +1,在金屬氫化物(NaH、CaH2、LiAlH4)中為 −1。
  6. 氧為 −2,但在過氧化物中為 −1、超氧化物中為 −½、OF2 中為 +2。
  7. Cl、Br 與 I 為 −1,除非與氧或電負度更大的鹵素鍵結。
  8. 所有氧化數的總和等於整體電荷:化合物為 0,離子為離子電荷。

計算器依上述順序套用規則,因此過氧化物等例外會自然得出:在 H2O2 中先固定氫,氧就必須是 −1 才能使總和為零。

氧化、還原與判斷 Fe2+ 或 Fe3+

氧化數增加為氧化,減少為還原。要判斷化合物中的鐵是 +2 還是 +3,請平衡其他離子的電荷:在 FeCl3 中,三個 Cl− 表示 Fe3+;在 FeSO4 中,SO42− 表示 Fe2+。由 Fe2+ 變成 Fe3+ 是氧化。

限制。規則對每種元素只給出一個值。當同一元素處於不同環境(NH4NO3、有機分子、S4O62−)時,結果為平均值。鹽類也會盡可能拆成其離子。對於有機分子中的碳原子,請畫出結構,再依每個碳的鍵結個別指定。

在研究氧化還原機構嗎?在免費的 MolDraw 編輯器中繪製帶有形式電荷與彎曲箭頭的結構。

開啟 MolDraw 編輯器

常見問題

如何判斷氧化數?

套用固定規則(F −1、第 1 族 +1、第 2 族 +2、H +1、O −2、鹵素 −1),再求出剩下的元素,使總和等於整體電荷。

如何求 K2Cr2O7 中 Cr 的氧化態?

K 為 +1,O 為 −2:2(+1) + 2x + 7(−2) = 0,因此 2x = 12,Cr = +6。在 Cr2O7 2− 離子中答案相同:2x − 14 = −2。

如何判斷 Fe 是 2+ 還是 3+?

利用其他離子的電荷。FeCl3 需要 Fe3+ 來平衡三個 Cl−;FeO 與 FeSO4 含有 Fe2+。Fe3O4 兩者都有,因此平均為 +8/3。

Fe2+ 變成 Fe3+ 是氧化嗎?

是的。氧化數從 +2 增加到 +3,因為鐵失去一個電子,這就是氧化。

為什麼 H2O2 中氧的氧化數是 −1?

氫為 +1,兩個 H 共貢獻 +2。兩個氧總和必須為 −2,因此各為 −1。O–O 鍵不會改變氧化數。

氧化數可以是分數嗎?

可以,作為平均值。Fe3O4 得到 +8/3,S4O6 2− 得到 +2.5,因為同一元素的原子處於不同的氧化態。

相關化學工具

需要為報告畫分子嗎?使用 MolDraw 線上繪製化學結構,這是免費的線上 ChemDraw 替代方案(參見 ChemDraw 與 MolDraw 比較)。

最後更新: