Oxun og afoxun
Til er gerð efnahvarfa þar sem flutningur rafeinda á milli frumefna er það sem drífur hvarfið áfram. Slík efnahvörf kallast oxunar / afoxunarhvörf.
Skilgreining á oxun og afoxun er eftirfarandi:
Þegar atóm tekur við rafeind þá afoxast það og þegar atóm gefur frá sér rafeind þá oxast það.
Oxunar / afoxunarhvörfum má ávallt skipta upp í tvo þætti sem kallast þá hálfhvörf hvarfsins, annar vegar oxunarhálfhvarfið og hinsvegar afoxunarhálfhvarfið. Vitandi þetta skulum við skoða eftirfarandi hálfhvörf.
Hér sjáum við að sinkið (Zn) gefur frá sér 2 rafeindir sem þýðir að sink oxast og kopar (Cu) tekur við tveim rafeindum sem þýðir að kopar afoxast.
Hálfhvörf sína helming hvarfs þar sem rafeind ýmist fellur af eða leggst á frumefni. Ef við setjum þessi tvö hálfhvörf saman þá fáum við heildar oxunar-afoxunarhvarf. T.d. ef við leggjum saman hálfhvörfin fyrir zink og kopar þá fáum við
Takið eftir að þar sem sami fjöldi rafeinda er beggja megin við ör þegar hvörfin eru lögð saman þá styttast þær út. Við endum þá með
sem er heildarhvarfið. Hér er mikilvægt að átta sig á að hlutföll á milli frumefnis sem oxast og þess sem afoxast er ávallt þannig að rafeindirnar í heildarhvarfinu styttast út.
Það sem ákveður að kopar skuli afoxast og sink skuli oxast í þessu tilfelli er kallað spennuröð málmanna.
Spennuröð málma
Allir málmar í lotukerfinu raða sér í ákveðna spennuröð. Spennuröð málmanna segir okkur til um hvaða málmar geta oxað eða afoxað aðra málma. Reglan er sú að málmur sem stendur framan við annan málm getur afoxað hann. T.d getur zink afoxað kopar eins og sýnt er hér að ofan. Þessi spennuröð er að miklu leyti komin vegna rafdrægni málmanna en spennuröðin er eftirfarandi:
Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au, Pt
Sýnidæmi 1
Oxunartölur
Oxunartölur er fyrirbæri sem er afar gagnlegt að nýta þegar maður þarf að komast að því hvaða frumefni oxast og hvaða frumefni afoxast í efnahvarfi þar sem fleiri frumefni en málmar koma við sögu. Markmiðið er að finna oxunartölur frumefna bæði fyrir og eftir efnahvarf og sjá svo hvort og þá hvernig þær breytust í efnahvarfinu.
Að finna oxunartölur.
Til að finna oxunartölur þá nýtum við okkur eftirfarandi reglur:
Að sjá hvort frumefni oxast eða afoxast
Þegar við höfum fundið oxunartölur fyrir öll frumefnin í efnahvarfi sjáum við strax hvort að oxunartala einhvers frumefnis hafi breyst. Það er gott að muna að ef oxunartala eins frumefnis hafi hækkað, þá verður oxunartala annars frumefnis að hafa lækkað.
Ef oxunartala frumefnis hækkar þá hefur það frumefni oxast og ef oxunartalan hefur lækkað þá hefur það frumefni afoxast.
Út frá þessu er því auðvelt að sjá hvort að frumefni hafi oxast eða afoxast í efnahvarfi eins og má sjá af sýnidæminu hér að neðan.
Að stilla efnahvörf með oxunartölum
Tilgangur þess að finna hvernig oxunartölur breytast er að hluta sá að geta áttað sig á hvaða frumefni oxast og hver afoxast. Hinsvegar er einnig hægt að nýta þessa breytingu á oxunartölum til að hjálpa okkur við að stilla af flókin oxunar / afoxunar efnahvörf. Það er gert með því að finna hve mikil breyting varð á oxunartölum frumefna og nýta það til að finna hlutföllinn á milli þessara frumefna.