ஒட்சியேற்ற எண் & பெயரிடல் — குறு குறிப்பு | Oxidation Number & Nomenclature Short Notes

🔢

ஒட்சியேற்ற எண் & பெயரிடல்

Oxidation Number & Nomenclature

1 ஒட்சியேற்ற எண் என்றால் என்ன, ஏன் தேவை?

ஒரு சேர்வையில் அல்லது மூலக்கூற்றில் உள்ள ஒரு அணு எத்தனை இலத்திரன்களை இழந்துள்ளது அல்லது ஏற்றுக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கும் எண்ணே ஒட்சியேற்ற எண் (oxidation number) ஆகும். இதை ஒட்சியேற்ற நிலை (oxidation state) என்றும் அழைக்கின்றனர். ஒட்சியேற்ற எண்ணைத் துணியும்போது, சேர்வையில் உள்ள எல்லாப் பிணைப்புகளும் அயனிப் பிணைப்புகளாகவே கருதப்படுகின்றன — உண்மையில் அப்பிணைப்பு பங்கீட்டுப் பிணைப்பாக இருந்தாலும் சரியே. ஒரே வகையான அணுக்களால் உருவாக்கப்பட்ட பிணைப்பில் மின்னெதிர்த்தன்மை வேறுபாடு இல்லாததால் பிணைப்பு இலத்திரன்கள் சமச்சீராகப் பகிரப்படும்; எனவே அவ்வணுக்களின் ஒட்சியேற்ற எண் பூச்சியமாகும். வேறுபட்ட அணுக்களால் உருவாக்கப்பட்ட பிணைப்பில், பிணைப்பு இலத்திரன்கள் மின்னெதிர்த்தன்மை கூடிய அணுவை நோக்கி ஈர்க்கப்படுவதால் நேர் மற்றும் மறை ஒட்சியேற்ற எண்கள் தோன்றுகின்றன.

ஒட்சியேற்ற எண் ஏன் முக்கியம் என்றால், தாழ்த்தேற்றுத் தாக்கம் (redox reaction) ஒன்றில் எந்த அணு இலத்திரனை இழந்தது, எந்த அணு இலத்திரனை ஏற்றுக் கொண்டது என்பதை இது தெளிவாக வெளிப்படுத்துகின்றது. அணுக்களின் ஒட்சியேற்ற நிலைகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கவனிப்பதன் மூலம் இலத்திரன் இடமாற்றப் பாதையை இலகுவாகக் கண்டுபிடிக்க முடியும்.

நினைவில் வைக்க

ஒட்சியேற்ற எண் என்பது அணுவின் உண்மையான ஏற்றம் அல்ல — எல்லாப் பிணைப்பையும் அயனியமாகக் கருதினால் அந்த அணு பெறும் "கணக்கியல் ஏற்றம்" மட்டுமே இது.

2 ஒட்சியேற்ற எண்களை வழங்கும் விதிகள்

எளிய மூலக்கூறுகள், பல்லணு அயன்கள் (polyatomic ion), சேர்வைகள் ஆகியவற்றில் காணப்படும் அணுக்களின் அல்லது அயன்களின் ஒட்சியேற்ற எண்களைத் துணிவதற்குப் பின்வரும் விதிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கடைசி இரண்டு விதிகளே NIE பாடநூல் முன்வைக்கும் இரண்டு அடிப்படை விதிகளாகும்; ஏனைய விதிகள் தனிப்பட்ட அணுக்களுக்கு வழக்கமாக வழங்கப்படும் மதிப்புகளைத் தருகின்றன.

தனிமூலக நிலையில் உள்ள ஒரு மூலகத்தின் ஒட்சியேற்ற எண் பூச்சியமாகும் (Na, O₂, Cl₂, P₄).
ஓரணு அயன் ஒன்றின் ஒட்சியேற்ற எண் அவ்வயனின் ஏற்றத்திற்குச் சமன் (Na⁺ = +1, O²⁻ = −2).
புளோரின் அதன் எல்லாச் சேர்வைகளிலும் −1 ஆகும்.
ஒட்சிசன் வழக்கமாக −2; பரஒட்சைட்டுகளில் (H₂O₂) −1; OF₂ இல் +2.
ஐதரசன் வழக்கமாக +1; உலோக ஐதரைட்டுகளில் (NaH, CaH₂) −1.
கூட்டம் 1 உலோகங்கள் +1; கூட்டம் 2 உலோகங்கள் +2.
நடுநிலைச் சேர்வை ஒன்றில் எல்லா ஒட்சியேற்ற எண்களினதும் கூட்டுத்தொகை பூச்சியம்.
அயன் ஒன்றில் எல்லா ஒட்சியேற்ற எண்களினதும் கூட்டுத்தொகை அவ்வயனின் ஏற்றத்திற்குச் சமன்.

3 மூலக்கூறு / பல்லணு அயனில் ஒரு அணுவின் ஒட்சியேற்ற எண்

தேடப்படும் அணுவின் ஒட்சியேற்ற எண்ணைக் கணிக்க, அறியப்பட்ட மற்ற அணுக்களின் ஒட்சியேற்ற எண்களை மேற்கூறிய விதிகளிலிருந்து எடுத்து, மொத்தக் கூட்டுத்தொகை பூச்சியம் (நடுநிலைச் சேர்வை) அல்லது அயனின் ஏற்றத்திற்குச் சமன் (அயன்) எனும் சமன்பாட்டை அமைத்துத் தீர்க்க வேண்டும்.

H₃PO₄ (நடுநிலைச் சேர்வை) — 3(+1) + [P] + 4(−2) = 0 ⟹ [P] = +5
SO₄²⁻ (அயன், ஏற்றம் −2) — [S] + 4(−2) = −2 ⟹ [S] = +6
MnO₄⁻ (அயன், ஏற்றம் −1) — [Mn] + 4(−2) = −1 ⟹ [Mn] = +7

அதே முறையில், PH₃ இல் ஒட்சிசன் இல்லாததால் 3(+1) + [P] = 0 என்பதிலிருந்து P இன் ஒட்சியேற்ற எண் −3 எனத் துணியப்படுகின்றது. Cr₂O₇²⁻ இல் 2[Cr] + 7(−2) = −2 என்பதிலிருந்து [Cr] = +6; NO₃⁻ இல் [N] + 3(−2) = −1 என்பதிலிருந்து [N] = +5 எனப் பெறப்படுகின்றது. காபனை மைய அணுவாகக் கொண்ட சேர்வைகளில் காபனின் ஒட்சியேற்ற எண் CH₄ இல் −4, CH₃Cl இல் −2, CH₂Cl₂ இல் 0, CCl₄ இல் +4 எனக் காணப்படுகின்றது.

4 தாழ்த்தேற்றுத் தாக்கத்தில் இலத்திரன் இடமாற்றம்

மூலகங்களும் சேர்வைகளும் தாக்கமுறும்போது ஒன்று அல்லது ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட இலத்திரன்கள் ஒரு அணுவிலிருந்து மற்றைய அணுவிற்கு மாற்றப்படுகின்றன. இவ்வாறான தாக்கங்கள் தாழ்த்தேற்றுத் தாக்கங்கள் (redox reaction) என அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு அணு இலத்திரன்களை இழக்கும் செயன்முறை ஒட்சியேற்றம் — இதன்போது ஒட்சியேற்ற எண் அதிகரிக்கின்றது. மற்றைய அணு இலத்திரன்களை ஏற்கும் செயன்முறை ஒட்சிஇறக்கம் — இதன்போது ஒட்சியேற்ற எண் குறைகின்றது. மற்றொரு அணுவை ஒட்சியேற்றம் அடையச் செய்யும் வினைபடி ஒட்சியேற்றி (அது தானே ஒட்சிஇறக்கம் அடையும்); மற்றொரு அணுவை ஒட்சிஇறக்கம் அடையச் செய்யும் வினைபடி ஒட்சிஇறக்கி (அது தானே ஒட்சியேற்றம் அடையும்).

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu
Zn: 0 → +2 (எண் அதிகரிப்பு) — நாகம் ஒட்சியேற்றம் அடைந்தது, அது ஒட்சிஇறக்கி
Cu: +2 → 0 (எண் குறைவு) — செம்பு ஒட்சிஇறக்கம் அடைந்தது; Cu²⁺ ஒட்சியேற்றி

பொதுவான தவறு

ஒட்சியேற்ற எண்ணையும் அயனின் உண்மையான ஏற்றத்தையும் குழப்பிக் கொள்ளாதீர். SO₄²⁻ இல் கந்தகத்தின் ஒட்சியேற்ற எண் +6, ஆனால் அயனின் ஏற்றம் −2 — இவை வெவ்வேறு கருத்துகள். ஒட்சியேற்ற எண்ணை எழுதும்போது சின்னத்தை எண்ணுக்கு முன்னே எழுதுங்கள் (+5, −3), அயன் ஏற்றம் போல் பின்னால் அல்ல (5+, 3− அல்ல).

5 அயனிச் சேர்வைகளுக்குப் பெயரிடல்

ஒரே ஒரு வகையான கற்றயனை மட்டும் உருவாக்கும் உலோகமும் ஓரணு அனயனும் சேர்ந்து உருவாகும் அயனிச் சேர்வையின் பெயர் எளிமையாகத் துணியப்படுகின்றது: கற்றயனின் பெயர் முதலில், அதைத் தொடர்ந்து -ide இல் முடிவடையும் அனயனின் பெயர். எடுத்துக்காட்டு — NaCl → sodium chloride, MgO → magnesium oxide, Al₂O₃ → aluminium oxide. சூத்திரத்திலுள்ள கீழெண்கள் பெயரில் காட்டப்படுவதில்லை, ஏனெனில் ஒவ்வோர் அயனின் ஏற்றமும் நிலையானது.

சில உலோகங்கள் (இரும்பு, செம்பு, ஈயம், வெள்ளீயம் போன்றவை) வெவ்வேறு ஏற்றங்களுடைய இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கற்றயன்களை உருவாக்கக் கூடியன. இவ்வகையான உலோகங்களுக்குப் பெயரிடும்போது அயனின் ஏற்றத்தை வேறுபடுத்திக் காட்ட உலோகத்தின் பெயருக்குப் பின் இடைவெளியின்றிச் சிறிய அடைப்புக்குறியினுள் உரோமன் இலக்கம் எழுதப்படுகின்றது — இம்முறை ஸ்ரொக் குறியீடு (Stock notation) எனப்படும்.

உதாரணம்

FeCl₂ → iron(II) chloride · FeCl₃ → iron(III) chloride · Cu₂O → copper(I) oxide · CuO → copper(II) oxide. அயனின் ஏற்றத்தை அனயனிலிருந்து கணித்துத் துணிய வேண்டும் — FeCl₃ இல் மூன்று Cl⁻ (ஒவ்வொன்றும் −1) இற்கு ஈடாக Fe ஆனது +3 ஏற்றமுடையதாக இருக்க வேண்டும்.

6 பங்கீட்டுச் சேர்வைகள் & பல்லணு அயன்கள்

இரண்டு அலோகங்கள் சேர்ந்து உருவாகும் எளிய பங்கீட்டுச் சேர்வைகளில் அயன்கள் இல்லை. இவற்றுக்குப் பெயரிடும்போது குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட மூலகத்தின் பெயர் முதலிலும், கூடிய மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட மூலகத்தின் பெயர் -ide முடிவுடன் இரண்டாவதாகவும் எழுதப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு மூலகத்தினதும் அணுக்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்ட கிரேக்க முற்சேர்க்கைகள் (mono, di, tri, tetra, penta, hexa...) பயன்படுத்தப்படுகின்றன; முதலாவது மூலகத்தின் முன்னால் mono இடப்படுவதில்லை.

உதாரணம்

CO → carbon monoxide (முதல் C இல் mono இல்லை) · CO₂ → carbon dioxide · N₂O₄ → dinitrogen tetroxide · SF₆ → sulfur hexafluoride.

சில அலோக அணுக்கள் பங்கீட்டு வலுப் பிணைப்பினால் இணைந்து ஒரு குழுவாகச் செயற்படும் அயன்களை உருவாக்குகின்றன — இவை பல்லணு அயன்கள். ஒட்சிசன் கொண்ட அனயன் தொடரொன்றில் கூடிய எண்ணிக்கையில் ஒட்சிசன் அணுக்களைக் கொண்டது -ate எனவும், குறைந்த எண்ணிக்கையில் கொண்டது -ite எனவும் முடிவடைகின்றது (SO₄²⁻ sulfate, SO₃²⁻ sulfite). பல்லணு அயன்களைக் கொண்ட சேர்வைக்குப் பெயரிடும்போது கற்றயன் முதலில், பல்லணு அனயனின் தனிப் பெயர் (-ide சேர்க்காமல்) இரண்டாவதாக வரும் — K₂Cr₂O₇ → potassium dichromate, NaHCO₃ → sodium hydrogencarbonate.

7 அசேதன அமிலங்களுக்குப் பெயரிடல்

ஒட்சிசன் இல்லாத அனயனையும் நீர்க்கரைசலில் அயனாக்கமடையக் கூடிய புரோத்தனையும் உடைய சேர்வைகள் hydro- முற்சேர்க்கையுடன், அலோகத்தின் பெயர் -ic இல் முடியுமாறு பெயரிடப்படுகின்றன (HCl → ஐதரோகுளோரிக் அமிலம், H₂S → ஐதரோசல்பூரிக் அமிலம்). ஒட்சிசன் கொண்ட அனயனை உடைய சேர்வைகள் ஒட்சிசன் அமிலங்கள் (oxoacids) எனப்படும்; அனயனின் பெயர் -ate இல் முடிந்தால் அமிலத்தின் பெயர் -ic இல் முடியும், அனயனின் பெயர் -ite இல் முடிந்தால் அமிலத்தின் பெயர் -ous இல் முடியும்.

Formula	Anion	Acid name
HCl	Cl⁻ chloride	hydrochloric acid
H₂SO₄	SO₄²⁻ sulfate	sulfuric acid
H₂SO₃	SO₃²⁻ sulfite	sulfurous acid
HNO₃	NO₃⁻ nitrate	nitric acid
H₃PO₄	PO₄³⁻ phosphate	phosphoric acid