เทคนิคเลขออกซิเดชันจับผิด — ตรวจสอบดุลรีดอกซ์ด้วยการนับเลข OX

ปัญหาที่เจอบ่อย เวลาเจอโจทย์ดุลสมการรีดอกซ์ โดยเฉพาะปฏิกิริยาในสารละลายกรด-เบส นักเรียนส่วนใหญ่เสียคะแนนเพราะ:

1. นับเลขออกซิเดชันผิด (โดยเฉพาะธาตุที่เปลี่ยนสถานะได้หลายค่า เช่น Mn, Cr, S)
2. เพิ่ม H₂O, H⁺, OH⁻ ไม่ถูกที่
3. ใส่อิเล็กตรอนผิดฝั่งของครึ่งปฏิกิริยา

วิธีทำ

1. หาเลขออกซิเดชันของอะตอมที่สงสัยว่าถูกรีดิวซ์/ถูกออกซิไดซ์ โดยใช้กฎ:

• ธาตุอิสระ = 0
• O = -2 (ยกเว้นเปอร์ออกไซด์ -1)
• H = +1 (ยกเว้นโลหะไฮไดรด์ -1)
• ผลรวมเลข OX ในโมเลกุล = 0, ในไอออน = ประจุ

1. ดูว่าธาตุใดเลข OX เพิ่มขึ้น (ถูกออกซิไดซ์ — lose e⁻) และธาตุใดลดลง (ถูกรีดิวซ์ — gain e⁻)
2. เขียนครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันและรีดักชันแยกกัน
3. ดุลอะตอม (ยกเว้น H และ O ก่อน) → ดุล O ด้วย H₂O → ดุล H ด้วย H⁺ (ถ้ากรด) หรือ H₂O และ OH⁻ (ถ้าเบส) → ดุลประจุด้วย e⁻
4. ทำให้จำนวน e⁻ เท่ากันทั้งสองครึ่ง แล้วรวมสมการ ตัดตัวที่ซ้ำกัน

ตัวอย่าง โจทย์: ดุลสมการ MnO₄⁻ + Fe²⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺ (ในกรด)

หาเลข OX:

• Mn ใน MnO₄⁻: O = -2 รวม -8, ประจุ -1 → Mn = +7
• Mn²⁺: Mn = +2 → ลดลง 5 → รีดิวซ์ (gain 5e⁻)
• Fe²⁺ → Fe³⁺: เพิ่มขึ้น 1 → ออกซิไดซ์ (lose 1e⁻)

ครึ่งรีดักชัน: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O ครึ่งออกซิเดชัน: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ (×5)

รวม: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5Fe²⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O + 5Fe³⁺ ✅

สรุปจำง่าย "เลข OX สูงเป็นตัวออกซิไดซ์ ต่ำเป็นตัวรีดิวซ์ — ครึ่งไหนขาด e⁻ เติมให้ครบ แล้วค่อยรวมกัน"