Oxidációs állapot vs oxidációs szám
Oxidációs állapot
Az IUPAC meghatározása szerint az oxidációs állapot „az anyagban lévő atom oxidációs fokának mértéke. Úgy definiálják, mint az a töltés, amellyel egy atom elképzelhető.” Az oxidációs állapot egy egész érték, és lehet pozitív, negatív vagy nulla. Az atomok oxidációs állapota megváltozik a kémiai reakció során. Ha az oxidációs állapot növekszik, akkor az atomot oxidáltnak mondjuk. És ha csökken, akkor az atom redukción ment keresztül. Az oxidációs és redukciós reakcióban az elektronok átadódnak. A tiszta elemekben az oxidációs állapot nulla. Néhány szabályt alkalmazhatunk a molekulában lévő atomok oxidációs állapotának meghatározására.
• A tiszta elemek oxidációs állapota nulla.
• Egyatomos ionok esetében az oxidációs állapot megegyezik a töltésükkel.
• Egy többatomos ionban a töltés egyenlő az összes atom oxidációs állapotának összegével. Tehát egy ismeretlen atom oxidációs állapota meghatározható, ha más atomok oxidációs állapota ismert.
• Semleges molekula esetén az atomok összes oxidációs állapotának összege nulla.
A fenti módszereken kívül az oxidációs állapot a molekula Lewis-szerkezetének felhasználásával is kiszámítható. Egy atom oxidációs állapotát az atom vegyértékelektronjainak számának különbsége adja meg, ha az atom semleges, és a Lewis-szerkezetben szereplő atomhoz tartozó elektronok száma. Például az ecetsavban lévő metil-szén oxidációs állapota -3. A Lewis-szerkezetben a szén három hidrogénatomhoz kötődik. Mivel a szén elektronegatívabb, a kötésekben lévő hat elektron a szénhez tartozik. A szén a másik kötést egy másik szénnel hozza létre; ezért egyenlően hasítják a két kötéselektront. Összességében tehát a Lewis-szerkezetben a szénnek hét elektronja van. Amikor a szén semleges állapotban van, négy vegyértékelektronja van. Ezért a köztük lévő különbség miatt a szén oxidációs száma -3.
Oxidációs szám
Az oxidációs szám egy koordinációs vegyület központi atomjának jellemzője. Néha a töltés és az oxidációs szám hasonló, de néha más. Például az s blokk és a p blokkelemek oxidációs száma megegyezik a töltésükkel. A többatomos ionok oxidációs száma is megegyezik a töltéssel. Ugyanaz az elem eltérő oxidációs számmal rendelkezhet, attól függően, hogy melyik atomhoz kapcsolódik. Egy szabad elemben az oxidációs szám mindig nulla. Átmeneti fémionok (d blokk), az elemek eltérő oxidációs számmal rendelkeznek.
Mi a különbség az oxidációs állapot és az oxidációs szám között?
• Az oxidációs szám kifejezést főként a koordinációs kémiában használják. Kicsit más jelentése van, mint az oxidációs állapotnak.
• Az oxidációs szám kiszámításának módja kissé eltér az oxidációs állapot számítási módjától.
• Az oxidációs állapot meghatározásakor figyelembe veszik a kötésben lévő atomok elektronegativitását. De az oxidációs szám meghatározásakor az elektronegativitást nem veszik figyelembe. A kötésben lévő összes elektron ligandumokhoz tartozik.
• Az oxidációs számokat általában római számokkal, míg az oxidációs állapotokat indoarab számokkal jelöljük.
