Starea de oxidare vs numărul de oxidare
Starea de oxidare
Conform definiției IUPAC, starea de oxidare este „o măsură a gradului de oxidare a unui atom dintr-o substanță. Este definit ca sarcina pe care un atom ar putea fi imaginat ca o are.” Starea de oxidare este o valoare întreagă și poate fi fie pozitivă, negativă sau zero. Starea de oxidare a unui atom este supusă modificării la reacția chimică. Dacă starea de oxidare este în creștere, atunci atomul se spune că este oxidat. Și dacă este în scădere, atunci atomul a suferit o reducere. În reacția de oxidare și reducere, electronii sunt transferați. În elementele pure starea de oxidare este zero. Există puține reguli pe care le putem folosi pentru a determina starea de oxidare a unui atom dintr-o moleculă.
• Elementele pure au o stare de oxidare zero.
• Pentru ionii monoatomici, starea de oxidare este aceeași cu sarcina lor.
• Într-un ion poliatomic, sarcina este egală cu suma stărilor de oxidare din toți atomii. Deci starea de oxidare a unui atom necunoscut poate fi găsită dacă este cunoscută starea de oxidare a altor atomi.
• Pentru o moleculă neutră, suma tuturor stărilor de oxidare ale atomilor este zero.
Altele decât metodele de mai sus, starea de oxidare poate fi calculată și folosind structura Lewis a unei molecule. Starea de oxidare a unui atom este dată de diferența dintre numărul de electroni de valență ai atomului, dacă atomul este neutru, și numărul de electroni aparține atomului din structura Lewis. De exemplu, carbonul metil din acidul acetic are o stare de oxidare -3. În structura Lewis, carbonul este legat de trei atomi de hidrogen. Deoarece carbonul este mai electronegativ, cei șase electroni din legături aparțin carbonului. Carbonul face legătura celuil alt cu un alt carbon; prin urmare, ei împart cei doi electroni de legătură în mod egal. Deci, toate împreună, în structura Lewis, carbonul are șapte electroni. Când carbonul este în stare neutră, are patru electroni de valență. Prin urmare, diferența dintre ele face ca numărul de oxidare al carbonului să fie -3.
Numărul de oxidare
Numărul de oxidare este o caracteristică a atomului central al unui compus de coordonare. Uneori sarcina și numărul de oxidare sunt similare, dar uneori este diferit. De exemplu, blocul s și elementele blocului p au același număr de oxidare ca și sarcinile lor. De asemenea, ionii poliatomici au același număr de oxidare ca și sarcina. Același element poate avea numere de oxidare diferite, în funcție de ceilalți atomi cu care este conectat. Într-un element liber, numărul de oxidare este întotdeauna zero. Ioni de metal de tranziție (blocul d), elementele au numere de oxidare diferite.
Care este diferența dintre starea de oxidare și numărul de oxidare?
• Termenul de număr de oxidare este folosit în principal în chimia coordonării. Are o semnificație ușor diferită de starea de oxidare.
• Metoda de calculare a numărului de oxidare este puțin diferită de modul în care este numărată starea de oxidare.
• Când se determină starea de oxidare, se ia în considerare electronegativitatea atomilor dintr-o legătură. Dar atunci când se determină numărul de oxidare, electronegativitatea nu este luată în considerare. Toți electronii din legătură aparțin liganzilor.
• De obicei numerele de oxidare sunt reprezentate cu cifre romane, în timp ce stările de oxidare sunt reprezentate cu cifre indo-arabe.
