Stanje oksidacije v primerjavi z oksidacijskim številom
Stanje oksidacije
Po definiciji IUPAC je oksidacijsko stanje »mera stopnje oksidacije atoma v snovi. Opredeljen je kot naboj, ki bi ga lahko imel atom.« Oksidacijsko stanje je celo število in je lahko pozitivno, negativno ali nič. Oksidacijsko stanje atoma se med kemično reakcijo spremeni. Če stopnja oksidacije narašča, pravimo, da je atom oksidiran. In če se zmanjšuje, je atom doživel redukcijo. V reakciji oksidacije in redukcije se elektroni prenašajo. V čistih elementih je stopnja oksidacije nič. Obstaja nekaj pravil, ki jih lahko uporabimo za določitev oksidacijskega stanja atoma v molekuli.
• Čisti elementi imajo ničelno oksidacijsko stanje.
• Za enoatomske ione je oksidacijsko stanje enako njihovemu naboju.
• V večatomskem ionu je naboj enak vsoti oksidacijskih stanj v vseh atomih. Torej je oksidacijsko stanje neznanega atoma mogoče najti, če je znano oksidacijsko stanje drugih atomov.
• Za nevtralno molekulo je vsota vseh oksidacijskih stanj atomov enaka nič.
Razen zgornjih metod lahko oksidacijsko stanje izračunamo tudi z uporabo Lewisove strukture molekule. Oksidacijsko stanje atoma je podano z razliko med številom valenčnih elektronov atoma, če je atom nevtralen, in številom elektronov, ki pripada atomu v Lewisovi strukturi. Na primer, metilni ogljik v ocetni kislini ima oksidacijsko stopnjo -3. V Lewisovi strukturi je ogljik vezan na tri atome vodika. Ker je ogljik bolj elektronegativen, pripada šest elektronov v vezi ogljiku. Ogljik tvori drugo vez z drugim ogljikom; zato enakomerno razdelijo dva vezna elektrona. Torej ima ogljik v Lewisovi strukturi sedem elektronov. Ko je ogljik v nevtralnem stanju, ima štiri valenčne elektrone. Zato je razlika med njima oksidacijsko število ogljika -3.
Oksidacijsko število
Oksidacijsko število je značilnost centralnega atoma koordinacijske spojine. Včasih sta naboj in oksidacijsko število podobna, včasih pa različna. Na primer, elementi s bloka in p bloka imajo enako oksidacijsko število kot njihovi naboji. Tudi poliatomski ioni imajo enako oksidacijsko število kot naboj. Isti element ima lahko različna oksidacijska števila, odvisno od drugih atomov, s katerimi je povezan. V prostem elementu je oksidacijsko število vedno nič. Ioni prehodnih kovin (d blok), elementi imajo različna oksidacijska števila.
Kakšna je razlika med oksidacijskim stanjem in oksidacijskim številom?
• Izraz oksidacijsko število se uporablja predvsem v koordinacijski kemiji. Ima nekoliko drugačen pomen kot oksidacijsko stanje.
• Metoda izračuna oksidacijskega števila je nekoliko drugačna od načina štetja oksidacijskega stanja.
• Pri določanju oksidacijskega stanja se upošteva elektronegativnost atomov v vezi. Toda pri določanju oksidacijskega števila se elektronegativnost ne upošteva. Vsi elektroni v vezi pripadajo ligandom.
• Običajno so oksidacijska števila predstavljena z rimskimi številkami, medtem ko so oksidacijska stanja predstavljena z indoarabskimi številkami.
