Różnica między stanem utlenienia a liczbą utlenienia

Stan utlenienia a liczba utlenienia

Stan utlenienia

Zgodnie z definicją IUPAC stan utlenienia jest „miarą stopnia utlenienia atomu w substancji. Definiuje się go jako ładunek, jaki atom może sobie wyobrazić. ” Stan utlenienia jest liczbą całkowitą i może być dodatni, ujemny lub zerowy. Stan utlenienia atomu ulega zmianie w wyniku reakcji chemicznej. Jeśli stan utlenienia wzrasta, wówczas mówi się, że atom jest utleniony. A jeśli maleje, wówczas atom ulegał redukcji. W reakcji utleniania i redukcji przenoszą się elektrony. W przypadku czystych pierwiastków stopień utlenienia wynosi zero. Istnieje kilka zasad, których możemy użyć do określenia stanu utlenienia atomu w cząsteczce.

• Czyste pierwiastki mają zerowy stopień utlenienia.

• W przypadku jonów monatomowych stan utlenienia jest taki sam jak ich ładunek.

• W jonie wieloatomowym ładunek jest równy sumie stanów utlenienia we wszystkich atomach. Tak więc stan utlenienia nieznanego atomu można znaleźć, jeśli znany jest stan utlenienia innych atomów.

• W przypadku cząsteczki obojętnej suma wszystkich stanów utlenienia atomów wynosi zero. 

Poza powyższymi metodami stan utlenienia można również obliczyć przy użyciu struktury Lewisa cząsteczki. Stan utlenienia atomu wynika z różnicy między liczbą elektronów walencyjnych atomu, jeśli atom jest neutralny, a liczbą elektronów należy do atomu w strukturze Lewisa. Na przykład węgiel metylowy w kwasie octowym ma stopień utlenienia -3. W strukturze Lewisa węgiel jest związany z trzema atomami wodoru. Ponieważ węgiel jest bardziej elektroujemny, sześć elektronów w wiązaniach należy do węgla. Węgiel tworzy drugie wiązanie z innym węglem; dlatego równo rozdzielili dwa wiązane elektrony. Więc razem, w strukturze Lewisa, węgiel ma siedem elektronów. Gdy węgiel jest w stanie neutralnym, ma cztery elektrony walencyjne. Dlatego różnica między nimi sprawia, że ​​liczba utlenienia węgla wynosi -3.

Liczba oksydacyjna

Liczba utlenienia jest cechą centralnego atomu związku koordynacyjnego. Czasami ładunek i liczba utlenienia są podobne, ale czasem jest inaczej. Na przykład elementy blokowe s i p mają taki sam numer utlenienia jak ich ładunki. Również jony poliatomowe mają taką samą liczbę utlenienia jak ładunek. Ten sam pierwiastek może mieć różne liczby utleniania, w zależności od innych atomów, z którymi jest związany. W wolnym elemencie liczba utlenienia wynosi zawsze zero. Jony metali przejściowych (blok d), pierwiastki mają różne liczby utlenienia.