Stanje oksidacije proti oksidacijskemu številu
Stanje oksidacije
Po definiciji IUPAC je oksidacijsko stanje »merilo stopnje oksidacije atoma v snovi. Opredeljen je kot naboj, ki bi si ga lahko predstavljal atom. Oksidacijsko stanje je celoštevilna vrednost in je lahko pozitivno, negativno ali nič. Stanje oksidacije atoma se po kemijski reakciji spremeni. Če se stopnja oksidacije povečuje, naj bi bil atom oksidiran. In če se zmanjšuje, potem je atom doživel zmanjšanje. V reakciji oksidacije in redukcije se elektroni prenašajo. V čistih elementih je oksidacijsko stanje nič. Obstaja malo pravil, s katerimi lahko določimo oksidacijsko stanje atoma v molekuli.
• Čisti elementi imajo nično stopnjo oksidacije.
• Za monatomske ione je oksidacijsko stanje enako kot njihov naboj.
• V polihatomskem ionu je naboj enak vsoti oksidacijskih stanj v vseh atomih. Torej je mogoče ugotoviti oksidacijsko stanje neznanega atoma, 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 Lewisovo strukturo molekule. Stanje oksidacije atoma je določeno z razliko med številom valenčnega elektrona atoma, če je atom nevtralen, in številom elektronov pripada atomu v Lewisovi strukturi. Na primer, metilni ogljik v ocetni kislini ima -3 oksidacijsko stanje. V Lewisovi strukturi je ogljik vezan na tri atome vodika. Ker je ogljik bolj elektronegativen, šest elektronov v vezah pripada ogljiku. Ogljik tvori drugo vez z drugim ogljikom; zato dva vezna elektrona enakomerno delita. Torej ima vse skupaj v Lewisovi strukturi ogljik sedem elektronov. Ko je ogljik v nevtralnem stanju, ima štiri valenčne elektrone. Zatorazlika med njima je oksidacijsko število ogljika na -3.
Število oksidacije
Oksidacijsko število je značilnost osrednjega atoma koordinacijske spojine. Včasih sta naboj in oksidacijsko število podobna, včasih pa drugačna. Na primer, blokovni in s blokovni elementi imajo enako oksidacijsko število kot njihovi naboji. Tudi polatomski 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. Prehodni kovinski ioni (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.
• Način izračuna oksidacijskega števila se nekoliko razlikuje od načina štetja oksidacijskega stanja.
• Ko določimo oksidacijsko stanje, upoštevamo 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, oksidacijska stanja pa z indoarabskimi številkami.
