Oksidācijas stāvoklis pret oksidācijas skaitli
Oksidācijas stāvoklis
Saskaņā ar IUPAC definīciju oksidācijas pakāpe ir “vielā esošā atoma oksidācijas pakāpes mērs. Tas ir definēts kā lādiņš, kādu varētu iedomāties atomam. Oksidācijas stāvoklis ir vesels skaitlis, un tas var būt pozitīvs, negatīvs vai nulle. Atoma oksidācijas stāvoklis ķīmiskās reakcijas rezultātā mainās. Ja oksidācijas pakāpe palielinās, atoms tiek uzskatīts par oksidētu. Un, ja tas samazinās, tad atoms ir samazinājies. Oksidācijas un reducēšanas reakcijā notiek elektronu pārnešana. Tīros elementos oksidācijas pakāpe ir nulle. Ir daži noteikumi, kurus mēs varam izmantot, lai noteiktu molekulas atoma oksidācijas pakāpi.
• Tīriem elementiem oksidācijas pakāpe ir nulle.
• Monatomiskajiem joniem oksidācijas pakāpe ir tāda pati kā to lādiņam.
• Daudzatomu jonu lādiņš ir vienāds ar visu atomu oksidācijas pakāpju summu. Tātad nezināma atoma oksidācijas pakāpi var atrast, ja ir zināms citu atomu oksidācijas stāvoklis.
• Neitrālai molekulai visu atomu oksidācijas pakāpju summa ir nulle.
Izņemot iepriekš minētās metodes, oksidācijas pakāpi var aprēķināt arī, izmantojot molekulas Lūisa struktūru. Atoma oksidācijas stāvokli nosaka starpība starp atoma valences elektronu skaitu, ja atoms ir neitrāls, un elektronu skaitu, kas pieder atomam Lūisa struktūrā. Piemēram, etiķskābē esošajam metilogleklim ir oksidācijas pakāpe -3. Lūisa struktūrā ogleklis ir saistīts ar trim ūdeņraža atomiem. Tā kā ogleklis ir elektronnegatīvāks, saitēs esošie seši elektroni pieder pie oglekļa. Ogleklis veido otru saiti ar citu oglekli; tādēļ tie sadala abus saites elektronus vienādi. Tātad kopā Lūisa struktūrā ogleklim ir septiņi elektroni. Kad ogleklis atrodas neitrālā stāvoklī, tam ir četri valences elektroni. Tāpēc atšķirība starp tiem padara oglekļa oksidācijas skaitli -3.
Oksidācijas numurs
Oksidācijas skaitlis ir koordinācijas savienojuma centrālā atoma īpašība. Dažreiz lādiņš un oksidācijas skaitlis ir līdzīgi, bet dažreiz tas atšķiras. Piemēram, s bloka un p bloka elementiem ir tāds pats oksidācijas numurs kā to lādiņiem. Arī poliatomiskajiem joniem ir tāds pats oksidācijas numurs kā lādiņam. Vienam un tam pašam elementam var būt dažādi oksidācijas skaitļi atkarībā no citiem atomiem, ar kuriem tas ir saistīts. Brīvā elementā oksidācijas skaitlis vienmēr ir nulle. Pārejas metālu joni (d bloks), elementiem ir dažādi oksidācijas numuri.
Kāda ir atšķirība starp oksidācijas stāvokli un oksidācijas skaitli?
• Terminu oksidācijas skaitlis galvenokārt lieto koordinācijas ķīmijā. Tam ir nedaudz atšķirīga nozīme nekā oksidācijas stāvoklim.
• Oksidācijas skaitļa aprēķināšanas metode nedaudz atšķiras no oksidācijas stāvokļa aprēķināšanas veida.
• Nosakot oksidācijas pakāpi, tiek ņemta vērā saitē esošo atomu elektronegativitāte. Bet, nosakot oksidācijas skaitli, elektronegativitāte netiek ņemta vērā. Visi saitē esošie elektroni pieder ligandiem.
• Parasti oksidācijas skaitļi tiek attēloti ar romiešu cipariem, bet oksidācijas pakāpes ir indoarābu cipariem.
