Oksidācijas stāvoklis vs oksidācijas skaitlis
Oksidācijas stāvoklis
Saskaņā ar IUPAC definīciju oksidācijas stāvoklis ir “vielas atoma oksidācijas pakāpes mērs. To definē kā lādiņu, kādu varētu iedomāties atoms.” Oksidācijas stāvoklis ir vesels skaitlis, un tas var būt pozitīvs, negatīvs vai nulle. Ķīmiskās reakcijas laikā atoma oksidācijas stāvoklis tiek mainīts. Ja oksidācijas pakāpe palielinās, tad tiek uzskatīts, ka atoms ir oksidēts. Un, ja tas samazinās, tad atoms ir samazinājies. Oksidācijas un reducēšanās reakcijā elektroni pāriet. Tīros elementos oksidācijas stāvoklis ir nulle. Ir daži noteikumi, kurus mēs varam izmantot, lai noteiktu molekulas atoma oksidācijas stāvokli.
• Tīriem elementiem oksidācijas pakāpe ir nulle.
• Monatomiskiem joniem oksidācijas stāvoklis ir tāds pats kā to lādiņš.
• Daudzatomu jonā lādiņš ir vienāds ar visu atomu oksidācijas stāvokļu summu. Tātad nezināmā atoma oksidācijas stāvokli var atrast, ja ir zināms citu atomu oksidācijas stāvoklis.
• Neitrālai molekulai visu atomu oksidācijas stāvokļu summa ir nulle.
Izņemot iepriekš minētās metodes, oksidācijas pakāpi var aprēķināt arī, izmantojot molekulas Lūisa struktūru. Atoma oksidācijas stāvokli izsaka starpība starp atoma valences elektronu skaitu, ja atoms ir neitrāls, un elektronu skaits pieder atomam Lūisa struktūrā. Piemēram, etiķskābē esošajam metilogleklim ir -3 oksidēšanās pakāpe. Lūisa struktūrā ogleklis ir saistīts ar trim ūdeņraža atomiem. Tā kā ogleklis ir vairāk elektronegatīvs, seši saitēs esošie elektroni pieder pie oglekļa. Ogleklis rada otru saiti ar citu oglekli; tāpēc viņi abus saites elektronus sadala vienādi. Tātad kopā Luisa struktūrā ogleklim ir septiņi elektroni. Kad ogleklis atrodas neitrālā stāvoklī, tam ir četri valences elektroni. Tāpēcatšķirība starp tām padara oglekļa oksidācijas skaitli par -3.
Oksidācijas numurs
Oksidācijas skaitlis ir raksturīgs koordinācijas savienojuma centrālajam atomam. Dažreiz lādiņš un oksidācijas skaitlis ir līdzīgi, bet dažreiz tas ir atšķirīgs. Piemēram, s bloku un p bloku elementiem ir tāds pats oksidācijas skaitlis kā to lādiņiem. Arī daudzatomu joniem ir tāds pats oksidācijas skaitlis 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 atšķirīgi oksidācijas skaitļi.
Kāda ir atšķirība starp oksidācijas stāvokli un oksidācijas skaitli?
• Koordinācijas ķīmijā galvenokārt lieto terminu oksidācijas skaitlis. Tam ir nedaudz atšķirīga nozīme nekā oksidācijas stāvoklim.
• Oksidācijas skaitļa aprēķināšanas metode nedaudz atšķiras no tā, kā tiek skaitīts oksidācijas stāvoklis.
• Nosakot oksidācijas pakāpi, tiek ņemta vērā saites atomu elektronegativitāte. Bet, nosakot oksidācijas skaitli, elektronegativitāte netiek ņemta vērā. Visi saites elektroni pieder ligandiem.
• Parasti oksidācijas skaitļus attēlo ar romiešu cipariem, savukārt oksidācijas stāvokļus attēlo ar arābu cipariem.
