Oxidationstilstand vs Oxidationsnummer
Oxidationstilstand
Ifølge IUPAC-definitionen er oxidationstilstand”et mål for graden af oxidation af et atom i et stof. Det er defineret som den ladning, som et atom kunne forestille sig at have.” Oxidationstilstand er et heltal, og den kan være enten positiv, negativ eller nul. Oxidationstilstanden for et atom udsættes for ændringer efter kemisk reaktion. Hvis oxidationstilstanden stiger, siges atomet at være oxideret. Og hvis det er faldende, har atomet gennemgået reduktion. I oxidations- og reduktionsreaktionen overføres elektroner. I rene grundstoffer er oxidationstilstanden nul. Der er få regler, vi kan bruge til at bestemme oxidationstilstanden for et atom i et molekyle.
• Rene grundstoffer har nul oxidationstilstand.
• For monatomiske ioner er oxidationstilstanden den samme som deres ladning.
• I en polyatomisk ion er ladningen lig med summen af oxidationstilstande i alle atomer. Så oxidationstilstanden for et ukendt atom kan findes, hvis oxidationstilstanden for andre atomer er kendt.
• For et neutralt molekyle er summen af alle oxidationstilstande af atomer nul.
Bortset fra de ovennævnte metoder kan oxidationstilstand også beregnes ved hjælp af Lewis-strukturen i et molekyle. Oxidationstilstand for et atom er givet ved forskellen mellem antallet af atomets valenselektron, hvis atomet er neutralt, og antallet af elektroner hører til atomet i Lewis-strukturen. For eksempel har methylcarbon i eddikesyren en -3 oxidationstilstand. I Lewis-strukturen er kulstof bundet til tre hydrogenatomer. Da kulstof er mere elektronegativ, hører de seks elektroner i bindingerne til kulstof. Kulstof binder den anden til et andet kulstof; derfor deler de de to bindingselektroner ens. Så alt sammen, i Lewis-strukturen, har kulstof syv elektroner. Når kulstof er i neutral tilstand, har det fire valenselektroner. Derfor,forskellen mellem dem gør oxidationen af kulstof til -3.
Oxidationsnummer
Oxidationsnummer er et kendetegn ved det centrale atom i en koordineringsforbindelse. Undertiden er ladningen og oxidationsnummeret ens, men nogle gange er det anderledes. For eksempel har s-blok- og p-blokelementer det samme oxidationsnummer som deres ladninger. Også polyatomiske ioner har det samme oxidationsnummer som ladningen. Samme element kan have forskellige oxidationsnumre afhængigt af de andre atomer, det er forbundet med. I et frit element er oxidationstallet altid nul. Overgangsmetalioner (d blok), grundstoffer har forskellige oxidationstal.
Hvad er forskellen mellem oxidationstilstand og oxidationsnummer?
• Udtrykket oxidationsnummer bruges hovedsageligt i koordineringskemi. Det har en lidt anden betydning end oxidationstilstanden.
• Metoden til beregning af oxidationsnummeret adskiller sig lidt fra den måde, hvorpå oxidationstilstanden tælles.
• Når oxidationstilstanden bestemmes, tages der hensyn til atomernes elektronegativitet i en binding. Men når man bestemmer oxidationsnummeret, tages der ikke hensyn til elektronegativitet. Alle elektroner i bindingen tilhører ligander.
• Normalt er oxidationstal repræsenteret med romertal, mens oxidationstilstande er repræsenteret i indo-arabiske tal.
