Oksidacijos būsena ir oksidacijos skaičius
Oksidacijos būsena
Pagal IUPAC apibrėžimą, oksidacijos būsena yra „medžiagoje esančio atomo oksidacijos laipsnio matas. Tai apibrėžiama kaip atomo krūvis, kurį galima įsivaizduoti. Oksidacijos būsena yra sveikasis skaičius ir gali būti teigiama, neigiama arba nulis. Atomo oksidacijos būsena keičiasi vykstant cheminei reakcijai. Jei oksidacijos būsena didėja, vadinasi, atomas yra oksiduotas. Ir jei jis mažėja, vadinasi, atomas buvo redukuotas. Oksidacijos ir redukcijos reakcijose vyksta elektronų pernešimas. Grynuose elementuose oksidacijos būsena yra lygi nuliui. Yra keletas taisyklių, pagal kurias galime nustatyti molekulės atomo oksidacijos būseną.
• Gryni elementai turi nulinę oksidacijos būseną.
• Monatominių jonų oksidacijos būsena yra tokia pati kaip ir jų krūvis.
• Daugiaatominiame jone krūvis lygus visų atomų oksidacijos būsenų sumai. Taigi nežinomo atomo oksidacijos laipsnį galima rasti, jei žinoma kitų atomų oksidacijos būsena.
• Neutralioje molekulėje visų atomų oksidacijos būsenų suma yra lygi nuliui.
Išskyrus aukščiau nurodytus metodus, oksidacijos būseną taip pat galima apskaičiuoti naudojant molekulės Lewis struktūrą. Atomo oksidacijos būsena nustatoma pagal skirtumą tarp atomo valentinių elektronų skaičiaus, jei atomas yra neutralus, ir elektronų skaičiaus, priklausančio atomui Lewis struktūroje. Pavyzdžiui, acto rūgštyje esanti metilo anglis turi -3 oksidacijos būseną. Lewiso struktūroje anglis yra prijungta prie trijų vandenilio atomų. Kadangi anglis yra labiau elektronegatyvi, šeši ryšiuose esantys elektronai priklauso anglimi. Anglis sudaro kitą ryšį su kita anglimi; todėl jie vienodai padalija du ryšio elektronus. Taigi Lewiso struktūroje anglis turi septynis elektronus. Kai anglis yra neutralioje būsenoje, ji turi keturis valentinius elektronus. Todėl dėl skirtumo tarp jų anglies oksidacijos skaičius yra –3.
Oksidacijos numeris
Oksidacijos skaičius yra koordinacinio junginio centrinio atomo charakteristika. Kartais įkrova ir oksidacijos skaičius yra panašūs, bet kartais skiriasi. Pavyzdžiui, s bloko ir p bloko elementai turi tą patį oksidacijos numerį kaip ir jų krūviai. Taip pat poliatominiai jonai turi tą patį oksidacijos skaičių kaip ir krūvis. Tas pats elementas gali turėti skirtingą oksidacijos skaičių, priklausomai nuo kitų atomų, su kuriais jis yra sujungtas. Laisvajame elemente oksidacijos skaičius visada yra lygus nuliui. Pereinamųjų metalų jonai (d blokas), elementai turi skirtingą oksidacijos skaičių.
Kuo skiriasi oksidacijos būsena ir oksidacijos skaičius?
• Oksidacijos skaičiaus terminas daugiausia naudojamas koordinacinėje chemijoje. Ji turi šiek tiek kitokią reikšmę nei oksidacijos būsena.
• Oksidacijos skaičiaus apskaičiavimo metodas šiek tiek skiriasi nuo oksidacijos būsenos skaičiavimo būdo.
• Kai nustatoma oksidacijos būsena, atsižvelgiama į jungties atomų elektronegatyvumą. Tačiau nustatant oksidacijos skaičių į elektronegatyvumą neatsižvelgiama. Visi ryšyje esantys elektronai priklauso ligandams.
• Paprastai oksidacijos skaičiai žymimi romėniškais skaitmenimis, o oksidacijos būsenos – indoarabiškais skaitmenimis.
