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, et atom kan forestille sig at have." Oxidationstilstand er en heltalværdi, og den kan enten være positiv, negativ eller nul. Et atoms oxidationstilstand udsættes for ændringer ved kemisk reaktion. Hvis oxidationstilstanden er stigende, så siges atomet at være oxideret. Og hvis det er aftagende, så 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 en oxidationstilstand nul.
• For monoatomiske ioner er oxidationstilstanden den samme som deres ladning.
• I en polyatomisk ion er ladningen lig med summen af oxidationstilstande i alle atomerne. Så oxidationstilstanden for et ukendt atom kan findes, hvis andre atomers oxidationstilstand er kendt.
• For et neutr alt molekyle er summen af alle oxidationstilstande af atomer nul.
Andre end ovenstående metoder kan oxidationstilstanden også beregnes ved hjælp af Lewis-strukturen af et molekyle. Et atoms oxidationstilstand er givet ved forskellen mellem antallet af valenselektroner i atomet, hvis atomet er neutr alt, og antallet af elektroner tilhører atomet i Lewis-strukturen. For eksempel har methylcarbonet i eddikesyren en -3 oxidationstilstand. I Lewis-strukturen er kulstof bundet til tre hydrogenatomer. Da kulstoffet er mere elektronegativt, hører de seks elektroner i bindingerne til kulstof. Kulstof gør den anden binding med et andet kulstof; derfor deler de de to bindingselektroner ligeligt. Så alt sammen, i Lewis-strukturen, har kulstof syv elektroner. Når kulstof er i neutral tilstand, har det fire valenselektroner. Derfor gør forskellen mellem dem, at oxidationstallet for kulstof er -3.
Oxidationsnummer
Oxidationstal er en karakteristik af det centrale atom i en koordinationsforbindelse. Nogle gange er ladningen og oxidationstallet ens, men nogle gange er det anderledes. For eksempel har s-blok- og p-blokelementer det samme oxidationstal som deres ladninger. Også polyatomiske ioner har samme oxidationstal som ladningen. Samme grundstof kan have forskellige oxidationstal, afhængigt af de andre atomer, det er forbundet med. I et frit grundstof er oxidationstallet altid nul. Overgangsmetalioner (d-blok), grundstoffer har forskellige oxidationstal.
Hvad er forskellen mellem oxidationstilstand og oxidationsnummer?
• Udtrykket oxidationstal bruges hovedsageligt i koordinationskemi. Det har en lidt anden betydning end oxidationstilstanden.
• Metoden til at beregne oxidationstallet er en smule anderledes end den måde, hvorpå oxidationstilstanden tælles.
• Når oxidationstilstanden bestemmes, tages elektronegativiteten af atomerne i en binding i betragtning. Men ved bestemmelse af oxidationstallet tages elektronegativitet ikke i betragtning. Alle elektronerne i bindingen tilhører ligander.
• Norm alt er oxidationstal repræsenteret med romertal, mens oxidationstilstande er repræsenteret i indo-arabiske tal.
