Oxidatietoestand versus oxidatiegetal
Oxidatietoestand
Volgens de IUPAC-definitie is de oxidatietoestand een maat voor de mate van oxidatie van een atoom in een stof. Het wordt gedefinieerd als de lading die een atoom zou kunnen hebben.” Oxidatietoestand is een geheel getal en kan positief, negatief of nul zijn. Oxidatietoestand van een atoom is onderhevig aan verandering bij chemische reactie. Als de oxidatietoestand toeneemt, wordt gezegd dat het atoom is geoxideerd. En als het afneemt, heeft het atoom een reductie ondergaan. Bij de oxidatie- en reductiereactie worden elektronen overgedragen. In zuivere elementen is de oxidatietoestand nul. Er zijn maar weinig regels die we kunnen gebruiken om de oxidatietoestand van een atoom in een molecuul te bepalen.
• Zuivere elementen hebben geen oxidatietoestand.
• Voor monoatomaire ionen is de oxidatietoestand hetzelfde als hun lading.
• In een polyatomisch ion is de lading gelijk aan de som van de oxidatietoestanden in alle atomen. Dus de oxidatietoestand van een onbekend atoom kan worden gevonden als de oxidatietoestand van andere atomen bekend is.
• Voor een neutraal molecuul is de som van alle oxidatietoestanden van atomen nul.
Anders dan de bovenstaande methoden, kan de oxidatietoestand ook worden berekend met behulp van de Lewis-structuur van een molecuul. Oxidatietoestand van een atoom wordt gegeven door het verschil tussen het aantal valentie-elektronen van het atoom, als het atoom neutraal is, en het aantal elektronen behoort tot het atoom in de Lewis-structuur. De methylkoolstof in het azijnzuur heeft bijvoorbeeld een oxidatietoestand van -3. In de Lewis-structuur is koolstof gebonden aan drie waterstofatomen. Omdat koolstof meer elektronegatief is, behoren de zes elektronen in de bindingen tot koolstof. Koolstof maakt de andere binding met een andere koolstof; daarom splitsen ze de twee bindingselektronen gelijk. Dus alles bij elkaar, in de Lewis-structuur, heeft koolstof zeven elektronen. Wanneer koolstof in de neutrale staat is, heeft het vier valentie-elektronen. Daarom maakt het verschil tussen hen het oxidatiegetal van koolstof -3.
Oxidatie Nummer
Oxidatiegetal is een kenmerk van het centrale atoom van een coördinatieverbinding. Soms zijn de lading en het oxidatiegetal vergelijkbaar, maar soms is het anders. Zo hebben s-blok- en p-blokelementen hetzelfde oxidatiegetal als hun ladingen. Ook polyatomaire ionen hebben hetzelfde oxidatiegetal als de lading. Hetzelfde element kan verschillende oxidatiegetallen hebben, afhankelijk van de andere atomen waarmee het is verbonden. In een vrij element is het oxidatiegetal altijd nul. Overgangsmetaalionen (d-blok), elementen hebben verschillende oxidatiegetallen.
Wat is het verschil tussen oxidatietoestand en oxidatiegetal?
• De term oxidatiegetal wordt voornamelijk gebruikt in de coördinatiechemie. Het heeft een iets andere betekenis dan de oxidatietoestand.
• De methode voor het berekenen van het oxidatiegetal verschilt enigszins van de manier waarop de oxidatietoestand wordt geteld.
• Wanneer de oxidatietoestand wordt bepaald, wordt rekening gehouden met de elektronegativiteit van de atomen in een binding. Maar bij het bepalen van het oxidatiegetal wordt geen rekening gehouden met de elektronegativiteit. Alle elektronen in de binding behoren tot liganden.
• Gewoonlijk worden oxidatiegetallen weergegeven met Romeinse cijfers, terwijl oxidatietoestanden worden weergegeven met Indo-Arabische cijfers.
