Oxidační stav vs oxidační číslo
Oxidační stav
Podle definice IUPAC je oxidační stav „měřítkem stupně oxidace atomu v látce. Je definován jako náboj, který si může atom představovat. “Oxidační stav je celočíselná hodnota a může být kladná, záporná nebo nulová. Oxidační stav atomu je vystaven změnám při chemické reakci. Pokud se oxidační stav zvyšuje, pak se říká, že atom je oxidován. A pokud se zmenšuje, atom prošel redukcí. Při oxidační a redukční reakci dochází k přenosu elektronů. V čistých prvcích je oxidační stav nulový. Existuje několik pravidel, která můžeme použít k určení oxidačního stavu atomu v molekule.
• Čisté prvky mají nulový oxidační stav.
• U monatomických iontů je oxidační stav stejný jako jejich náboj.
• V polyatomovém iontu je náboj roven součtu oxidačních stavů ve všech atomech. Oxidační stav neznámého atomu lze tedy zjistit, pokud je znám oxidační stav jiných atomů.
• U neutrální molekuly je součet všech oxidačních stavů atomů nulový.
Kromě výše uvedených metod lze oxidační stav také vypočítat pomocí Lewisovy struktury molekuly. Oxidační stav atomu je dán rozdílem mezi počtem valenčního elektronu atomu, pokud je atom neutrální, a počtem elektronů patří k atomu ve struktuře Lewis. Například methyl uhlík v kyselině octové má -3 oxidační stav. Ve struktuře Lewis je uhlík vázán na tři atomy vodíku. Vzhledem k tomu, že uhlík je více elektronegativní, šest elektronů ve vazbách patří uhlíku. Uhlík vytváří druhou vazbu s jiným uhlíkem; proto rozdělují oba vazebné elektrony rovnoměrně. Celkově tedy uhlík ve struktuře Lewis má sedm elektronů. Když je uhlík v neutrálním stavu, má čtyři valenční elektrony. Proto,rozdíl mezi nimi činí oxidační číslo uhlíku -3.
Oxidační číslo
Oxidační číslo je charakteristikou centrálního atomu koordinační sloučeniny. Někdy je náboj a oxidační číslo podobné, ale někdy je to jiné. Například prvky s bloku ap bloku mají stejné oxidační číslo jako jejich náboje. Také polyatomické ionty mají stejné oxidační číslo jako náboj. Stejný prvek může mít různá oxidační čísla v závislosti na ostatních atomech, se kterými je spojen. Ve volném prvku je oxidační číslo vždy nula. Ionty přechodných kovů (blok d), prvky mají různá oxidační čísla.
Jaký je rozdíl mezi oxidačním stavem a oxidačním číslem?
• Termín oxidační číslo se používá hlavně v koordinační chemii. Má mírně odlišný význam než oxidační stav.
• Metoda výpočtu oxidačního čísla se trochu liší od způsobu, jakým se počítá oxidační stav.
• Když je stanoven oxidační stav, je brána v úvahu elektronegativita atomů ve vazbě. Při určování oxidačního čísla se ale nebere v úvahu elektronegativita. Všechny elektrony ve vazbě patří ligandům.
• Obvykle jsou oxidační čísla reprezentována římskými číslicemi, zatímco oxidační stavy jsou reprezentovány indoarabskými číslicemi.
