Oxidačný stav vs. oxidačné číslo
Oxidačný stav
Podľa definície IUPAC je oxidačný stav „mierou stupňa oxidácie atómu v látke. Je definovaný ako náboj, ktorý si možno predstaviť, že má atóm. Oxidačný stav je celočíselná hodnota a môže byť kladná, záporná alebo nulová. Oxidačný stav atómu podlieha zmenám pri chemickej reakcii. Ak sa oxidačný stav zvyšuje, potom sa hovorí, že atóm je oxidovaný. A ak sa znižuje, atóm sa zmenšil. Pri oxidačnej a redukčnej reakcii dochádza k prenosu elektrónov. V čistých prvkoch je oxidačný stav nulový. Existuje niekoľko pravidiel, ktoré môžeme použiť na určenie oxidačného stavu atómu v molekule.
• Čisté prvky majú nulový oxidačný stav.
• Pre monatomické ióny je oxidačný stav rovnaký ako ich náboj.
• V polyatómovom ióne sa náboj rovná súčtu oxidačných stavov všetkých atómov. Takže oxidačný stav neznámeho atómu možno nájsť, ak je známy oxidačný stav iných atómov.
• Pre neutrálnu molekulu je súčet všetkých oxidačných stavov atómov nula.
Oxidačný stav možno okrem vyššie uvedených metód vypočítať aj pomocou Lewisovej štruktúry molekuly. Oxidačný stav atómu je daný rozdielom medzi počtom valenčných elektrónov atómu, ak je atóm neutrálny, a počtom elektrónov patriacich atómu v Lewisovej štruktúre. Napríklad metylový uhlík v kyseline octovej má oxidačný stav -3. V Lewisovej štruktúre je uhlík naviazaný na tri atómy vodíka. Keďže uhlík je viac elektronegatívny, šesť elektrónov vo väzbách patrí uhlíku. Uhlík vytvára druhú väzbu s iným uhlíkom; preto rozdelia dva väzbové elektróny rovnako. Takže spolu v Lewisovej štruktúre má uhlík sedem elektrónov. Keď je uhlík v neutrálnom stave, má štyri valenčné elektróny. Preto rozdiel medzi nimi spôsobuje, že oxidačné číslo uhlíka je -3.
Oxidačné číslo
Oxidačné číslo je charakteristika centrálneho atómu koordinačnej zlúčeniny. Niekedy sú náboj a oxidačné číslo podobné, ale niekedy sú odlišné. Napríklad prvky bloku s a bloku p majú rovnaké oxidačné číslo ako ich náboj. Tiež polyatomické ióny majú rovnaké oxidačné číslo ako náboj. Ten istý prvok môže mať rôzne oxidačné čísla v závislosti od ostatných atómov, s ktorými je spojený. Vo voľnom prvku je oxidačné číslo vždy nula. Prechodné kovové ióny (d blok), prvky majú rôzne oxidačné čísla.
Aký je rozdiel medzi oxidačným stavom a oxidačným číslom?
• Termín oxidačné číslo sa používa hlavne v koordinačnej chémii. Má trochu iný význam ako oxidačný stav.
• Spôsob výpočtu oxidačného čísla sa trochu líši od spôsobu, akým sa počíta oxidačný stav.
• Pri určovaní oxidačného stavu sa berie do úvahy elektronegativita atómov vo väzbe. Pri určovaní oxidačného čísla sa však neberie do úvahy elektronegativita. Všetky elektróny vo väzbe patria ligandom.
• Oxidačné čísla sú zvyčajne reprezentované rímskymi číslicami, zatiaľ čo oxidačné stavy sú reprezentované indoarabskými číslicami.
