تفاوت اصلی بین بار رسمی و حالت اکسیداسیون این است که بار رسمی، بار یک اتم در یک مولکول است که ما با این فرض محاسبه می کنیم که الکترون های پیوندهای شیمیایی به طور مساوی بین اتم ها تقسیم می شوند در حالی که حالت اکسیداسیون تعداد الکترون های یک اتم است. ضرر می کند یا سود می برد یا با اتم دیگری به اشتراک می گذارد.
بار رسمی و حالت اکسیداسیون اصطلاحات متفاوتی هستند اگرچه ما معمولاً فرض می کنیم که آنها یکسان هستند. بار رسمی تعداد الکترون هایی را که در اطراف اتم یک مولکول رخ می دهند تعیین می کند در حالی که حالت اکسیداسیون تعداد الکترون های مبادله شده بین اتم ها را در طول تشکیل یک مولکول تعیین می کند.
شارژ رسمی چیست؟
بار رسمی بار یک اتم در یک مولکول است که ما با این فرض محاسبه می کنیم که الکترون های پیوندهای شیمیایی به طور مساوی بین اتم ها تقسیم می شوند. بنابراین، هنگام تعیین بار رسمی، تعداد الکترونهای اطراف یک اتم خنثی و تعداد الکترونهای اطراف آن اتم را وقتی که در یک مولکول است، مقایسه می‌کنیم. در این تعیین بار رسمی، باید الکترونهای مولکول را به اتم‌های جداگانه نسبت دهیم. در اینجا، ما باید شرایط زیر را نیز در نظر بگیریم؛
- باید الکترونهای غیرپیوندی را به اتمی که الکترونهای غیر پیوندی در آن رخ می دهند اختصاص دهیم
- باید الکترون های پیوند را به طور مساوی بین اتم های مشترک تقسیم کنیم
رابطه ریاضی برای این محاسبه به شرح زیر است:
بار رسمی=(تعداد الکترونهای ظرفیت در اتم خنثی)- (تعداد الکترونهای جفت تک) - ({1/2}الکترونهای جفت پیوند)
شکل 1: هزینه‌های رسمی روی ازن و آنیون نیترات
اجازه دهید برای درک این پدیده مثالی را در نظر بگیریم. برای مولکول آمونیاک، سه پیوند N-H و یک جفت الکترون تنها روی اتم نیتروژن وجود دارد. سپس چه زمانی می توان موارد زیر را محاسبه کرد؛
هزینه رسمی N=5 – 2 – {1/2}6=0
هزینه رسمی H=1 – 0 – {1/2}2=0
حالت اکسیداسیون چیست؟
حالت اکسیداسیون تعداد الکترون هایی است که یک اتم خاص می تواند از دست بدهد، به دست آورد یا با اتم دیگری به اشتراک بگذارد. این اصطلاح برای هر عنصر شیمیایی در مولکول ها به کار می رود (اصطلاح عدد اکسیداسیون عمدتاً به اتم های فلزی مرکزی مجتمع های هماهنگی اطلاق می شود، اگرچه ما از این اصطلاحات به جای یکدیگر استفاده می کنیم). حالت اکسیداسیون در واقع درجه اکسیداسیون یک اتم در یک ترکیب را نشان می دهد.ما همیشه باید حالت اکسیداسیون را به عنوان یک عدد کامل ارائه کنیم، و این حالت در اعداد هندو-عربی، از جمله بار اتم نشان داده شده است. برای مثال، حالت اکسیداسیون آهن در FeO +2 است.
شکل 02: حالت های اکسیداسیون اتم ها در مولکول های مختلف
نکاتی برای تعیین حالت اکسیداسیون:
- حالت اکسیداسیون یک عنصر منفرد صفر است (این شامل مولکول های ساخته شده از یک عنصر نیز می شود).
- بار کل یک مولکول یا یون مجموع بارهای هر اتم است.
- وضعیت اکسیداسیون فلزات قلیایی همیشه +1 و برای فلزات قلیایی خاکی +2 است.
- در همین حال، حالت اکسیداسیون فلوئور همیشه -1 است.
- بعلاوه، حالت اکسیداسیون هیدروژن معمولاً +1 است. اما گاهی اوقات -1 است (هنگامی که به فلزات قلیایی یا قلیایی خاکی متصل می شود.)
- همچنین، به طور کلی، حالت اکسیداسیون اکسیژن -2 است (اما در پراکسیدها و سوپراکسیدها ممکن است متفاوت باشد).
- الکترونگاتیوترین اتم در یک مولکول بار منفی و اتم دیگر بار مثبت دریافت می کند.
حالت اکسیداسیون برای تعیین محصولات در واکنش های ردوکس بسیار مفید است. واکنش های ردوکس واکنش های شیمیایی هستند که شامل تبادل الکترون بین اتم ها می شود. در واکنش های ردوکس، دو نیمه واکنش به طور همزمان اتفاق می افتد. یکی واکنش اکسیداسیون و دیگری واکنش کاهش است. واکنش اکسیداسیون شامل افزایش حالت اکسیداسیون یک اتم است، در حالی که واکنش احیا شامل کاهش حالت اکسیداسیون یک اتم است.
تفاوت بین شارژ رسمی و حالت اکسیداسیون چیست؟
تفاوت اصلی بین بار رسمی و حالت اکسیداسیون این است که بار رسمی، بار یک اتم در یک مولکول است که با فرض اینکه الکترونهای پیوندهای شیمیایی به طور مساوی بین اتم‌ها تقسیم می‌شوند، محاسبه می‌کنیم در حالی که حالت اکسیداسیون تعداد الکترون‌ها است. یک اتم ضرر می کند یا به دست می آورد یا با اتم دیگری شریک می شود.به عنوان مثال، بار رسمی اتم نیتروژن در مولکول آمونیاک 0 است، در حالی که حالت اکسیداسیون +3 است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین شارژ رسمی و حالت اکسیداسیون را خلاصه می کند.
خلاصه - شارژ رسمی در مقابل اکسیداسیون
بار رسمی و حالت اکسیداسیون اصطلاحات متفاوتی هستند اگرچه برخی افراد تصور می کنند که آنها یکسان هستند. تفاوت اصلی بین بار رسمی و حالت اکسیداسیون این است که بار رسمی، بار یک اتم در یک مولکول است که با فرض اینکه الکترونهای پیوندهای شیمیایی به طور مساوی بین اتم‌ها تقسیم می‌شوند، محاسبه می‌کنیم در حالی که حالت اکسیداسیون تعداد الکترون‌هایی است که یک اتم از دست می‌دهد یا به دست می‌آورد. یا با اتم دیگری به اشتراک می گذارد.
