وضعیت اکسیداسیون در مقابل عدد اکسیداسیون
وضعیت اکسیداسیون
طبق تعریف IUPAC، حالت اکسیداسیون معیار درجه اکسیداسیون یک اتم در یک ماده است. به عنوان باری که یک اتم ممکن است تصور شود تعریف می شود. حالت اکسیداسیون یک مقدار صحیح است و می تواند مثبت، منفی یا صفر باشد. حالت اکسیداسیون یک اتم در اثر واکنش شیمیایی تغییر می کند. اگر حالت اکسیداسیون در حال افزایش باشد، گفته می شود که اتم اکسید شده است. و اگر در حال کاهش باشد، اتم دچار کاهش شده است. در واکنش اکسیداسیون و کاهش، الکترون ها در حال انتقال هستند.در عناصر خالص حالت اکسیداسیون صفر است. قوانین کمی وجود دارد که می توانیم برای تعیین وضعیت اکسیداسیون یک اتم در یک مولکول استفاده کنیم.
• عناصر خالص حالت اکسیداسیون صفر دارند.
• برای یونهای تک اتمی، حالت اکسیداسیون با بار آنها یکسان است.
• در یک یون چند اتمی، بار برابر با مجموع حالت های اکسیداسیون در همه اتم ها است. بنابراین وضعیت اکسیداسیون یک اتم ناشناخته را می توان در صورتی یافت که حالت اکسیداسیون سایر اتم ها مشخص باشد.
• برای یک مولکول خنثی، مجموع تمام حالت های اکسیداسیون اتم ها صفر است.
به غیر از روش های فوق، حالت اکسیداسیون را می توان با استفاده از ساختار لوئیس یک مولکول نیز محاسبه کرد. حالت اکسیداسیون یک اتم با تفاوت بین تعداد الکترون ظرفیت اتم، در صورتی که اتم خنثی باشد، و تعداد الکترون‌ها متعلق به اتم در ساختار لوئیس است، به دست می‌آید. به عنوان مثال، متیل کربن موجود در اسید استیک دارای حالت اکسیداسیون -3 است.در ساختار لوئیس، کربن به سه اتم هیدروژن پیوند خورده است. از آنجایی که کربن الکترونگاتیوتر است، شش الکترون موجود در پیوندها متعلق به کربن هستند. کربن پیوند دیگر را با کربن دیگر ایجاد می کند. بنابراین، آنها دو الکترون پیوند را به طور مساوی تقسیم می کنند. بنابراین روی هم، در ساختار لوئیس، کربن دارای هفت الکترون است. هنگامی که کربن در حالت خنثی است، دارای چهار الکترون ظرفیت است. بنابراین، تفاوت بین آنها باعث می شود که عدد اکسیداسیون کربن -3 باشد.
عدد اکسیداسیون
عدد اکسیداسیون مشخصه اتم مرکزی یک ترکیب هماهنگی است. گاهی اوقات بار و عدد اکسیداسیون مشابه است، اما گاهی اوقات متفاوت است. به عنوان مثال، عناصر بلوک s و p بلوک دارای عدد اکسیداسیون یکسانی با بارهای خود هستند. همچنین یون های چند اتمی همان عدد اکسیداسیون بار را دارند. یک عنصر بسته به اتم های دیگری که به آن متصل است، می تواند اعداد اکسیداسیون متفاوتی داشته باشد. در یک عنصر آزاد، عدد اکسیداسیون همیشه صفر است.یونهای فلزی واسطه (بلاک d)، عناصر دارای اعداد اکسیداسیون متفاوتی هستند.
تفاوت بین حالت اکسیداسیون و عدد اکسیداسیون چیست؟
• اصطلاح عدد اکسیداسیون عمدتاً در شیمی هماهنگی استفاده می شود. معنای کمی متفاوت از حالت اکسیداسیون دارد.
• روش محاسبه عدد اکسیداسیون با نحوه شمارش حالت اکسیداسیون کمی متفاوت است.
• وقتی حالت اکسیداسیون تعیین می شود، الکترونگاتیوی اتم ها در یک پیوند در نظر گرفته می شود. اما هنگام تعیین عدد اکسیداسیون، الکترونگاتیوی در نظر گرفته نمی شود. تمام الکترون های پیوند متعلق به لیگاندها هستند.
• معمولاً اعداد اکسیداسیون با اعداد رومی نشان داده می شوند در حالی که حالت های اکسیداسیون با اعداد هند و عربی نشان داده می شوند.
