Oxidační stav vs. oxidační číslo
Oxidační stav
Podle definice IUPAC je oxidační stav „mírou stupně oxidace atomu v látce. Je to definováno jako náboj, který by si atom mohl představit. Oxidační stav je celočíselná hodnota a může být kladná, záporná nebo nulová. Oxidační stav atomu se při chemické reakci mění. Pokud se oxidační stav zvyšuje, říká se, že atom je oxidován. A pokud klesá, pak atom podstoupil redukci. 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 všech atomů. Takže oxidační stav neznámého atomu lze nalézt, pokud je znám oxidační stav jiných atomů.
• Pro neutrální molekulu je součet všech oxidačních stavů atomů nula.
Jiné než výše uvedené metody lze oxidační stav vypočítat také pomocí Lewisovy struktury molekuly. Oxidační stav atomu je dán rozdílem mezi počtem valenčních elektronů atomu, pokud je atom neutrální, a počtem elektronů patřících atomu v Lewisově struktuře. Například methylový uhlík v kyselině octové má oxidační stav -3. V Lewisově struktuře je uhlík vázán na tři atomy vodíku. Protože uhlík je více elektronegativní, šest elektronů ve vazbách patří uhlíku. Uhlík vytváří druhou vazbu s jiným uhlíkem; proto rozdělí dva vazebné elektrony rovnoměrně. Takže dohromady v Lewisově struktuře má uhlík 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 charakteristika centrálního atomu koordinační sloučeniny. Někdy jsou náboj a oxidační číslo podobné, ale někdy se liší. Například prvky bloku s a bloku p mají stejné oxidační číslo jako jejich náboje. Také víceatomové ionty mají stejné oxidační číslo jako náboj. Stejný prvek může mít různá oxidační čísla v závislosti na ostatních atomech, se kterými je spojen. U volného 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 trochu jiný význam než oxidační stav.
• Metoda výpočtu oxidačního čísla se trochu liší od způsobu, jakým se počítá oxidační stav.
• Při stanovení oxidačního stavu se bere v úvahu elektronegativita atomů ve vazbě. Ale při určování oxidačního čísla se nebere v úvahu elektronegativita. Všechny elektrony ve vazbě patří ligandům.
• Obvykle jsou oxidační čísla reprezentována římskými číslicemi, zatímco oxidační stavy jsou reprezentovány indoarabskými číslicemi.
