Πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους αριθμούς οξείδωσης για να προβλέψετε τι θα συνδεθεί ένα στοιχείο;

Οι αριθμοί οξείδωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προβλέψουν τι θα συνδεθεί ένα στοιχείο με βάση την ικανότητά του να κερδίζει ή να χάνει ηλεκτρόνια. Τα στοιχεία με υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα, όπως το φθόριο, το οξυγόνο και το χλώριο, έχουν έντονη τάση να προσελκύουν ηλεκτρόνια και επομένως θα συνδεθούν με στοιχεία που έχουν χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα, όπως μέταλλα. Αντίθετα, τα στοιχεία με χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα, όπως το νάτριο, το κάλιο και το ασβέστιο, έχουν έντονη τάση να δώσουν ηλεκτρόνια και συνεπώς θα συνδεθούν με στοιχεία που έχουν υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα.

Λαμβάνοντας υπόψη τους αριθμούς οξείδωσης δύο στοιχείων, μπορούμε να προβλέψουμε τον τύπο του δεσμού που θα σχηματιστεί μεταξύ τους. Εάν η διαφορά στους αριθμούς οξείδωσης είναι μεγάλη, τότε θα σχηματιστεί ένας ιοντικός δεσμός. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το στοιχείο με τον υψηλότερο αριθμό οξείδωσης θα δώσει ηλεκτρόνια στο στοιχείο με τον χαμηλότερο αριθμό οξείδωσης, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό θετικών και αρνητικών ιόντων.

Για παράδειγμα, όταν το νάτριο (αριθμός οξείδωσης +1) αντιδρά με χλώριο (αριθμός οξείδωσης -1), σχηματίζεται ένας ιοντικός δεσμός επειδή η διαφορά στους αριθμούς οξείδωσης είναι μεγάλη (2). Το νάτριο δωρίζει ένα ηλεκτρόνιο στο χλώριο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό Na+ και Cl-ions.

Εάν η διαφορά στους αριθμούς οξείδωσης είναι μικρή, τότε θα σχηματιστεί ένας ομοιοπολικός δεσμός. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα στοιχεία θα μοιράζονται ηλεκτρόνια προκειμένου να επιτευχθεί σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων.

Για παράδειγμα, όταν το υδρογόνο (αριθμός οξείδωσης +1) αντιδρά με οξυγόνο (αριθμός οξείδωσης -2), σχηματίζεται ομοιοπολικός δεσμός επειδή η διαφορά στους αριθμούς οξείδωσης είναι μικρή (1). Το υδρογόνο και το οξυγόνο μοιράζονται δύο ηλεκτρόνια προκειμένου να επιτευχθεί σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων.

Με την κατανόηση του αριθμού οξείδωσης των στοιχείων, μπορούμε να κάνουμε προβλέψεις σχετικά με τους τύπους των ομολόγων που θα διαμορφώσουν μεταξύ τους. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σχεδιασμό και τη δημιουργία νέων υλικών με επιθυμητές ιδιότητες.