Ποια είναι η σχέση του αριθμού ηλεκτρονίων και οξείδωσης σθένους;

Η σχέση μεταξύ ηλεκτρονίων σθένους και αριθμού οξείδωσης είναι έμμεση αλλά σημαντική . Εδώ είναι:

* ηλεκτρόνια σθένους: Αυτά είναι τα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος ενός ατόμου. Είναι αυτοί που εμπλέκονται στη χημική σύνδεση.

* Αριθμός οξείδωσης: Αυτός είναι ένας αριθμός που αντιστοιχεί σε ένα άτομο σε ένα μόριο ή ιόν που αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν ή χάνονται από αυτό το άτομο σε σύγκριση με την ουδέτερη κατάσταση του.

Η σύνδεση:

* Απώλεια ηλεκτρονίων σθένους: Όταν ένα άτομο χάνει ηλεκτρόνια σθένους, γίνεται θετικά φορτισμένο και ο αριθμός οξείδωσης αυξάνεται. Για παράδειγμα, στην αντίδραση του νατρίου (Na) που σχηματίζει χλωριούχο νάτριο (NaCl), το νάτριο χάνει το ηλεκτρόνιο ενός σθένους, με αποτέλεσμα μια κατάσταση οξείδωσης +1.

* κέρδος από ηλεκτρόνια σθένους: Όταν ένα άτομο κερδίζει ηλεκτρόνια σθένους, γίνεται αρνητικά φορτισμένο και ο αριθμός οξείδωσης μειώνεται. Για παράδειγμα, στο ίδιο παράδειγμα NaCl, το χλώριο κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο σθένους, με αποτέλεσμα μια κατάσταση οξείδωσης -1.

Στην ουσία, ο αριθμός οξείδωσης αντικατοπτρίζει την αλλαγή στον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους που έχει ένα άτομο κατά τη διάρκεια του σχηματισμού δεσμών.

Σημαντικά σημεία:

* Όχι άμεση συσχέτιση: Ο αριθμός οξείδωσης δεν είναι απλώς ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους. Για παράδειγμα, το οξυγόνο έχει 6 ηλεκτρόνια σθένους, αλλά μπορεί να έχει αριθμό οξείδωσης -2 σε πολλές ενώσεις.

* Πολλαπλές καταστάσεις οξείδωσης: Πολλά στοιχεία μπορούν να έχουν διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης ανάλογα με την ένωση που βρίσκονται.

* Προβλέποντας καταστάσεις οξείδωσης: Η γνώση του αριθμού των ηλεκτρονίων σθένους μπορεί να σας βοηθήσει να προβλέψετε πιθανές καταστάσεις οξείδωσης για ένα στοιχείο.

Παράδειγμα:

Εξετάστε το στοιχείο άνθρακα (C). Έχει 4 ηλεκτρόνια σθένους. Μπορεί να σχηματίσει ενώσεις με διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης, όπως:

* CO2 (διοξείδιο του άνθρακα): Ο άνθρακας έχει κατάσταση οξείδωσης +4. Έχει χάσει και τα 4 ηλεκτρόνια σθένους.

* CH4 (μεθάνιο): Ο άνθρακας έχει κατάσταση οξείδωσης -4. Έχει κερδίσει 4 ηλεκτρόνια (με τη μορφή κοινών ηλεκτρονίων σε ομοιοπολικούς δεσμούς).

Συνοπτικά: Ο αριθμός οξείδωσης είναι συνέπεια των αλλαγών στον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους κατά τη διάρκεια της χημικής σύνδεσης. Η κατανόηση αυτής της σύνδεσης είναι απαραίτητη για την κατανόηση των χημικών αντιδράσεων και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς διαφορετικών στοιχείων στις ενώσεις.