Τι σημαίνει ο αριθμός οξείδωσης;
Ορισμός:
Ο αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου σε χημική ένωση ή ιόν είναι ένα υποθετικό φορτίο που θα είχε το άτομο εάν όλοι οι δεσμοί του ήταν ιοντικοί. Πρόκειται για έναν αριθμό που αντιστοιχεί σε ένα άτομο σε ένα μόριο ή ιόν που αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που έχει κερδίσει, έχει αποκτήσει, χαθεί ή κοινό σε σχέση με την ουδέτερη του κατάσταση.
Βασικά σημεία:
* Υποθετική χρέωση: Οι αριθμοί οξείδωσης δεν είναι πραγματικές χρεώσεις, αλλά μάλλον ένας τρόπος λογιστικής της κατανομής των ηλεκτρονίων σε ένα μόριο.
* Ιονικά ομόλογα: Η έννοια του αριθμού οξείδωσης βασίζεται στην υπόθεση ότι όλοι οι δεσμοί είναι ιοντικοί, παρόλο που πολλοί δεσμοί είναι στην πραγματικότητα ομοιοπολικοί.
* κέρδος ή απώλεια ηλεκτρονίων: Ένας θετικός αριθμός οξείδωσης δείχνει ότι ένα άτομο έχει χάσει ηλεκτρόνια, ενώ ένας αρνητικός αριθμός οξείδωσης δείχνει ότι ένα άτομο έχει κερδίσει ηλεκτρόνια.
* ουδέτερη κατάσταση: Ο αριθμός οξείδωσης ενός στοιχείου στην στοιχειακή του μορφή είναι πάντα μηδενικός.
* άθροισμα αριθμών οξείδωσης: Το άθροισμα του αριθμού οξείδωσης όλων των ατόμων σε ένα ουδέτερο μόριο είναι μηδέν, ενώ το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε ένα πολυατομικό ιόν ισούται με το φορτίο του ιόντος.
Κανόνες για την εκχώρηση αριθμών οξείδωσης:
1. Στοιχεία στη στοιχειακή τους μορφή έχουν αριθμό οξείδωσης 0. (π.χ., NA, CL2, O2)
2. Ο αριθμός οξυγόνου στις περισσότερες ενώσεις είναι -2. (εκτός από τα υπεροξείδια, όπου είναι -1).
3. Ο αριθμός οξείδωσης του υδρογόνου στις περισσότερες ενώσεις είναι +1. (Εκτός από τα μεταλλικά υδρίδια, όπου είναι -1).
4.
5. Το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης όλων των ατόμων σε ουδέτερο μόριο είναι 0.
6. Το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης όλων των ατόμων σε ένα πολυατομικό ιόν ισούται με το φορτίο του ιόντος
Παραδείγματα:
* NaCl: NA (+1), CL (-1)
* h2o: H (+1), o (-2)
* SO4^2-: S (+6), O (-2)
* k2cr2o7: K (+1), CR (+6), O (-2)
Εφαρμογές:
Οι αριθμοί οξείδωσης χρησιμοποιούνται σε διάφορες χημικές εφαρμογές, όπως:
* Εξισορρόπηση αντιδράσεων οξειδοαναγωγής: Οι αριθμοί οξείδωσης βοηθούν στον προσδιορισμό των ατόμων που οξειδώνονται και μειώνονται σε μια αντίδραση.
* Πρόβλεψη της αντιδραστικότητας των ενώσεων: Ο αριθμός οξείδωσης μπορεί να υποδεικνύει την τάση ενός ατόμου να κερδίσει ή να χάσει ηλεκτρόνια.
* Ονοματολογία: Οι αριθμοί οξείδωσης χρησιμοποιούνται συχνά για την ονομασία χημικών ενώσεων.
Συμπέρασμα:
Οι αριθμοί οξείδωσης είναι μια χρήσιμη έννοια στη χημεία για την κατανόηση της κατανομής των ηλεκτρονίων σε μόρια και ιόντα. Παρέχουν ένα πλαίσιο για την ανάλυση των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής και την πρόβλεψη της χημικής συμπεριφοράς.
