Πώς βοηθούν οι αριθμοί σθένους να προσδιοριστούν ο αριθμός οξείδωσης;
Αριθμός σθένους:
* Αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ηλεκτρονίων ενός ατόμου που μπορεί να κερδίσει, να χάσει ή να μοιραστεί για να επιτευχθεί μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων (συνήθως μοιάζει με ένα ευγενές αέριο).
* Είναι ένας θετικός αριθμός και επικεντρώνεται στη δυνατότητα Atom να σχηματίσει ομόλογα .
Αριθμός οξείδωσης:
* Αντιπροσωπεύει το Φορτίστε ένα άτομο φαίνεται να έχει σε μια ένωση ή ιόν.
* Μπορεί να είναι θετικό, αρνητικό ή μηδέν .
* Αντικατοπτρίζει τη σχετική πυκνότητα ηλεκτρονίων γύρω από ένα άτομο σε μια ένωση.
Πώς οι αριθμοί σθένος βοηθούν στον προσδιορισμό των αριθμών οξείδωσης:
1. Πρόβλεψη χρέωσης: Ο αριθμός σθένους παρέχει μια αρχική ένδειξη της πιθανής φόρτισης που μπορεί να έχει ένα άτομο. Για παράδειγμα, ένα στοιχείο με αριθμό σθένους 2 μπορεί ενδεχομένως να χάσει 2 ηλεκτρόνια και να σχηματίσει ένα +2 ιόν.
2. Κατανόηση της σύνδεσης: Οι αριθμοί σθένους μας λένε πόσοι δεσμοί είναι πιθανό να σχηματιστεί ένα άτομο, γεγονός που επηρεάζει την κατανομή των ηλεκτρονίων και επομένως τους αριθμούς οξείδωσης.
3. Εφαρμογή κανόνων: Υπάρχουν συγκεκριμένοι κανόνες για την εκχώρηση αριθμών οξείδωσης:
* καθαρά στοιχεία: Ο αριθμός οξείδωσης είναι 0.
* μονοτομικά ιόντα: Ο αριθμός οξείδωσης ισούται με το φορτίο του ιόντος.
* υδρογόνο: Συνήθως +1, αλλά -1 σε μεταλλικά υδρίδια.
* οξυγόνο: Συνήθως -2, αλλά -1 σε υπεροξείδια και -1/2 σε υπεροξείδια.
* Φθορίνη: Πάντα -1.
* άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε ουδέτερη ένωση: 0.
* άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε ένα ιόν: Ισούται με την επιβάρυνση του ιόντος.
Παράδειγμα:
* Εξετάστε τον άνθρακα (γ) με αριθμό σθένους 4.
* Στο CO2, ο άνθρακας σχηματίζει τέσσερις δεσμούς με οξυγόνο και ο αριθμός οξείδωσης είναι +4, αντανακλώντας την εμφανή απώλεια 4 ηλεκτρονίων.
* Στο CH4, ο άνθρακας σχηματίζει τέσσερις δεσμούς με υδρογόνο και ο αριθμός οξείδωσης είναι -4, υποδεικνύοντας το φαινόμενο κέρδος 4 ηλεκτρονίων.
Σημαντική σημείωση: Ενώ οι αριθμοί σθένους παρέχουν ένα χρήσιμο σημείο εκκίνησης, δεν καθορίζουν πάντα άμεσα τους αριθμούς οξείδωσης. Ο πραγματικός αριθμός οξείδωσης μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη συγκεκριμένη ένωση και τη φύση των συγκροτημάτων των δεσμών.
Συνοπτικά, οι αριθμοί σθένους είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την κατανόηση της σύνδεσης και την πρόβλεψη πιθανών χρεώσεων, γεγονός που βοηθά στον προσδιορισμό των αριθμών οξείδωσης. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να εφαρμοστούν οι καθιερωμένοι κανόνες και να εξεταστούν το συγκεκριμένο χημικό πλαίσιο κατά την ανάθεση αριθμών οξείδωσης.
