Γιατί η κατάσταση οξείδωσης ποικίλλει σε περιόδους αλλά παραμένει σταθερή ομάδα;
σε περιόδους (πηγαίνοντας από αριστερά προς τα δεξιά)
* μέταλλα: Τα στοιχεία στην αρχή μιας περιόδου είναι ως επί το πλείστον μέταλλα. Έχουν χαμηλές ενέργειες ιονισμού και χάνουν εύκολα ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν θετικές καταστάσεις οξείδωσης. Οι καταστάσεις οξείδωσης τους αυξάνονται γενικά από +1 σε μέγιστη τιμή καθώς μετακινείτε την περίοδο. Για παράδειγμα, στην περίοδο 3, το Na είναι +1, το mg είναι +2, το AL είναι +3.
* Μη μετάλλια: Καθώς μετακινείτε προς τα δεξιά, τα στοιχεία γίνονται πιο ηλεκτροαρνητικά, πράγμα που σημαίνει ότι τείνουν να κερδίζουν ηλεκτρόνια και να σχηματίζουν αρνητικές καταστάσεις οξείδωσης. Οι καταστάσεις οξείδωσης τους συνήθως μειώνονται καθώς περνάτε. Για παράδειγμα, στην περίοδο 3, το Ρ μπορεί να έχει καταστάσεις οξείδωσης +3, +5 και ακόμη και -3, ενώ το S μπορεί να είναι -2, +2, +4 και +6.
* Μεταβατικά μέταλλα: Τα μεταβατικά μέταλλα στη μέση των περιόδων συχνά εμφανίζουν πολλαπλές καταστάσεις οξείδωσης λόγω της συμμετοχής των d-ηλεκτρονίων στη συγκόλληση. Αυτό οδηγεί σε μια ευρύτερη ποικιλία πιθανών καταστάσεων οξείδωσης και η συμπεριφορά τους είναι λιγότερο προβλέψιμη από τα κύρια στοιχεία της ομάδας.
Ομάδες κάτω (που πηγαίνει από πάνω προς τα κάτω)
* Γενική τάση: Οι καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων κύριου ομίλου τείνουν να παραμένουν σταθερές κάτω από μια ομάδα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα στοιχεία της ίδιας ομάδας έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων σθένους, τα οποία καθορίζουν κυρίως τις καταστάσεις οξείδωσης.
* Εξαιρέσεις: Υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις σε αυτήν την τάση, ειδικά για βαρύτερα στοιχεία σε ομάδες όπου τα επίπεδα ενέργειας των ηλεκτρόνων σθένους μπορούν να γίνουν πιο μεταβλητά. Για παράδειγμα, ο οδηγός (PB) μπορεί να έχει τόσο καταστάσεις οξείδωσης +2 όσο και +4, σε αντίθεση με τον ελαφρύτερο αντίγραφο του άνθρακα (C).
Βασικά σημεία:
* Ηλεκτροργατιστικότητα: Η τάση ενός στοιχείου που προσελκύει ηλεκτρόνια είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την κατάσταση οξείδωσης. Καθώς αυξάνεται η ηλεκτροαρνητικότητα, τα στοιχεία τείνουν να κερδίζουν ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα αρνητικές καταστάσεις οξείδωσης.
* ηλεκτρόνια σθένους: Ο αριθμός των ηλεκτρόνων σθένους καθορίζει την τάση του στοιχείου να χάσει ή να κερδίσει ηλεκτρόνια, τα οποία επηρεάζουν άμεσα την κατάσταση οξείδωσης.
* d-orbitals: Τα μεταβατικά μέταλλα έχουν πολύπλοκες ηλεκτρονικές διαμορφώσεις λόγω D-orbitals, καθιστώντας τις καταστάσεις οξείδωσης πιο ποικίλες και λιγότερο προβλέψιμες.
Συμπερασματικά:
Ενώ υπάρχουν γενικές τάσεις στις καταστάσεις οξείδωσης σε περιόδους και κάτω ομάδες, υπάρχουν επίσης εξαιρέσεις και πολυπλοκότητες, ειδικά για μεταβατικά μέταλλα. Είναι απαραίτητο να εξετάσουμε το συγκεκριμένο στοιχείο και τις ιδιότητές του για να κατανοήσουν τις πιθανές καταστάσεις οξείδωσης.
