Ποιοι είναι οι κανόνες για τη χρήση αριθμού ομάδας για την πρόβλεψη της κατάστασης οξείδωσης;
Στοιχεία κύριας ομάδας:
* Ομάδες 1 &2: Αυτά τα στοιχεία τείνουν να σχηματίζουν καταστάσεις οξείδωσης +1 και +2, αντίστοιχα, καθώς χάνουν τα εξωτερικά τους ηλεκτρόνια σθένους για να επιτύχουν μια διαμόρφωση ευγενή αερίου.
* Ομάδα 13: Τα στοιχεία αυτής της ομάδας μπορούν να έχουν +1, +3 και ακόμη και +5 καταστάσεις οξείδωσης, αλλά το +3 είναι πιο συνηθισμένο.
* Ομάδες 14-17: Αυτές οι ομάδες παρουσιάζουν ευρύτερο φάσμα καταστάσεων οξείδωσης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον αριθμό της ομάδας ως σημείο εκκίνησης, αλλά η πραγματική κατάσταση οξείδωσης εξαρτάται από το συγκεκριμένο στοιχείο και τους συνεργάτες συγκόλλησης. Για παράδειγμα, η ομάδα 17 (αλογόνα) συνήθως έχει -1, αλλά μπορεί να έχει θετικές καταστάσεις οξείδωσης όταν συνδέεται με οξυγόνο.
* Ομάδα 18 (ευγενή αέρια): Αυτά τα στοιχεία είναι γενικά μη αντιδραστικά και έχουν καταστάσεις οξείδωσης 0.
Μεταβατικά μέταλλα:
* Δεν υπάρχει απλός κανόνας: Τα μεταβατικά μέταλλα έχουν μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης. Ο αριθμός της ομάδας δεν είναι αξιόπιστος προγνωστικός παράγοντας της κατάστασης οξείδωσης.
* Παράγοντες που επηρεάζουν την κατάσταση οξείδωσης: Αρκετοί παράγοντες επηρεάζουν την κατάσταση οξείδωσης μετάβασης:
* Ηλεκτροαρνητικότητα του άλλου στοιχείου: Τα μεταβατικά μέταλλα τείνουν να έχουν υψηλότερες καταστάσεις οξείδωσης όταν συνδέονται με περισσότερα ηλεκτροαρνητικά στοιχεία.
* Αριθμός συντονισμού: Ο αριθμός των προσδεμάτων που συνδέονται με ένα μεταλλικό ιόν μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση οξείδωσης.
* Ενέργεια σταθεροποίησης πεδίου προσδέματος: Πρόκειται για μια πιο προηγμένη ιδέα, αλλά μπορεί να εξηγήσει γιατί ορισμένες καταστάσεις οξείδωσης προτιμώνται για ένα δεδομένο μεταβατικό μέταλλο.
Σημαντικές εξαιρέσεις:
* οξυγόνο: Συνήθως έχει κατάσταση οξείδωσης -2, αλλά μπορεί να είναι -1 σε υπεροξείδια (π.χ., H₂O₂) και -1/2 σε υπεροξίδια (π.χ., Ko₂).
* υδρογόνο: Συνήθως έχει κατάσταση οξείδωσης +1, αλλά μπορεί να είναι -1 σε υδρίδια (π.χ. NAH).
* Μέταλλα σε ενώσεις: Η κατάσταση οξείδωσης ενός μετάλλου μπορεί να συναχθεί από τις χρεώσεις άλλων ατόμων σε μια ένωση. Για παράδειγμα, στο NaCl, το νάτριο έχει κατάσταση οξείδωσης +1 και το χλώριο έχει κατάσταση οξείδωσης -1.
Συμπέρασμα:
Ενώ ο αριθμός της ομάδας μπορεί να παράσχει μια γενική ιδέα για τις πιθανές καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων κύριων ομάδων, δεν είναι μια ανόητη μέθοδος. Για να προβλέψετε με ακρίβεια την κατάσταση οξείδωσης ενός στοιχείου, πρέπει να εξετάσετε το συγκεκριμένο στοιχείο, τους συνεργάτες του συγκόλλησης και άλλους παράγοντες όπως η ηλεκτροαρνητικότητα και ο αριθμός συντονισμού.
