Ποιος είναι ο αριθμός οξειδίου ενός στοιχείου;

Ο αριθμός οξείδωσης ενός στοιχείου, επίσης γνωστό ως κατάσταση οξείδωσης , είναι ένας αριθμός που αντιπροσωπεύει το φορτίο ένα άτομο αυτού του στοιχείου θα είχε εάν όλοι οι δεσμοί του ήταν ιοντικοί . Είναι ένας τρόπος παρακολούθησης των ηλεκτρονίων σε χημικές αντιδράσεις, ειδικά σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής όπου μεταφέρονται ηλεκτρόνια.

Εδώ είναι μια κατανομή:

* Ιωνικές ενώσεις: Σε ιοντικές ενώσεις, ο αριθμός οξείδωσης αντιστοιχεί άμεσα στο φορτίο του ιόντος. Για παράδειγμα, στο NaCl, ο αριθμός οξείδωσης του νατρίου (Na) είναι +1 και ο αριθμός οξείδωσης του χλωρίου (CL) είναι -1.

* ομοιοπολικές ενώσεις: Σε ομοιοπολικές ενώσεις, όπου μοιράζονται ηλεκτρόνια, ο αριθμός οξείδωσης εκχωρείται υποθέτοντας ότι το πιο ηλεκτροαρνητικό στοιχείο του δεσμού "κατέχει" τα κοινά ηλεκτρόνια. Για παράδειγμα, στο νερό (H₂O), το οξυγόνο (Ο) είναι περισσότερο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο (Η), έτσι το οξυγόνο έχει αριθμό οξείδωσης -2 και το υδρογόνο έχει αριθμό οξείδωσης +1.

* Κανόνες για την εκχώρηση αριθμών οξείδωσης: Υπάρχει ένα σύνολο κανόνων που βοηθούν στον προσδιορισμό του αριθμού οξείδωσης ενός στοιχείου σε μια ένωση ή ιόν. Εδώ είναι μερικοί από τους βασικούς κανόνες:

* Ο αριθμός οξείδωσης ενός στοιχείου στη στοιχειακή του μορφή είναι 0.

* Ο αριθμός οξείδωσης ενός μονατομικού ιόντος είναι ίσος με την χρέωση του.

* Το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε μια ουδέτερη ένωση είναι 0.

* Το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε ένα πολυατομικό ιόν είναι ίσο με το φορτίο του.

Εδώ είναι ένα παράδειγμα:

Στην ένωση H₂so₄ (θειικό οξύ), ο αριθμός οξείδωσης του θείου μπορεί να προσδιοριστεί ως εξής:

1. Το υδρογόνο (Η) έχει συνήθως έναν αριθμό οξείδωσης +1.

2. Το οξυγόνο (Ο) έχει συνήθως έναν αριθμό οξείδωσης -2.

3. Δεδομένου ότι η ένωση είναι ουδέτερη, το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης πρέπει να είναι 0.

4. Έστω x ο αριθμός οξείδωσης θείου.

5. Επομένως, 2 (+1) + x + 4 (-2) =0

6. Επίλυση για το x, παίρνουμε x =+6.

Έτσι, ο αριθμός οξείδωσης του θείου στο θειικό οξύ είναι +6.

Η κατανόηση των αριθμών οξείδωσης είναι ζωτικής σημασίας για:

* Πρόβλεψη των προϊόντων των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής: Η γνώση των καταστάσεων οξείδωσης των αντιδραστηρίων και των προϊόντων μπορεί να βοηθήσει να προσδιοριστεί εάν θα συμβεί μια αντίδραση και ποια θα είναι τα προϊόντα.

* Χημικές εξισώσεις εξισορρόπησης: Οι αριθμοί οξείδωσης συμβάλλουν στην εξισορρόπηση των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, εξασφαλίζοντας ότι ο συνολικός αριθμός των απώλειων και που αποκτήθηκε είναι ίσος.

* Ενώσεις ονομασίας: Ορισμένα χημικά ονόματα ενσωματώνουν την κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου, όπως το οξείδιο του οξειδίου του σιδήρου (II) και του οξειδίου του σιδήρου (III).

Λάβετε υπόψη ότι οι αριθμοί οξείδωσης είναι θεωρητικές τιμές που μας βοηθούν να κατανοήσουμε τη μεταφορά ηλεκτρονίων και δεν είναι πάντα ίσοι με την πραγματική φόρτιση του ατόμου.