Stato di ossidazione vs numero di ossidazione
Stato di ossidazione
Secondo la definizione IUPAC, lo stato di ossidazione è “una misura del grado di ossidazione di un atomo in una sostanza. È definita come la carica che si potrebbe immaginare che abbia un atomo. Lo stato di ossidazione è un valore intero e può essere positivo, negativo o zero. Lo stato di ossidazione di un atomo è soggetto a modifiche in seguito a reazione chimica. Se lo stato di ossidazione aumenta, si dice che l'atomo è ossidato. E se sta diminuendo, allora l'atomo ha subito una riduzione. Nella reazione di ossidazione e riduzione, gli elettroni si stanno trasferendo. Negli elementi puri lo stato di ossidazione è zero. Ci sono poche regole che possiamo usare per determinare lo stato di ossidazione di un atomo in una molecola.
• Gli elementi puri hanno uno stato di ossidazione zero.
• Per gli ioni monoatomici, lo stato di ossidazione è uguale alla loro carica.
• In uno ione poliatomico, la carica è uguale alla somma degli stati di ossidazione in tutti gli atomi. Quindi lo stato di ossidazione di un atomo sconosciuto può essere trovato se lo stato di ossidazione di altri atomi è noto.
• Per una molecola neutra, la somma di tutti gli stati di ossidazione degli atomi è zero.
Oltre ai metodi di cui sopra, lo stato di ossidazione può anche essere calcolato utilizzando la struttura di Lewis di una molecola. Lo stato di ossidazione di un atomo è dato dalla differenza tra il numero di elettroni di valenza dell'atomo, se l'atomo è neutro, e il numero di elettroni appartiene all'atomo nella struttura di Lewis. Ad esempio, il carbonio metilico nell'acido acetico ha uno stato di ossidazione -3. Nella struttura di Lewis, il carbonio è legato a tre atomi di idrogeno. Poiché il carbonio è più elettronegativo, i sei elettroni nei legami appartengono al carbonio. Il carbonio fa l'altro legame con un altro carbonio; pertanto, dividono equamente i due elettroni di legame. Quindi tutti insieme, nella struttura di Lewis, il carbonio ha sette elettroni. Quando il carbonio è allo stato neutro, ha quattro elettroni di valenza. Perciò,la differenza tra loro fa sì che il numero di ossidazione del carbonio sia -3.
Numero di ossidazione
Il numero di ossidazione è una caratteristica dell'atomo centrale di un composto di coordinazione. A volte la carica e il numero di ossidazione sono simili, ma a volte è diverso. Ad esempio, gli elementi blocco s e blocco p hanno lo stesso numero di ossidazione delle loro cariche. Anche gli ioni poliatomici hanno lo stesso numero di ossidazione della carica. Lo stesso elemento può avere numeri di ossidazione diversi, a seconda degli altri atomi a cui è connesso. In un elemento libero, il numero di ossidazione è sempre zero. Gli ioni metallici di transizione (blocco d), gli elementi hanno numeri di ossidazione diversi.
Qual è la differenza tra stato di ossidazione e numero di ossidazione?
• Il termine numero di ossidazione è utilizzato principalmente nella chimica di coordinazione. Ha un significato leggermente diverso dallo stato di ossidazione.
• Il metodo di calcolo del numero di ossidazione è leggermente diverso dal modo in cui viene conteggiato lo stato di ossidazione.
• Quando viene determinato lo stato di ossidazione, viene presa in considerazione l'elettronegatività degli atomi in un legame. Ma quando si determina il numero di ossidazione, l'elettronegatività non viene presa in considerazione. Tutti gli elettroni nel legame appartengono ai ligandi.
• Di solito i numeri di ossidazione sono rappresentati con numeri romani mentre gli stati di ossidazione sono rappresentati in numeri indo-arabi.
