Oxidatietoestand versus oxidatiegetal
Oxidatie toestand
Volgens de IUPAC-definitie is de oxidatietoestand “een maat voor de mate van oxidatie van een atoom in een stof. Het wordt gedefinieerd als de lading die een atoom zou kunnen hebben. De oxidatietoestand is een geheel getal en kan positief, negatief of nul zijn. De oxidatietoestand van een atoom is onderhevig aan verandering bij een chemische reactie. Als de oxidatietoestand toeneemt, wordt gezegd dat het atoom geoxideerd is. En als het afneemt, heeft het atoom een reductie ondergaan. Bij de oxidatie- en reductiereactie worden elektronen overgedragen. In pure elementen is de oxidatietoestand nul. Er zijn enkele regels die we kunnen gebruiken om de oxidatietoestand van een atoom in een molecuul te bepalen.
• Zuivere elementen hebben een oxidatietoestand van nul.
• Voor mono-atomaire ionen is de oxidatietoestand hetzelfde als hun lading.
• In een polyatomair ion is de lading gelijk aan de som van de oxidatietoestanden in alle atomen. Dus de oxidatietoestand van een onbekend atoom kan worden gevonden als de oxidatietoestand van andere atomen bekend is.
• Voor een neutraal molecuul is de som van alle oxidatietoestanden van atomen nul.
Afgezien van de bovenstaande methoden, kan de oxidatietoestand ook worden berekend met behulp van de Lewis-structuur van een molecuul. De oxidatietoestand van een atoom wordt bepaald door het verschil tussen het aantal valentie-elektronen van het atoom, als het atoom neutraal is, en het aantal elektronen dat behoort tot het atoom in de Lewis-structuur. De methylkoolstof in het azijnzuur heeft bijvoorbeeld een -3 oxidatietoestand. In de Lewis-structuur is koolstof gebonden aan drie waterstofatomen. Omdat de koolstof meer elektronegatief is, behoren de zes elektronen in de bindingen tot koolstof. Koolstof maakt de andere binding met een andere koolstof; daarom splitsen ze de twee bindingselektronen gelijkmatig. Dus alles bij elkaar, in de Lewis-structuur, heeft koolstof zeven elektronen. Wanneer koolstof zich in de neutrale toestand bevindt, heeft het vier valentie-elektronen. Daaromhet verschil tussen hen maakt het oxidatiegetal van koolstof tot -3.
Oxidatiegetal
Oxidatiegetal is een kenmerk van het centrale atoom van een coördinatieverbinding. Soms zijn de lading en het oxidatiegetal vergelijkbaar, maar soms is het anders. Zo hebben s blok- en p-blokelementen hetzelfde oxidatiegetal als hun ladingen. Ook polyatomaire ionen hebben hetzelfde oxidatiegetal als de lading. Hetzelfde element kan verschillende oxidatiegetallen hebben, afhankelijk van de andere atomen waarmee het is verbonden. In een vrij element is het oxidatiegetal altijd nul. Overgangsmetaalionen (d-blok), elementen hebben verschillende oxidatiegetallen.
Wat is het verschil tussen oxidatietoestand en oxidatiegetal?
• De term oxidatiegetal wordt voornamelijk gebruikt in de coördinatiechemie. Het heeft een iets andere betekenis dan de oxidatietoestand.
• De methode om het oxidatiegetal te berekenen is een beetje anders dan de manier waarop de oxidatietoestand wordt geteld.
• Bij het bepalen van de oxidatietoestand wordt rekening gehouden met de elektronegativiteit van de atomen in een binding. Maar bij het bepalen van het oxidatiegetal wordt geen rekening gehouden met elektronegativiteit. Alle elektronen in de binding behoren tot liganden.
• Gewoonlijk worden oxidatienummers weergegeven met Romeinse cijfers, terwijl oxidatietoestanden worden weergegeven in Indo-Arabische cijfers.
