Differenza tra il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione
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Differenza principale: numero di ossidazione e stato di ossidazione
Il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione sono spesso considerati uguali. Questo perché lo stato di ossidazione può essere uguale al numero di ossidazione di un particolare atomo in base al tipo di composto in cui si trova. Tuttavia, vi è una leggera differenza tra il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione. La principale differenza tra il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione è quella il numero di ossidazione è la carica dell'atomo centrale di un complesso di coordinazione se tutti i legami attorno ad esso fossero legami ionici mentre lo stato di ossidazione è il numero di elettroni che un particolare atomo può perdere, guadagnare o condividere con un altro atomo.
Aree chiave coperte
1. Qual è il numero di ossidazione
- Definizione, regole, esempi
2. Cos'è lo stato di ossidazione
- Definizione, regole, esempi
3. Qual è la differenza tra il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: numeri arabi, bidentato, legami di coordinamento, complesso di coordinamento, numero di coordinazione, legami ionici, leganti, monodentato, numero di ossidazione, stato di ossidazione, numeri romani
Qual è il numero di ossidazione
Il numero di ossidazione può essere definito come la carica dell'atomo centrale di un complesso di coordinazione se tutti i legami attorno ad esso fossero legami ionici. Un complesso di coordinamento è una struttura chimica composta da un atomo di metallo centrale che è legato a diversi ligandi. Questi sono anche chiamati complessi di metallo a causa della presenza di un atomo di metallo centrale. Questo atomo di metallo centrale è chiamato il centro di coordinamento. ligandi sono gruppi chimici attaccati all'atomo di metallo attraverso legami di coordinazione (legami covalenti di coordinazione). Un composto di coordinazione contiene diversi complessi di coordinazione.
La maggior parte delle volte, l'atomo di metallo centrale è un metallo di transizione (elemento del blocco D). Il legame di coordinamento si forma quando una specie ricca di elettroni dona le sue coppie di elettroni (una o due coppie) all'atomo centrale. Questi donatori sono chiamati ligandi. Un ligando può essere una molecola neutra o uno ione caricato negativo. Questo legame di coordinamento è un legame covalente perché è formato dalla condivisione di elettroni tra due atomi. Il numero di atomi donatori legati all'atomo centrale è chiamato il numero di coordinazione.
Possono esserci ligandi monodentati o bidentati. Un ligando monodentato si lega con l'atomo centrale attraverso un unico legame di coordinazione mentre un legante bidentato si lega attraverso due legami di coordinazione. Il numero di coordinamento decide la geometria di un complesso di coordinazione. Tuttavia, il numero di coordinazione non è il numero di ossidazione dell'atomo centrale. Ma a volte, il numero di coordinamento può essere uguale al numero di ossidazione.
Figura 01: un complesso di coordinamento di cobalto
L'immagine sopra mostra la [Co (NH3)6] Complesso Cl3. Il numero di coordinamento di Cobalto è 6 perché ci sono sei ligandi di ammoniaca legati all'atomo di cobalto. Ma il numero di ossidazione del cobalto è tre perché il numero di ossidazione è la carica dell'atomo centrale di un complesso di coordinamento se tutti i ligandi che lo circondano vengono rimossi. Poiché i tre atomi di Cl causano -3 carica e le molecole di ammoniaca sono caricate neutrali, l'atomo di cobalto dovrebbe essere +3 caricato per neutralizzare la carica proveniente dagli atomi di Cl. Pertanto, il numero di ossidazione di Cobalto è scritto come Co (III).
Cos'è lo stato di ossidazione
Lo stato di ossidazione può essere definito come il numero di elettroni che un particolare atomo può perdere, guadagnare o condividere con un altro atomo. Questo termine non è limitato solo ai complessi di coordinamento. Lo stato di ossidazione fornisce effettivamente il grado di ossidazione di un atomo in un composto. Lo stato di ossidazione è sempre dato come un numero intero ed è rappresentato in numeri indù-arabi, inclusa la carica dell'atomo.
Regole per determinare lo stato di ossidazione
Lo stato di ossidazione di un atomo è dato sotto sette regole.
Regola 1
Un singolo elemento e i composti composti da un singolo elemento hanno zero stato di ossidazione per ogni atomo.
Ad esempio, lo stato di ossidazione di azoto (N) nel composto N2 è zero.
Regola 2
La carica totale di un composto è la somma delle spese di ciascun elemento.
Ad esempio, in una specie neutra come NaCl, la carica totale è zero. Pertanto, lo stato di ossidazione di ogni elemento dovrebbe essere dato come Na (+1) e Cl (-1).
Nelle specie ioniche, come l'NH4+, la somma degli stati di ossidazione degli atomi N e H dovrebbe essere uguale alla carica complessiva.
(N + 4H) = (-3) + (1 x 4) = +1
Regola 3
Lo stato di ossidazione per i metalli del gruppo 1 (1A) è sempre +1, e per i metalli del gruppo 2 (2A), è sempre +2.
Ad esempio, lo stato di ossidazione del litio (Li) sarebbe sempre +1, e lo stato di ossidazione del magnesio (Mg) sarebbe sempre +2.
Regola 4
Lo stato di ossidazione del fluoro (F) è sempre -1.
Ricorda lo stato di ossidazione del fluoro in F2 è zero secondo la prima regola.
Regola 5
L'atomo più elettronegativo rispetto ad altri atomi legati ad esso, riceve la carica negativa.
Ad esempio, il fluoro è più elettronegativo dell'idrogeno. Pertanto, in HF, lo stato di ossidazione dell'idrogeno è -1. Ma in genere lo stato di ossidazione dell'idrogeno è +1.
Regola 6
Lo stato dell'ossigeno di idrogeno (H) è normalmente +1.
L'atomo di idrogeno perde facilmente un elettrone, formando il suo catione. Ma quando l'idrogeno è in combinazione con un metallo del gruppo 1A o 2A, lo stato di ossidazione dell'idrogeno è -1. Ad esempio, NaH.
Regola 7
Lo stato di ossidazione dell'ossigeno è normalmente -2.
L'ossigeno è più elettronegativo e attrae gli elettroni. Pertanto, forma facilmente -2 stato di ossidazione. Ma nei perossidi, il numero di ossidazione è -1 poiché due atomi di ossigeno sono legati in un singolo legame.
Lo stato di ossidazione è molto utile per la determinazione dei prodotti nelle reazioni redox. Le reazioni redox sono reazioni chimiche che includono lo scambio di elettroni tra gli atomi. Nelle reazioni redox, due mezze reazioni si verificano parallelamente. Uno è la reazione di ossidazione e l'altro è la reazione di riduzione. La reazione di ossidazione comporta l'aumento dello stato di ossidazione di un atomo mentre la reazione di riduzione comporta la diminuzione dell'ossidazione di un atomo.
Figura 02: Reazione redox tra Mg e H2
Nella reazione di cui sopra, Mg è un singolo elemento che ha zero (0) stato di ossidazione. Ma dopo la reazione con H2, ha formato MgCl2, e lo stato di ossidazione di Mg è +2. Lo stato di ossidazione di Mg è aumentato qui. Pertanto, è la metà reazione dell'ossidazione in questa reazione redox. Lo stato di ossidazione di H in HCl è +1. Ma il prodotto H2 è a zero (0) stato di ossidazione. Lo stato di ossidazione è stato diminuito. Pertanto, è la mezza reazione di riduzione in questa reazione redox.
Differenza tra il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione
Definizione
Numero di ossidazione: Il numero di ossidazione può essere definito come la carica dell'atomo centrale di un complesso di coordinazione se tutti i legami attorno ad esso fossero legami ionici.
Stato di ossidazione: Lo stato di ossidazione può essere definito dal numero di elettroni che un particolare atomo può perdere, guadagnare o condividere con un altro atomo.
Applicazione
Numero di ossidazione: Il numero di ossidazione è applicato per complessi di coordinazione.
Stato di ossidazione: Lo stato di ossidazione può essere applicato per qualsiasi elemento o un composto.
Rappresentazione del numero
Numero di ossidazione: I numeri romani sono usati per rappresentare il numero di ossidazione.
Stato di ossidazione: I numeri indù-arabi sono usati per rappresentare lo stato di ossidazione.
Rappresentazione della carica
Numero di ossidazione: Il numero di ossidazione non fornisce dettagli sulla carica dell'atomo centrale.
Stato di ossidazione: Lo stato di ossidazione è dato con la carica con un simbolo negativo (-) o positivo (+).
Conclusione
Per un elemento normale o un composto (invece di complessi di coordinazione), lo stato di ossidazione e il numero di ossidazione sono gli stessi. Ma considerando tutti i composti, compresi i composti di coordinazione, c'è una leggera differenza. La principale differenza tra il numero di ossidazione e lo stato di ossidazione è che il numero di ossidazione è la carica dell'atomo centrale di un complesso di coordinazione se tutti i legami attorno ad esso sono legami ionici mentre lo stato di ossidazione è il numero di elettroni che un particolare atomo può perdere, guadagnare o condividere con un altro atomo.
Riferimenti:
1. "Stati di ossidazione (numeri di ossidazione)". Stati di ossidazione (numeri di ossidazione) N.p., n.d. Web. Disponibile qui. 05 luglio 2017.
2. "Regole per l'assegnazione di numeri di ossidazione agli elementi". Manichini. N., n. Web. Disponibile qui. 05 luglio 2017.
3. "Composti di coordinazione". Pagina di aiuto sui composti di coordinazione. N., n. Web. Disponibile qui. 05 luglio 2017.
