Περιεχόμενο
Οι αριθμοί οξείδωσης αντικατοπτρίζουν τα υποθετικά φορτία των ατόμων στις ενώσεις. Ενώ τα ιόντα έχουν πραγματικά ηλεκτρικά φορτία, τα μοριακά άτομα δεν έχουν απαραίτητα φορτία. Ωστόσο, μπορούν να προσελκύσουν τα ηλεκτρόνια σε ένα μόριο σε μη ισορροπημένους τρόπους. Οι αριθμοί οξείδωσης αντικατοπτρίζουν αυτήν την τάση και η ηλεκτροαρνητικότητα βοηθάει να προσδιοριστεί ποια άτομα προσελκύουν τα ηλεκτρόνια σε ένα μόριο.
Αριθμοί οξείδωσης
Οι αριθμοί οξείδωσης μπορεί να είναι θετικοί, αρνητικοί ή μηδενικοί. Ένας μηδενικός αριθμός οξείδωσης συνδέεται με ένα καθαρό στοιχείο στη βασική του κατάσταση. Εάν ο αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου είναι θετικός, το άτομο έχει λιγότερα ηλεκτρόνια από την αρχική του κατάσταση. Εάν ο αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου είναι αρνητικός, το άτομο έχει μεγαλύτερο αριθμό ηλεκτρονίων από την κατάστασή του.
Ηλεκτροαρνησία
Η ηλεκτραρνητικότητα περιγράφει την τάση ενός ατόμου να προσελκύσει τα ηλεκτρόνια σε έναν χημικό δεσμό. Στοιχεία με μεγάλη ηλεκτραρνητικότητα ασκούν μεγαλύτερη έλξη στα ηλεκτρόνια από τα στοιχεία με μικρές ηλεκτροαρνησίες. Τελικά, η διαφορά ηλεκτροαρνησίας μεταξύ των ατόμων σε μια ένωση μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της φύσης των δεσμών των ενώσεων. Όταν η διαφορά ηλεκτροαρνησίας είναι μεταξύ μηδέν και 0,4, ο δεσμός μεταξύ των ατόμων είναι ομοιοπολικός. Όταν η διαφορά ηλεκτροαρνησίας είναι 1,8 ή περισσότερο, ο δεσμός είναι ιοντικός. Όταν η διαφορά ηλεκτροαρνησίας είναι μεταξύ 0,5 και 1,7, ο δεσμός είναι πολικός ομοιοπολικός.
Αριθμοί Ηλεκτροαρνησίας και Οξείδωσης
Επειδή η ηλεκτροαρνητικότητα υπαγορεύει την κατανομή των ηλεκτρονίων σε ένα μόριο, μπορεί επίσης να σας βοηθήσει να προσδιορίσετε τους αριθμούς οξείδωσης. Για παράδειγμα, εξετάστε ένα μόριο νερού. Το άτομο οξυγόνου έχει ηλεκτραρνητικότητα 3,5, ενώ κάθε άτομο υδρογόνου έχει ηλεκτρορνητικότητα 2,2. Επομένως, αυτό το μόριο είναι πολικό και το άτομο οξυγόνου προσελκύει τα ηλεκτρόνια μακριά από τα άτομα υδρογόνου. Αυτή η ανισορροπία αντανακλάται στους αριθμούς οξείδωσης. Το οξυγόνο σε ένα μόριο νερού έχει έναν αριθμό οξείδωσης -2, ενώ κάθε άτομο υδρογόνου έχει έναν αριθμό οξείδωσης +1. Γενικά, το άτομο με μεγαλύτερη ηλεκτροαρνητικότητα θα έχει αρνητικό αριθμό οξείδωσης και το άτομο με μικρότερη ηλεκτρεναρτικότητα θα έχει θετικό αριθμό οξείδωσης.
Τάσεις στην ηλεκτραρνητικότητα
Η ηλεκτρεναγκαστικότητα των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα γενικά αυξάνεται καθώς μετακινείτε οριζοντίως σε όλο το τραπέζι και μειώνεται καθώς μετακινείτε κάθετα κάτω από τον πίνακα. Η περιοδικότητα της ηλεκτροαρνητικότητας βοηθά στον προσδιορισμό των τάσεων των αριθμών οξείδωσης. Για παράδειγμα, τα στοιχεία που βρίσκονται πιο κοντά στο δεξί άκρο του τραπεζιού τείνουν να έχουν αρνητικούς αριθμούς οξείδωσης λόγω των υψηλότερων ηλεκτροαρνημάτων τους. Αντιστρόφως, τα στοιχεία στην αριστερή πλευρά του τραπεζιού τείνουν να έχουν θετικούς αριθμούς οξείδωσης λόγω των χαμηλότερων ηλεκτροπαρακτηριστικών τους.