Oksüdatsiooniaste vs oksüdatsiooniarv
Oksüdatsiooni olek
IUPACi määratluse kohaselt on oksüdatsiooniaste „aines oleva aatomi oksüdatsiooniastme mõõt. Seda defineeritakse kui laengut, mida aatomil võib ette kujutada. Oksüdatsiooniaste on täisarv ja see võib olla kas positiivne, negatiivne või null. Aatomi oksüdatsiooniaste muutub keemilise reaktsiooni käigus. Kui oksüdatsiooniaste suureneb, siis öeldakse, et aatom on oksüdeerunud. Ja kui see väheneb, siis on aatom läbinud redutseerimise. Oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioonis toimub elektronide ülekandmine. Puhaste elementide oksüdatsiooniaste on null. Molekulis oleva aatomi oksüdatsiooniastme määramiseks saame kasutada vähe reegleid.
• Puhaste elementide oksüdatsiooniaste on null.
• Monaatomiliste ioonide oksüdatsiooniaste on sama, mis nende laeng.
• Polüaatomilises ioonis on laeng võrdne kõigi aatomite oksüdatsiooniastmete summaga. Seega saab tundmatu aatomi oksüdatsiooniastme leida, kui on teada teiste aatomite oksüdatsiooniaste.
• Neutraalse molekuli puhul on aatomite kõigi oksüdatsiooniastmete summa null.
Muud kui ül altoodud meetodid, saab oksüdatsiooniastet arvutada ka molekuli Lewise struktuuri abil. Aatomi oksüdatsiooniastme annab aatomi valentselektroni arvu erinevus, kui aatom on neutraalne, ja Lewise struktuuris aatomile kuuluvate elektronide arvu vahel. Näiteks äädikhappe metüülsüsiniku oksüdatsiooniaste on -3. Lewise struktuuris on süsinik seotud kolme vesinikuaatomiga. Kuna süsinik on elektronegatiivsem, kuuluvad sidemetes olevad kuus elektroni süsinikule. Süsinik loob teise sideme teise süsinikuga; seetõttu jagavad nad kaks sideme elektroni võrdselt. Seega on süsinikul Lewise struktuuris kokku seitse elektroni. Kui süsinik on neutraalses olekus, on sellel neli valentselektroni. Seetõttu muudab nende erinevus süsiniku oksüdatsiooniarvuks -3.
Oksüdatsiooninumber
Oksüdatsiooniarv on koordinatsiooniühendi keskse aatomi tunnus. Mõnikord on laeng ja oksüdatsiooniarv sarnased, kuid mõnikord on see erinev. Näiteks s-ploki ja p-ploki elementidel on sama oksüdatsiooninumber kui nende laengutel. Ka polüaatomilistel ioonidel on laenguga sama oksüdatsiooniarv. Samal elemendil võib olla erinev oksüdatsiooniarv, olenev alt teistest aatomitest, millega see on seotud. Vabas elemendis on oksüdatsiooniarv alati null. Siirdemetalliioonid (d-plokk), elementidel on erinevad oksüdatsiooninumbrid.
Mis vahe on oksüdatsiooniastmel ja oksüdatsiooninumbril?
• Terminit oksüdatsiooniarv kasutatakse peamiselt koordinatsioonikeemias. Sellel on veidi erinev tähendus kui oksüdatsiooniastmel.
• Oksüdatsiooniarvu arvutamise meetod erineb veidi oksüdatsiooniastme arvutamise viisist.
• Oksüdatsiooniastme määramisel võetakse arvesse sideme aatomite elektronegatiivsust. Kuid oksüdatsiooniarvu määramisel ei võeta elektronegatiivsust arvesse. Kõik sideme elektronid kuuluvad ligandidesse.
• Tavaliselt on oksüdatsiooninumbrid esitatud rooma numbritega, oksüdatsiooniastmed aga indoaraabia numbritega.
