Stopień utlenienia

Z Wikipedii

Stopień utlenienia - w chemii jest definiowany jako liczba elektronów, które dany atom przekazał lub przyjął od innego atomu w ramach tworzenia z nim wiązania chemicznego. Termin przekazanie lub przyjęcie może tu oznaczać zarówno pełne przekazanie elektronu innemu atomowi (lub ich grupie), co prowadzi do powstawania wiązania jonowego lub tylko częściowe przekazanie elektronów w formie wiązania kowalencyjnego.

Spis treści 1 Sposób ustalania 2 Podstawowe reguły do obliczania stopnia utlenienia 3 Terminologia 3.1 Zobacz też 4 Linki zewnętrzne

[edytuj] Sposób ustalania

Stopień utlenienia oblicza się jako bilans wszystkich przekazanych i przyjętych elektronów przez wybrany atom, w ramach danej cząsteczki. W praktyce oznacza to że oblicza się formalny ładunek na atomie przy założeniu, że każde wiązanie jest jonowe - czyli że dla każdej pary związanych atomów, elektrony tworzące wiązanie należą w całości do atomu bardziej elektroujemnego.

Stopień utlenienia nie jest jednoznaczny z wartościowością. Np. w H₂PtCl₆ wartościowość atomu platyny wynosi 6 (bo łączy się z sześcioma atomami chloru poprzez wiązania pojedyncze), zaś jego stopień utlenienia wynosi tylko +4, gdyż wymieniony związek ma budowę jonową - w anionie PtCl₆^2- platyna oddaje sześć elektronów atomom chloru, więc uwzględniając sumaryczny ładunek -2 otrzymuje się stopień utlenienia +4.

Stopień utlenienia można także wyznaczać nie dla pojedynczego atomu lecz dla całej ich grupy, przy czym reguły postępowania są tu dokładnie takie same, tyle że nie rozpatruje się wiązań występujących wewnątrz danej grupy lecz tylko między tą grupą a resztą cząsteczki.

Ustalenie rzeczywistego stopnia utlenienia atomu lub ich grupy nie zawsze jest sprawą prostą. Istnieje wiele "szkolnych" reguł ustalania tego stopnia, jednak sprawdzają się one głównie w szkolnych zadaniach. W praktyce, aby być pewnym stopnia utlenienia określonego atomu w konkretnym związku chemicznym trzeba dokładnie poznać jego strukturę elektronową, np. za pomocą rentgenografii strukturalnej.

[edytuj] Podstawowe reguły do obliczania stopnia utlenienia

• stopień utlenienia pierwiastków w stanie wolnym wynosi zero, niezależnie od tego, czy substancja występuje w postaci pojedynczych atomów, czy w postaci cząsteczek, np. Fe⁰, N₂⁰, O⁰, O₂⁰, O₃⁰;
• suma stopni utlenienia wszystkich atomów w cząsteczce obojętnej równa jest zero, a w jonie równa jest jego ładunkowi;
• stopień utlenienia pierwiastka w jonie prostym jest równy ładunkowi jonu, np. Pb²⁺ - (+2), Ag⁺ - (+1), Pb⁴⁺ - (+4), Cl^– - (–1),
• stopień utlenienia fluoru we wszystkich związkach wynosi –1;
• stopień utlenienia wodoru w związkach jest równy +1, z wyjątkiem wodorków metali, w których wynosi on –1, np. NaH  ;
• stopień utlenienia tlenu w związkach wynosi –2, z wyjątkiem nadtlenków, w których równy jest –1 (np. H₂O₂), i fluorku tlenu, w którym wynosi +2 (OF₂);
• metale zazwyczaj przyjmują dodatnie stopnie utlenienia;
• pierwiastki pierwszych dwóch grup głównych występują wyłącznie na jednym stopniu utlenienia, i tak dla grupy 1 (litowce) na +1, grupy 2 (berylowce) na +2.

[edytuj] Terminologia

W nazwach związków chemicznych (np. tlenków) stopień utlenienia podaje się cyframi rzymskimi w nawiasie, przy czym zwykle podaje się go tylko przy nazwie atomu, który osiąga maksymalny w danej cząsteczce dodatni stopień utlenienia, np. tlenek siarki(IV). Można też używać cyfr arabskich połączonych ze znakiem, np. tlenek siarki(+4). Najpierw znak, potem wartość, ponieważ zapis (4+) oznaczałby czterododatni jon. W równaniach reakcji chemicznych (zwłaszcza redoks) stopień utlenienia pisze się centralnie nad symbolem atomu mianowaną liczbą arabską o rozmiarze takim jak w indeksie górnym.

[edytuj] Zobacz też

• atom
• proton
• elektron
• redukcja
• utlenienie

[edytuj] Linki zewnętrzne

• Zasadność używania stopni utlenienia