Tiede

Hapetusluvut — Summasääntö

Hapetusluvun muodollista luonnetta voi testata vertaamalla sitä kokeellisiin havaintoihin. Röntgenabsorptio, fotoelektronispektroskopia ja magneettiset mittaukset voivat osoittaa, kuinka elektronitiheys todella jakautuu ja ovatko kaksi muodollisesti erilaista metallikeskusta elektronisesti erillisiä. Sekavalenssiyhdisteissä ylimääräinen elektroni voi olla paikallistunut yhdelle keskukselle tai delokalisoitunut usean keskuksen yli. Tällöin kokonaislukuiset hapetusluvut ovat edelleen hyödyllisiä kirjanpidossa, mutta eivät yksin kuvaa elektronirakennetta.

Summasääntö

Hapetusluvun muodollista luonnetta voi testata vertaamalla sitä kokeellisiin havaintoihin. Röntgenabsorptio, fotoelektronispektroskopia ja magneettiset mittaukset voivat osoittaa, kuinka elektronitiheys todella jakautuu ja ovatko kaksi muodollisesti erilaista metallikeskusta elektronisesti erillisiä. Sekavalenssiyhdisteissä ylimääräinen elektroni voi olla paikallistunut yhdelle keskukselle tai delokalisoitunut usean keskuksen yli. Tällöin kokonaislukuiset hapetusluvut ovat edelleen hyödyllisiä kirjanpidossa, mutta eivät yksin kuvaa elektronirakennetta.

Tavalliset säännöt

x+4(−2)=−2, joten x=+6. Tämä on muodollinen hapetusluku, ei tarkka paikallinen +6e-varaus.

Redox

Hapetusluku on muodollinen varaus, joka saadaan jakamalla sidoselektronit sovittujen elektronegatiivisuussääntöjen mukaan. Se on erittäin hyödyllinen redox-kemiassa ja tasapainotuksessa, mutta ei välttämättä vastaa atomin todellista paikallista sähkövarausta molekyylissä tai kiinteässä aineessa.

Siirtymämetallit

Neutraalissa yhdisteessä hapetuslukujen summa on nolla, polyatomisessa ionissa kokonaisvaraus. Tämä tekee tuntemattoman hapetusluvun ratkaisemisesta suoraviivaisen algebrallisen tehtävän.

HapetusluvutΣ(ox) = q

Summasääntö

Alkalimetallit ovat yleensä +1, maa-alkalimetallit +2 ja fluor −1. Happi on usein −2 ja vety +1, mutta peroksidit, superoksidit ja metallihydridit osoittavat, ettei sääntöjä voi soveltaa ilman rakennetta.

x+4(−2)=−2, joten x=+6. Tämä on muodollinen hapetusluku, ei tarkka paikallinen +6e-varaus.