Oksidasyon basamakları
Oksidasyon basamağı, bağlanma elektronlar'ı daha elektronegatif atoma atayan formal bookkeeping yöntemidir ve redox changes'i izlemeyi kolaylaştırır. Genellikle molecule veya solid içindeki gerçek partial atomic yük ile aynı değildir.
Temel kurallar
Serbest element yükseltgenme basamağı 0'dır. tek atomlu iyon için yükseltgenme basamağı iyon yükü'a eşittir.
Neutral compound içinde tüm yükseltgenme basamağıs toplamı 0, polyatomic ion için total iyon yükü'dır.
Yaygın atamalar
Fluorine hemen her zaman −1'dir. Oxygen genellikle −2, hydrogen nonmetals ile genellikle +1'dir.
Bunlar istisnaları olan bookkeeping rules'dur.
Sonuç
Sonuç:
Hesap örnekleri
H₂SO₄ için 2(+1)+x+4(−2)=0; S=+6.
MnO₄⁻ için x+4(−2)=−1; Mn=+7.
Oxygen ve hydrogen istisnaları
H₂O₂ gibi peroksitler içinde O −1'dir. Superoksitler içinde average state −1/2 olabilir.
NaH gibi metal hydrides içinde H −1'dir.
Variable states
Transition metals ns ve d elektronlar'ın farklı katkıları nedeniyle birden fazla yükseltgenme basamağı gösterebilir.
Fe²⁺/Fe³⁺ ve Cu⁺/Cu²⁺ yaygındır; relative stability ligands, solvent ve redox çevre'a bağlıdır.
Formal yük farkı
Formal yük bağlanma elektronlar'ı bonded atomlar arasında eşit paylaşır; yükseltgenme basamağı ise daha elektronegative atoma verir.
Aynı molecule içinde iki sayı belirgin biçimde farklı olabilir.
Redox yorumu
Oxidation, yükseltgenme basamağı artışı; indirgenme ise azalmasıdır.
Bu biçimsel yaklaşım elektron aktarımı muhasebesi için çok güçlüdür, fakat yükseltgenme basamağı'i doğrudan ölçülen atomik yük olarak yorumlamak yanlıştır.
biçimsel sayı ve gerçek yük
spektroskopi, manyetizma ve bağ uzunlukları bir metal merkezi'ın daha yükseltgenmiş veya indirgenmiş olduğunu destekleyebilir; ancak integer yükseltgenme basamağı genellikle doğrudan measured yük değildir.
Karma değerlikli katılarda stokiyometri kesirli bir ortalama yükseltgenme basamağı verebilir. Gerçek elektron yoğunluğu yerelleşmiş veya delokalize olabilir; bu biçimsel yaklaşım redoks muhasebesi için yine de yararlıdır.
Redox denklemlerinde kullanım
Oxidation-state change biçimsel elektron aktarımı sayısını verir. Örneğin Mn +7'den +2'ye inerse bir Mn başına beş elektron indirgenme ile eşleşir.
Bu bilgi denklem dengeleme'i kolaylaştırır, fakat atomlar ve toplam yük ayrıca dengelenmelidir. Sadece yükseltgenme sayıları doğru diye tepkime equation tamamlanmış sayılmaz.
Bir son kontrol
yükseltgenme basamağı assignment tamamlandığında toplamın türün yükü ile uyuştuğunu kontrol edin. Bu basit toplam kontrolü, özellikle çok atomlu iyonlar ve peroksitler içinde yapılan işaret hatalarını hızla yakalar.
Çözümlü örnek
H₂SO₄
S?
Çözüm
+6.
MnO₄⁻
Mn?
Çözüm
+7.
H₂O₂
O?
Çözüm
−1.