Unterschied zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand

Hauptunterschied - Oxidationszahl vs. Oxidationszustand

Oxidationszahl und Oxidationszustand werden oft als gleich angesehen. Dies liegt daran, dass der Oxidationszustand entsprechend der Art der Verbindung, in der er sich befindet, der Oxidationszahl eines bestimmten Atoms entsprechen kann. Zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand besteht jedoch ein geringfügiger Unterschied. Der Hauptunterschied zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand ist der Die Oxidationszahl ist die Ladung des Zentralatoms eines Koordinationskomplexes, wenn alle umgebenden Bindungen ionische Bindungen waren wohingegen Der Oxidationszustand ist die Anzahl der Elektronen, die ein bestimmtes Atom mit einem anderen Atom verlieren, gewinnen oder teilen kann.

Wichtige Bereiche

1. Was ist die Oxidationszahl?
      - Definition, Regeln, Beispiele
2. Was ist der Oxidationszustand?
      - Definition, Regeln, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Arabische Zahlen, Bidentate, Koordinationsbindungen, Koordinationskomplex, Koordinationszahl, Ionische Bindungen, Liganden, Monodentate, Oxidationszahl, Oxidationszustand, Römische Zahlen


Was ist die Oxidationszahl?

Die Oxidationszahl kann als Ladung des Zentralatoms eines Koordinationskomplexes definiert werden, wenn alle umgebenden Bindungen Ionenbindungen sind. Ein Koordinationskomplex ist eine chemische Struktur, die aus einem zentralen Metallatom besteht, das an mehrere Liganden gebunden ist. Diese werden aufgrund des Vorhandenseins eines zentralen Metallatoms auch Metallkomplexe genannt. Dieses zentrale Metallatom wird Koordinationszentrum genannt. Liganden sind chemische Gruppen, die über Koordinationsbindungen (Koordinationskovalente Bindungen) an das Metallatom gebunden sind. Eine Koordinationsverbindung enthält mehrere Koordinationskomplexe.

Meist ist das zentrale Metallatom ein Übergangsmetall (D-Block-Element). Die Koordinationsbindung entsteht, wenn eine elektronenreiche Spezies ihre Elektronenpaare (ein oder zwei Paare) an das Zentralatom abgibt. Diese Spender werden Liganden genannt. Ein Ligand kann entweder ein neutrales Molekül oder ein negativ geladenes Ion sein. Diese Koordinationsbindung ist eine kovalente Bindung, da sie durch Elektronenaustausch zwischen zwei Atomen entsteht. Die Anzahl der Donoratome, die an das Zentralatom gebunden sind, heißt Koordinationsnummer.

Es kann entweder monodentate oder zweizähnige Liganden geben. Ein monodentatischer Ligand bindet an das Zentralatom über eine einzige Koordinationsbindung, während ein zweizähniger Ligand über zwei Koordinationsbindungen bindet. Die Koordinationsnummer bestimmt die Geometrie eines Koordinationskomplexes. Die Koordinationszahl ist jedoch nicht die Oxidationszahl des Zentralatoms. Aber manchmal kann die Koordinationszahl gleich der Oxidationszahl sein.


Abbildung 01: Ein Koordinationskomplex von Kobalt

Das obige Bild zeigt die [Co (NH3)6] Cl3-Komplex. Die Koordinationszahl von Cobalt ist 6, da sechs Liganden von Ammoniak an ein Cobaltatom gebunden sind. Die Oxidationszahl von Kobalt ist jedoch drei, da die Oxidationszahl die Ladung des Zentralatoms eines Koordinationskomplexes ist, wenn alle umliegenden Liganden entfernt werden. Da die drei Cl-Atome eine -3-Ladung verursachen und die Ammoniakmoleküle neutral geladen sind, sollte das Cobalt-Atom +3 geladen sein, um die von den Cl-Atomen kommende Ladung zu neutralisieren. Daher wird die Oxidationszahl von Cobalt als Co (III) angegeben.

Was ist der Oxidationszustand?

Der Oxidationszustand kann als die Anzahl von Elektronen definiert werden, die ein bestimmtes Atom mit einem anderen Atom verlieren, gewinnen oder teilen kann. Dieser Begriff ist nicht nur auf Koordinationskomplexe beschränkt. Der Oxidationszustand gibt tatsächlich den Oxidationsgrad eines Atoms in einer Verbindung an. Der Oxidationszustand wird immer als ganze Zahl angegeben und in hindu-arabischen Zahlen angegeben, einschließlich der Ladung des Atoms.

Regeln zur Bestimmung des Oxidationszustands

Der Oxidationszustand eines Atoms wird nach sieben Regeln angegeben.

Regel 1

Ein einzelnes Element und die aus einem einzelnen Element zusammengesetzten Verbindungen haben einen Oxidationszustand von Null pro Atom.

Zum Beispiel der Oxidationszustand von Stickstoff (N) in der Verbindung N2 ist null.

Regel 2

Die Gesamtgebühr einer Verbindung ist die Summe der Ladungen jedes Elements.

Beispielsweise ist bei einer neutralen Spezies wie NaCl die Gesamtladung Null. Daher sollte der Oxidationszustand jedes Elements als Na (+1) und Cl (-1) angegeben werden.

In ionischen Spezies wie NH4+sollte die Summe der Oxidationszustände von N- und H-Atomen der Gesamtladung entsprechen.

(N + 4H) = (-3) + (1 x 4) = +1

Regel 3

Der Oxidationszustand für Metalle der Gruppe 1 (1A) ist immer +1 und für Metalle der Gruppe 2 (2A) immer +2.

Zum Beispiel wäre der Oxidationszustand von Lithium (Li) immer +1 und der Oxidationszustand von Magnesium (Mg) wäre immer +2.

Regel 4

Der Oxidationszustand von Fluor (F) ist immer -1.

Denken Sie an den Oxidationszustand von Fluor in F2 ist nach der ersten Regel Null.

Regel 5

Das elektronegativste Atom im Vergleich zu anderen daran gebundenen Atomen erhält die negative Ladung.

Beispielsweise ist Fluor elektronegativer als Wasserstoff. Daher ist in HF der Oxidationszustand von Wasserstoff -1. Typischerweise ist der Oxidationszustand von Wasserstoff jedoch +1.

Regel 6

Der Sauerstoffzustand von Wasserstoff (H) beträgt normalerweise +1.

Das Wasserstoffatom verliert leicht ein Elektron und bildet sein Kation. Wenn jedoch Wasserstoff in Kombination mit einem Metall der Gruppe 1A oder 2A vorliegt, ist der Oxidationszustand von Wasserstoff -1. Zum Beispiel NaH.

Regel 7

Der Oxidationszustand von Sauerstoff beträgt normalerweise -2.

Sauerstoff ist elektronegativer und zieht Elektronen an. Daher bildet es leicht einen Oxidationszustand von -2. In Peroxiden beträgt die Oxidationszahl jedoch -1, da zwei Sauerstoffatome dort einfach gebunden sind.

Der Oxidationszustand ist sehr nützlich für die Bestimmung von Produkten in Redoxreaktionen. Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen, die einen Elektronenaustausch zwischen Atomen beinhalten. Bei Redoxreaktionen treten zwei Halbreaktionen parallel auf. Eine ist die Oxidationsreaktion und die andere ist die Reduktionsreaktion. Die Oxidationsreaktion beinhaltet die Erhöhung des Oxidationszustands eines Atoms, während die Reduktionsreaktion die Abnahme der Oxidation eines Atoms beinhaltet.


Abbildung 02: Redoxreaktion zwischen Mg und H2

In der obigen Reaktion ist Mg ein einzelnes Element mit einem Oxidationszustand von null (0). Aber nach der Reaktion mit H2, es hat sich MgCl gebildet2und der Oxidationszustand von Mg ist +2. Der Oxidationszustand von Mg wird hier erhöht. Daher ist es die Oxidationshalbreaktion bei dieser Redoxreaktion. Der Oxidationszustand von H in HCl beträgt +1. Aber das Produkt H2 ist im Oxidationszustand Null (0). Der Oxidationszustand wurde verringert. Daher ist es die Reduktionshalbreaktion bei dieser Redoxreaktion.

Unterschied zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand

Definition

Oxidationszahl: Die Oxidationszahl kann als Ladung des Zentralatoms eines Koordinationskomplexes definiert werden, wenn alle umgebenden Bindungen Ionenbindungen sind.

Oxidationszustand: Der Oxidationszustand kann die Anzahl der Elektronen definiert werden, die ein bestimmtes Atom verlieren, gewinnen oder mit einem anderen Atom teilen kann.

Anwendung

Oxidationszahl: Oxidationszahl wird für Koordinationskomplexe angewendet.

Oxidationszustand: Der Oxidationszustand kann für jedes Element oder eine Verbindung angewendet werden.

Darstellung der Nummer

Oxidationszahl:Zur Darstellung der Oxidationszahl werden römische Zahlen verwendet.

Oxidationszustand: Hindu-Arabische Zahlen werden verwendet, um den Oxidationszustand darzustellen.

Darstellung der Ladung

Oxidationszahl: Die Oxidationszahl gibt keine Angaben über die Ladung des Zentralatoms.

Oxidationszustand: Der Oxidationszustand wird mit der Ladung mit einem negativen (-) oder positiven (+) Symbol angegeben.

Fazit

Für ein normales Element oder eine Verbindung (anstelle von Koordinationskomplexen) sind der Oxidationszustand und die Oxidationszahl gleich. Bei der Betrachtung aller Verbindungen einschließlich der Koordinationsverbindungen besteht jedoch ein leichter Unterschied. Der Hauptunterschied zwischen Oxidationszahl und Oxidationszustand besteht darin, dass die Oxidationszahl die Ladung des Zentralatoms eines Koordinationskomplexes ist, wenn alle Bindungen um ihn herum Ionenbindungen sind, während der Oxidationszustand die Anzahl der Elektronen ist, die ein bestimmtes Atom verlieren, gewinnen oder gewinnen kann mit einem anderen Atom teilen.

Verweise:

1. "Oxidationszustände (Oxidationszahlen)". Oxidationszustände (Oxidationszahlen) N.p. Netz.