Oxidatietoestand
Deoxidatietoestand(ook weloxidatiegetal,oxidatiegraad,oxidatietrapofoxidatieniveau) is de mate waarin eenatoomin eenchemische verbindinggeoxideerdis. Het is met name de hypothetischeelektrische ladingdie het atoom in kwestie zou verkrijgen indien allebindingenmet de atomen van een andereelementsoortin die chemische verbinding 100%ionairzouden zijn.
Een atoom kan elektronen delen met andere atomen, en kan elektronen gedeeld krijgen. Deze elektronen vormen dan samen eenelektronenpaar.Het elektronenpaar bevindt zich gemiddeld altijd dichter bij een van de twee atomen, namelijk, bij het meestelektronegatieve.Dit geldt niet wanneer het twee exact dezelfde atomen betreft in een symmetrischemolecuul(zoalsdizuurstof): er treedt geen interne ladingsherverdeling op in het molecuul en dus bezitten de atomen oxidatietoestand 0. Deze voorkeur voor elektronegatieve waarden leidt onder andere tot deverdringingsreeksdermetalen.
Bepaling van de oxidatietoestand
[bewerken|brontekst bewerken]Om het oxidatiegetal te bepalen wordt aangenomen dat dit elektronenpaar zich geheel bij het atoom bevindt met de hoogste elektronegativiteit. Omdat het atoom nu een elektron meer heeft dan het zonder de binding zou hebben, is het atoom eenwaardig negatief geladen. Voor de berekening van het oxidatiegetal (het atoom waar de elektronen van het elektronenpaar het verst van verwijderd stonden krijgt logischerwijs een eenwaardige positieve lading toegekend). Vervolgens wordt dit voor iedere binding aan een atoom gedaan, en deze getallen worden bij elkaar opgeteld. Dit levert een getal op tussen de −7 en de 7. Deze worden vaak weergegeven inRomeinse cijfers,dit in tegenstelling tot devalentie.
Indien elektronen opgenomen worden treedt het atoom op als eenoxidatormaar indien het elektronen afgeeft, treedt het atoom op als eenreductor,dit zijn beide kanten van de zogenaamderedoxreactie.Edelgassen hebben oxidatietrap 0 (behoudens uitzonderlijke gevallen). Veel elementen kunnen meerdere oxidatietoestanden hebben. Bijvoorbeeldzwavelkan één of twee elektronen opnemen (reageert als oxidator): de oxidatietoestand van zwavel verandert dan van 0 naar −I of −II. Zwavel kan echter ook twee, vier of zes elektronen afstaan (reageert als reductor), waardoor de oxidatietoestand verandert van 0 naar +II, +IV of +VI. De oxidatietoestand kan dus positief of negatief zijn.
Bij overgangsmetalen kunnen verschillende oxidatietoestanden voorkomen. Vooral voor die elementen wordt het begrip valentie ook nog gebruikt (divalent ijzer voor Fe2+en trivalent ijzer voor Fe3+) De oxidatietoestand is in decoördinatiechemieerg belangrijk. Deze wordt dan mede bepaald door deliganden.
