Oxidationstillståndet är den villkorade laddningen av en atom i ett grundämne i en molekyl. Detta koncept är grundläggande i oorganisk kemi, utan att förstå det är det omöjligt att föreställa sig processerna för redoxreaktioner, typer av bindningar i molekyler, kemiska och fysikaliska egenskaper hos element. För att förstå vad ett oxidationstillstånd är måste du först ta reda på vad atomen själv består av och hur den beter sig när den interagerar med sin egen sort.
Som du vet består en atom av protoner, neutroner och elektroner. Protoner och elektroner, även kallade nukleoner, bildar en positivt laddad kärna, negativa elektroner kretsar runt den. Den positiva laddningen av kärnan balanseras av den totala negativa laddningen av elektronerna. Därför är atomen neutral.
Varje elektron har en viss energinivå, som bestämmer närheten till dess placering till kärnan: ju närmare kärnan, desto mindre energi. De är ordnade i lager. Elektronerna i ett lager har nästan samma energireserv och bildar en energinivå eller ett elektroniskt lager. Elektronerna i den yttre energinivån är inte för starkt bundna till kärnan, så de kan delta i kemiska reaktioner. Element som har på den yttre nivån frånen till fyra elektroner, i kemiska reaktioner, donerar som regel elektroner, och de som har fem till sju elektroner accepterar.
Det finns också kemiska grundämnen som kallas inerta gaser, där den yttre energinivån innehåller åtta elektroner - det högsta möjliga antalet. De går praktiskt taget inte in i kemiska reaktioner. Så, vilken atom som helst tenderar att "komplettera" sitt yttre elektronskikt upp till de åtta elektronerna som krävs. Var kan jag få tag i de saknade? Andra atomer.
Under en kemisk reaktion "tar" ett grundämne med högre elektronegativitet en elektron från ett grundämne med lägre elektronegativitet. Elektronegativiteten hos ett kemiskt element beror på antalet elektroner i valensnivån och styrkan av deras attraktion till kärnan. För ett grundämne som tagit elektroner blir den totala negativa laddningen större än kärnans positiva laddning och för ett grundämne som har gett bort en elektron, tvärtom. Till exempel, i en förening av svaveloxid SO, tar syre, som har en hög elektronegativitet, 2 elektroner från svavel och får en negativ laddning, medan svavel, kvar utan två elektroner, får en positiv laddning. I detta fall är oxidationstillståndet för syre lika med svavelets oxidationstillstånd, taget med motsatt tecken. Oxidationstillståndet är skrivet i det övre högra hörnet av det kemiska elementet. I vårt exempel ser det ut så här: S+2O-2.
Exemplet ovan är ganska förenklat. Faktum är att de yttre elektronernaen atom överförs aldrig helt till en annan, de blir bara "vanliga", därför är grundämnenas oxidationstillstånd alltid mindre än vad som anges i läroböcker.
Men för att förenkla förståelsen av kemiska processer försummas detta faktum.
