Skillnad mellan oxidationsnummer och laddning

De nyckelskillnad mellan oxidationsnummer och laddning är det vi kan bestämma ett atoms oxidationsnummer med tanke på antalet elektroner som antingen avlägsnas eller erhålls av den atomen medan laddningen bestäms med tanke på det totala antalet elektroner och protoner i atomen.

Olika element i det periodiska systemet uppvisar olika kemiska och fysiska egenskaper. Och när de går med för att bilda molekyler, går olika element ihop med andra element i olika proportioner. Bland ett stort antal variationer mellan element är de enklaste och viktiga parametrarna deras laddning och oxidationsnummer. Laddning och oxidationsnummer för ett element hjälper till att identifiera, till vilken grupp detta element tillhör det periodiska tabellen. Viktigast av allt, det hjälper till att beskriva elementets förmåga att bilda andra molekyler och koordinationsföreningar, och hjälper sålunda att identifiera deras empiriska formler.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är oxidationsnummer
3. Vad är Charge
4. Jämförelse vid sida vid sida - Oxideringsnummer mot laddning i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är oxidationsnummer?

Oxidationsnummer är en egenskap av den centrala atomen i en koordinationsförening. Det är laddningen av den centrala atomen i en koordinationsförening när alla bindningarna kring denna atom är jonbindningar. Därför är laddningen och oxidationsnumret ibland likartade, men ibland är det annorlunda. Exempelvis har de enkla s-blocken och p-blockelementen samma oxidationsnummer som deras laddning. Polyatomiska joner har också samma oxidationsnummer som laddningen. Emellertid kan samma kemiska element ha olika oxidationstal, beroende på de andra atomerna kring det. I ett fritt element är oxidationsnumret alltid noll. Dessutom har övergångsmetalljoner (d-block) och element olika oxidationsnummer.

Figur 01: Bestämning av oxidationsnummer av olika element i föreningar

Vid övervägande av en samordningsförening bör den centrala metallatomen alltid ha tomma orbitaler till vilka liganderna donerar sina ensamma elektronpar och bildar jonbindningar. Dessutom kan vi ange oxidationsnumret för den centrala metallen med romerska siffror inom parentes. Om exempelvis oxidationsnumret för metall "M" är 3, skriver vi det som M (III).

Vad är Charge?

Laddning av någon atom är noll. När atomer avlägsnar eller erhåller elektroner erhåller de en elektrisk laddning. Det beror på att elektronerna är negativt laddade subatomiska partiklar medan protoner är positivt laddade. Atomer gör borttagning eller förstärkning av elektroner för att fylla sitt valensskal enligt oktetregeln.

I en atom är antalet protoner och elektroner lika. Eftersom protoner har en positiv laddning och elektroner har en negativ laddning, när elektroner från valensskalet tar bort bildar atomen en positivt laddad jon, för då är antalet positiva protoner högre än antalet elektroner i den jonen.

Bestämning av avgift

När en atom är mer elektronegativ kan den dessutom locka elektroner från andra atomer mot sig själv. Där får de mer elektroner än antalet protoner finns i sin kärna. Således blir atomerna negativa joner. Vidare skiljer antalet elektroner donerade eller abstrakta från atom till atom. Vi kan förutsäga detta från elementets position i det periodiska tabellen. Vanligen bildar samma gruppatomer samma laddade joner, eftersom de har samma antal valenselektroner.

Figur 02: Struktur av en atom vid bestämning av laddning

Gruppnumret visar också antalet valenselektroner; Därför kan vi bestämma laddningen av de joner som bildas av atomerna i den gruppen. Exempelvis bildar grupp ett element monovalenta joner med +1 elektrisk laddning. Grupp två element bildar divalenta positivt laddade joner. Grupp tre och grupp fyra atomer bildar +3 och +4 laddade joner i enlighet därmed. Från grupp fem till grupp sju gör atomer negativt laddade joner, eftersom det är lättare att fylla sina valenselektroner genom att bara få 2 eller 3 elektroner istället för att emittera fem, sex eller sju elektroner. Grupp 5-element gör därför -3 laddade joner, medan grupp 6-element gör -2 joner och grupp 7-element gör -1 joner. Annat än dessa enkelt laddade joner finns det också komplexa joner med laddningar som NH₄⁺ och CO₃^2-etc.

Vad är skillnaden mellan oxidationsnummer och laddning?

Oxidationsnummer och laddning är två relaterade termer inom kemi. Det finns emellertid vissa skillnader mellan oxidationsnummer och laddning. Den viktigaste skillnaden mellan oxidationsnummer och laddning är att vi kan bestämma ett atoms oxidationsnummer med tanke på antalet elektroner som antingen avlägsnas eller erhålls av den atomen medan laddningen bestäms med tanke på det totala antalet elektroner och protoner i atomen.

Vidare kan det finnas flera oxidationsnummer för samma kemiska element beroende på atomer som omger det medan atomladdningen endast varierar beroende på antalet elektroner och protoner i atomen. Därför är detta en annan viktig skillnad mellan oxidationsnummer och laddning.

Sammanfattning - Oxideringsnummer mot laddning

Laddnings- och oxidationsnummer är två relaterade termer. Den viktigaste skillnaden mellan oxidationsnummer och laddning är att vi kan bestämma ett atoms oxidationsnummer med tanke på antalet elektroner som antingen avlägsnas eller erhålls av den atomen medan laddningen bestäms med tanke på det totala antalet elektroner och protoner i atomen.

Referens:

1. "Oxidationsnummer". Övergångsmetaller. Tillgänglig här 
2. Libretexts. "Atom." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 november 2018. Tillgänglig här 

Image Courtesy:

1. "Oxidation State Assignments" Av SARANPHONG YIMKLAN - Egent arbete, (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. "Effektiv kärnkraftsavgift" Med eget arbete - Effektiv Nukleär Charge.gif, (Public Domain) via Commons Wikimedia