Az oxidációs számok a vegyületek atomjainak hipotetikus töltését tükrözik. Míg az ionok tényleges elektromos töltéssel rendelkeznek, a molekuláris atomok nem feltétlenül töltenek fel. Kiegyensúlyozatlan módon vonzhatják azonban az elektronokat egy molekulában. Az oxidációs számok ezt a tendenciát tükrözik, és az elektronegativitás segít meghatározni, hogy mely atomok vonzzák az elektronokat a molekulában.
Oxidációs számok
Az oxidációs szám lehet pozitív, negatív vagy nulla. A nulla oxidációs szám egy alapelemben lévő tiszta elemmel társul. Ha egy atom oxidációs száma pozitív, akkor az atomnak kevesebb elektronja van, mint az alapállapota. Ha egy atom oxidációs száma negatív, akkor az atomnak több elektronja van, mint az alapállapota.
Elektronegativitás
Az elektronegativitás azt írja le, hogy egy atom kémiai kötésben vonzza az elektronokat. A nagy elektronegativitású elemek nagyobb húzóerőt gyakorolnak az elektronokra, mint a kis elektronegativitású elemek. Végül a vegyületek atomjai közötti elektronegativitási különbség segíthet meghatározni a vegyület kötéseinek jellegét. Amikor az elektronegativitási különbség nulla és 0,4 között van, az atomok közötti kötés kovalens. Ha az elektronegativitás különbsége 1,8 vagy nagyobb, akkor a kötés ionos. Ha az elektronegativitás különbsége 0,5 és 1,7 között van, a kötés poláris kovalens.
Elektronegativitási és oxidációs számok
Mivel az elektronegativitás diktálja az elektronok eloszlását egy molekulában, ez az oxidációs számok meghatározásában is segítséget nyújthat. Vegyünk például egy vízmolekulát. Az oxigénatomnak elektronegativitása 3,5, míg minden hidrogénatomnak elektronegativitása 3,5 2.2. Ezért ez a molekula poláros, és az oxigénatom vonzza az elektronokat a hidrogéntől atomok. Ez az egyensúlyhiány tükröződik az oxidációs számokban. A vízmolekulában található oxigén oxidációs száma -2, míg minden hidrogénatom oxidációs száma +1. Általánosságban elmondható, hogy a nagyobb elektronegativitású atom negatív oxidációs számmal rendelkezik, a kisebb elektronegativitású atom pozitív oxidációs számmal rendelkezik.
Az elektronegativitás tendenciái
A periódusos rendszer elemeinek elektronegativitása általában növekszik, ha vízszintesen mozog az asztalon, és csökken, ha függőlegesen halad lefelé az asztalon. Az elektronegativitás periodicitása segít meghatározni az oxidációs számok trendjeit. Például a táblázat jobb széléhez közelebb eső elemek nagyobb elektronegativitásuk miatt általában negatív oxidációs számmal rendelkeznek. Ezzel szemben a táblázat bal oldalán lévő elemek alacsonyabb elektronegativitásuk miatt általában pozitív oxidációs számmal rendelkeznek.