Hva har elektronegativitet å gjøre med oksidasjonsnumre?

Oksidasjonstall reflekterer de hypotetiske ladningene av atomer i forbindelser. Mens ioner har faktiske elektriske ladninger, har ikke molekylære atomer nødvendigvis ladninger. Imidlertid kan de tiltrekke elektronene i et molekyl på ubalanserte måter. Oksidasjonstall reflekterer denne tendensen, og elektronegativitet hjelper til med å bestemme hvilke atomer som tiltrekker seg elektronene i et molekyl.

Oksidasjonstall kan være positive, negative eller null. Et oksidasjonsnummer på null er assosiert med et rent element i grunntilstand. Hvis oksidasjonsnummeret til et atom er positivt, har atomet færre elektroner enn grunntilstanden. Hvis oksidasjonsnummeret til et atom er negativt, har atomet et større antall elektroner enn grunntilstanden.

Elektronegativitet beskriver tendensen til et atom til å tiltrekke elektronene i en kjemisk binding. Elementer med stor elektronegativitet utøver større trekk på elektroner enn elementer med små elektronegativiteter. Til slutt kan elektronegativitetsforskjellen mellom atomene i en forbindelse være med på å bestemme arten av forbindelsens bindinger. Når elektronegativitetsforskjellen er mellom null og 0,4, er bindingen mellom atomer kovalent. Når elektronegativitetsforskjellen er 1,8 eller mer, er bindingen ionisk. Når elektronegativitetsforskjellen er mellom 0,5 og 1,7, er bindingen polær kovalent.

Fordi elektronegativitet dikterer fordelingen av elektroner i et molekyl, kan det også hjelpe deg med å bestemme oksidasjonstall. Tenk for eksempel på et vannmolekyl. Oksygenatomet har en elektronegativitet på 3,5, mens hvert hydrogenatom har en elektronegativitet på 2.2. Derfor er dette molekylet polært, og oksygenatomet tiltrekker seg elektronene bort fra hydrogenet atomer. Denne ubalansen gjenspeiles i oksidasjonstallene. Oksygen i et vannmolekyl har et oksidasjonsnummer på -2, mens hvert hydrogenatom har et oksidasjonsnummer på +1. Generelt vil atomet med større elektronegativitet ha et negativt oksidasjonsnummer, og atomet med en mindre elektronegativitet vil ha et positivt oksidasjonsnummer.

Elektronegativiteten til elementer på det periodiske bordet øker vanligvis når du beveger deg horisontalt over bordet og avtar når du beveger deg loddrett nedover bordet. Periodisiteten til elektronegativitet hjelper til med å bestemme trender i oksidasjonstall. For eksempel har elementene nærmere høyre kant av tabellen en tendens til å ha negative oksidasjonstall på grunn av deres høyere elektronegativiteter. Omvendt har elementene på venstre side av tabellen en tendens til å ha positive oksidasjonstall på grunn av deres lavere elektronegativiteter.