מצב חמצון לעומת מספר חמצון
מצב חמצון
לפי הגדרת IUPAC, מצב חמצון הוא "מדד למידת החמצון של אטום בחומר. זה מוגדר כמטען שניתן לדמיין שיש לאטום". מצב חמצון הוא ערך של מספר שלם, והוא יכול להיות חיובי, שלילי או אפס. מצב החמצון של אטום נתון לשינוי עם תגובה כימית. אם מצב החמצון עולה, אז אומרים שהאטום מחומצן. ואם הוא יורד, אז האטום עבר הפחתה. בתגובת החמצון וההפחתה, אלקטרונים עוברים.ביסודות טהורים מצב החמצון הוא אפס. ישנם כללים מעטים שאנו יכולים להשתמש בהם כדי לקבוע את מצב החמצון של אטום במולקולה.
• ליסודות טהורים יש מצב חמצון אפס.
• עבור יונים מונוטומיים, מצב החמצון זהה למטען שלהם.
• ביון רב-אטומי, המטען שווה לסכום מצבי החמצון בכל האטומים. אז ניתן למצוא את מצב החמצון של אטום לא ידוע אם ידוע מצב החמצון של אטומים אחרים.
• עבור מולקולה ניטרלית, סכום כל מצבי החמצון של האטומים הוא אפס.
חוץ מהשיטות שלעיל, ניתן לחשב את מצב החמצון גם באמצעות מבנה לואיס של מולקולה. מצב החמצון של אטום ניתן על ידי ההפרש בין מספר האלקטרון הערכי של האטום, אם האטום הוא ניטרלי, לבין מספר האלקטרונים שייך לאטום במבנה לואיס. לדוגמה, לפחמן המתיל בחומצה אצטית יש מצב חמצון -3.במבנה לואיס, פחמן קשור לשלושה אטומי מימן. מכיוון שהפחמן הוא אלקטרונילי יותר, ששת האלקטרונים בקשרים שייכים לפחמן. פחמן יוצר את הקשר השני עם פחמן אחר; לכן, הם מחלקים את שני אלקטרוני הקשרים באופן שווה. אז כולם ביחד, במבנה לואיס, לפחמן יש שבעה אלקטרונים. כאשר פחמן נמצא במצב ניטרלי, יש לו ארבעה אלקטרונים ערכיים. לכן, ההבדל ביניהם גורם למספר החמצון של פחמן להיות -3.
מספר חמצון
מספר חמצון הוא מאפיין של האטום המרכזי של תרכובת קואורדינציה. לפעמים המטען ומספר החמצון דומים, אבל לפעמים זה שונה. לדוגמה, לאלמנטים של בלוק s ו-p block יש את אותו מספר חמצון כמו המטענים שלהם. גם ליונים פוליאטומיים יש אותו מספר חמצון כמו המטען. לאותו יסוד יכולים להיות מספרי חמצון שונים, בהתאם לאטומים האחרים שהוא מחובר אליהם. ביסוד חופשי, מספר החמצון הוא תמיד אפס.יוני מתכת מעבר (ד בלוק), ליסודות יש מספרי חמצון שונים.
מה ההבדל בין מצב חמצון למספר חמצון?
• המונח מספר חמצון משמש בעיקר בכימיה של קואורדינציה. יש לזה משמעות מעט שונה ממצב החמצון.
• שיטת חישוב מספר החמצון שונה מעט מהאופן שבו נספרים מצב החמצון.
• כאשר מצב החמצון נקבע, נלקחת בחשבון האלקטרושליליות של האטומים בקשר. אבל בעת קביעת מספר החמצון, האלקטרושליליות אינה נלקחת בחשבון. כל האלקטרונים בקשר שייכים לליגנדים.
• בדרך כלל מספרי חמצון מיוצגים עם ספרות רומיות ואילו מצבי חמצון מיוצגים בספרות הודו-ערביות.
