Stato di ossidazione


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In chimica, lo stato di ossidazione di un atomo in una sostanza (o numero di ossidazione, abbreviato in "n.o.") è definito come la differenza tra il numero di elettroni di valenza dell'atomo considerato e il numero di elettroni che ad esso rimangono dopo aver assegnato tutti gli elettroni di legame all'atomo più elettronegativo di ogni coppia.

Lo stato di ossidazione è così chiamato perché esprime il "grado di ossidazione" di un atomo,[1] assumendo come riferimento lo 0, corrispondente allo stato di ossidazione dell'atomo in una sostanza semplice.

Indice

Calcolo


Quando i due atomi della coppia hanno identica elettronegatività (cioè sono dello stesso elemento chimico), gli elettroni di legame vengono suddivisi tra loro in parti uguali e il numero di ossidazione sarà uguale a 0. Questo è il caso delle sostanze semplici, come ad esempio: H2, O2, F2 N2, Cl2.

Negli altri casi, il numero di ossidazione di un atomo è positivo se gli elettroni vengono ceduti, mentre è negativo se vengono acquistati.

Considerando il numero e il tipo di legami instaurati nella molecola di interesse e conoscendo il numero di elettroni di valenza degli atomi di un composto e le loro elettronegatività, è possibile calcolare tutti i n.o. degli atomi nel composto in esame.

Conoscere i numeri di ossidazione degli atomi dei composti coinvolti in una reazione chimica consente di distinguere le reazioni di ossidoriduzione dalle normali reazioni di scambio: nelle prime i numeri di ossidazione degli atomi cambiano, nelle seconde no.

Esempio


Prendendo l'esempio dell'acido solforico (H2SO4) dopo aver considerato il numero e il tipo di legami stabiliti dagli atomi al suo interno (formula di struttura riportata sotto) e sapendo che l'ossigeno è più elettronegativo dello zolfo e dell'idrogeno, che l'ossigeno ha 6 elettroni di valenza, lo zolfo ha 6 elettroni di valenza e l'idrogeno ha un elettrone di valenza, si ha che i numeri di ossidazione degli atomi che lo costituiscono sono:

Regole per la determinazione empirica


\({\displaystyle q=\sum _{i=1}^{n}N_{i}O_{i}}\)

Infine, il numero di ossidazione di un atomo in un determinato composto o ione può essere desunto dalla seguente equazione:

\({\displaystyle q=\sum _{i=1}^{n}N_{i}O_{i}+kx}\)

da cui si ricava:

\({\displaystyle x={\frac {q-\sum _{i=1}^{n}N_{i}O_{i}}{k}}}\)

dove:

Note


Bibliografia


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Categorie: Elettrochimica | Concetti fondamentali di chimica




Data: 11.05.2021 06:03:59 CEST

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