Il existe toute une série de tableaux périodiques là-bas, et j’ai déjà ajouté à la pile un tableau périodique de données précédemment. L’article d’aujourd’hui est une autre variation sur le thème: un tableau périodique montrant les états d’oxydation possibles et communs de chaque élément. J’en cherchais un la semaine dernière, par intérêt, et je n’en ai pas trouvé un qui présentait les informations de manière facile à comprendre. Pour essayer de résoudre ce problème, j’ai créé le tableau que vous pouvez voir en haut du message ici.
Pour les non-chimistes, il vaut probablement la peine de clarifier exactement ce que nous entendons par « état d’oxydation ». C’est en fait un concept assez facile à utiliser pour les chimistes, mais difficile à définir. C’est essentiellement un nombre attribué à un élément d’un composé et (à un niveau de base) indique le nombre d’électrons qui ont été retirés ou ajoutés à cet élément. Un élément qui n’est combiné avec aucun autre élément différent a un état d’oxydation de 0, car il n’a pas eu d’électrons ajoutés ou supprimés.
Un atome d’un élément d’un composé aura un état d’oxydation positif s’il a eu des électrons enlevés. Cela peut sembler au départ contre-intuitif, mais rappelez-vous que les électrons sont chargés négativement. L’élimination des charges négatives d’un atome entraîne donc un état d’oxydation positif. De même, l’ajout d’électrons entraîne un état d’oxydation négatif. La somme de tous les états d’oxydation des différents éléments d’un composé doit être nulle.
Si votre seule expérience de la chimie remonte à l’école, vous vous souvenez peut–être du concept d’ions – des atomes qui ont gagné ou perdu des électrons pour former des ions chargés positivement ou négativement. Par exemple, le sodium (Na) peut perdre un électron pour former des ions sodium (Na+). Ceux-ci ont un état d’oxydation de +1, le même que la charge sur l’ion. De même, le fer (Fe) peut perdre deux électrons pour former l’ion Fe2+, ou perdre trois électrons pour former l’ion Fe3+. Ceux-ci ont des nombres d’oxydation de +2 & +3 respectivement. Avec un ion chlore (un atome de chlore qui a gagné un électron, Cl-), le nombre d’oxydation serait de -1.
L’état d’oxydation 0 se produit pour tous les éléments – c’est simplement l’élément sous sa forme élémentaire. Comme le montre le tableau, la présence des autres états d’oxydation varie, mais suit certains schémas. Les états d’oxydation communs de tous les métaux du tableau périodique sont tous positifs. Tous les non-métaux du tableau présentent en revanche au moins un état d’oxydation négatif commun. Les métaux du bloc d, indiqués sur le tableau en jaune, ont la plus large gamme d’états d’oxydation.
Les atomes d’un même élément avec des états d’oxydation différents peuvent avoir des propriétés différentes. Le plus évident d’entre eux d’un point de vue extérieur est la couleur, habilement illustrée par les éléments du bloc d. La plupart d’entre eux ont une poignée d’états d’oxydation communs, qui se distinguent par leurs différentes couleurs. L’origine de ces différentes couleurs est expliquée dans un article précédent sur le site ici.
Cela a été la plus courte introduction à l’état d’oxydation, mais j’espère que cela suffira à démystifier au moins partiellement le graphique ci-dessus pour les non-chimistes. Il y a certainement de la place pour un futur post expliquant les états d’oxydation, et comment les résoudre, plus en détail! En attendant, vous pouvez télécharger ce graphique au format PDF ci-dessous ou l’acheter comme affiche ici.
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