Er zijn een hele reeks periodieke tabellen beschikbaar, en ik heb al toegevoegd aan de stapel met een periodiek systeem van gegevens eerder. De post van vandaag is een andere variatie op het thema: een periodiek systeem met de mogelijke en gemeenschappelijke oxidatietoestanden van elk element. Ik was op zoek naar een van deze vorige week, uit interesse, en kon niet een die de informatie gepresenteerd in een gemakkelijk te begrijpen manier te vinden. Om te proberen om dat op te lossen, heb ik de tafel die u kunt zien aan de bovenkant van de post hier.
voor niet-chemici is het waarschijnlijk de moeite waard om precies te verduidelijken wat we bedoelen met ‘oxidatietoestand’. Dit is eigenlijk een vrij eenvoudig concept voor chemici om te gebruiken, maar een lastige om te definiëren. Het is in wezen een getal dat is toegewezen aan een element in een verbinding, en (op een basisniveau) geeft het aantal elektronen aan dat is verwijderd of toegevoegd aan dat element. Een element dat niet is gecombineerd met andere verschillende elementen heeft een oxidatietoestand van 0, omdat er geen elektronen zijn toegevoegd of verwijderd.
een atoom van een element in een verbinding heeft een positieve oxidatietoestand als er elektronen zijn verwijderd. Dit lijkt in eerste instantie contra-intuïtief, maar onthoud dat elektronen negatief geladen zijn. Het verwijderen van negatieve ladingen van een atoom resulteert daarom in een positieve oxidatietoestand. Op dezelfde manier resulteert het toevoegen van elektronen in een negatieve oxidatietoestand. De som van alle oxidatietoestanden van de verschillende elementen in een verbinding moet nul zijn.
als uw enige ervaring met chemie van vroeger op school is, herinnert u zich misschien het concept van ionen – atomen die elektronen hebben verkregen of verloren om positief of negatief geladen ionen te vormen. Natrium (Na) kan bijvoorbeeld een elektron verliezen om natriumionen (na+) te vormen. Deze hebben een oxidatietoestand van +1, hetzelfde als de lading op het ion. Op dezelfde manier kan ijzer (Fe) twee elektronen verliezen om het Fe2+ – ion te vormen, of drie elektronen verliezen om het Fe3+ – ion te vormen. Deze hebben oxidatiegetallen van +2 & + 3 respectievelijk. Met een chloor ion (een chlooratoom dat één elektron heeft gekregen, Cl -), zou het oxidatiegetal -1 zijn.
oxidatietoestand 0 treedt op voor alle elementen – het is gewoon het element in zijn elementaire vorm. Zoals de tabel laat zien, varieert de aanwezigheid van de andere oxidatietoestanden, maar volgt een aantal patronen. De gemeenschappelijke oxidatietoestanden van alle metalen in het periodiek systeem zijn allemaal positief. Alle niet-metalen in de tabel, aan de andere kant, hebben ten minste één gemeenschappelijke negatieve oxidatietoestand. De D Blok metalen, weergegeven op de tabel in geel, hebben de breedste waaier van oxidatietoestanden.
atomen van hetzelfde element met verschillende oxidatietoestanden kunnen verschillende eigenschappen hebben. De meest voor de hand liggende van deze vanuit een uiterlijk perspectief is kleur, Bekwaam geïllustreerd door de D Blok elementen. De meeste van deze hebben een handvol gemeenschappelijke oxidatietoestanden, en dit worden onderscheiden door hun verschillende kleuren. De oorsprong van deze verschillende kleuren wordt uitgelegd in een vorig bericht op de site hier.
Dit was de kortste introductie tot oxidatietoestand, maar hopelijk is het genoeg om op zijn minst de bovenstaande afbeelding voor niet-chemici gedeeltelijk te demystificeren. Er is zeker ruimte voor een toekomstige post uit te leggen oxidatie toestanden, en hoe ze uit te werken, in meer detail! In de tussentijd kunt u een PDF downloaden van deze afbeelding hieronder, of koop het als een poster Hier.
genoten van dit bericht & grafisch? Overweeg het ondersteunen van samengestelde rente op Patreon, en krijg previews van komende berichten & meer!
de afbeelding in dit artikel valt onder een Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International Licentie. Zie de richtlijnen voor het gebruik van de inhoud van de site.