det finns en hel mängd periodiska system för tabeller där ute, och jag har redan lagt till högen med ett periodiskt databord tidigare. Dagens inlägg är en annan variant på temat: ett periodiskt bord som visar de möjliga och vanliga oxidationstillstånden för varje element. Jag letade efter en av dessa förra veckan, av intresse, och kunde inte hitta en som presenterade informationen på ett lättförståeligt sätt. För att försöka lösa det gjorde jag bordet du kan se högst upp i inlägget här.
För icke-kemister är det förmodligen värt att klargöra exakt vad vi menar med ’oxidationstillstånd’. Detta är faktiskt ganska enkelt koncept för kemister att använda, men en knepig att definiera. Det är i huvudsak ett tal tilldelat ett element i en förening, och (på grundnivå) betecknar antalet elektroner som antingen har tagits bort från eller lagts till det elementet. Ett element som inte kombineras med andra olika element har ett oxidationstillstånd på 0, eftersom det inte har haft några elektroner tillsatta eller borttagna.
en atom av ett element i en förening kommer att ha ett positivt oxidationstillstånd om det har tagit bort elektroner. Detta kan initialt verka kontraintuitivt, men kom ihåg att elektroner är negativt laddade. Att ta bort negativa laddningar från en atom resulterar därför i ett positivt oxidationstillstånd. På liknande sätt resulterar tillsats av elektroner i ett negativt oxidationstillstånd. Summan av alla oxidationstillstånden för de olika elementen i en förening bör vara noll.
om din enda erfarenhet av kemi är från skolan, kanske du kommer ihåg begreppet joner – atomer som har fått eller förlorat elektroner för att bilda positivt eller negativt laddade joner. Till exempel kan natrium (Na) förlora en elektron för att bilda natriumjoner (Na+). Dessa har ett oxidationstillstånd på +1, samma som laddningen på Jonen. På samma sätt kan järn (Fe) förlora två elektroner för att bilda Fe2+ – Jonen, eller förlora tre elektroner för att bilda Fe3+ – Jonen. Dessa har oxidationsnummer på +2 & +3 respektive. Med en klorjon (en kloratom som har fått en elektron, Cl–) skulle oxidationsnumret vara -1.
oxidationstillstånd 0 förekommer för alla element-det är helt enkelt elementet i dess elementära form. Som tabellen visar varierar närvaron av de andra oxidationstillstånden, men följer vissa mönster. De vanliga oxidationstillstånden för alla metaller i det periodiska systemet är alla positiva. Alla icke-metaller i tabellen har å andra sidan minst ett gemensamt negativt oxidationstillstånd. D-blockmetallerna, som visas på bordet i gult, har det bredaste utbudet av oxidationstillstånd.
atomer av samma element med olika oxidationstillstånd kan ha olika egenskaper. Det mest uppenbara av dessa ur ett yttre perspektiv är färg, skickligt illustrerad av D-blockelementen. De flesta av dessa har en handfull vanliga oxidationstillstånd, och detta kännetecknas av sina olika färger. Ursprunget till dessa olika färger förklaras i ett tidigare inlägg på webbplatsen här.
detta har varit den kortaste introduktionen till oxidationstillstånd, men förhoppningsvis är det tillräckligt att åtminstone delvis avmystifiera grafiken ovan för icke-kemister. Det finns verkligen utrymme för ett framtida inlägg som förklarar oxidationstillstånd, och hur man arbetar ut dem, mer detaljerat! Under tiden kan du ta en PDF-nedladdning av den här bilden nedan eller köpa den som en affisch här.
haft det här inlägget & grafisk? Överväg att stödja Sammansatt ränta på Patreon och få förhandsvisningar av kommande inlägg & mer!
grafiken i den här artikeln är licensierad under en Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationell licens. Se webbplatsens riktlinjer för användning av innehåll.