Principal diferença - número de oxidação vs estado de oxidação

O número de oxidação e o estado de oxidação são freqüentemente considerados iguais. Isso ocorre porque o estado de oxidação pode ser igual ao número de oxidação de um átomo específico, de acordo com o tipo de composto em que ele está localizado. No entanto, há uma ligeira diferença entre o número de oxidação e o estado de oxidação. A principal diferença entre o número de oxidação e o estado de oxidação é que o número de oxidação é a carga do átomo central de um complexo de coordenação se todas as ligações em torno dele fossem ligações iônicas enquanto que estado de oxidação é o número de elétrons que um átomo particular pode perder, ganhar ou compartilhar com outro átomo.

Principais áreas cobertas

1. O que é o número de oxidação - Definição, regras, exemplos 2. O que é estado de oxidação - Definição, Regras, Exemplos 3. Qual é a diferença entre o número de oxidação e o estado de oxidação - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: números arábicos, bidentados, ligações de coordenação, complexo de coordenação, número de coordenação, ligações iônicas, ligantes, monodentado, número de oxidação, estado de oxidação, números romanos

O que é o número de oxidação

O número de oxidação pode ser definido como a carga do átomo central de um complexo de coordenação se todas as ligações ao seu redor fossem iônicas. Um complexo de coordenação é uma estrutura química composta por um átomo de metal central que está ligado a vários ligantes. Eles também são chamados de complexos de metal devido à presença de um átomo de metal central. Este átomo de metal central é chamado de centro de coordenação. Ligantes são grupos químicos que estão ligados ao átomo de metal por meio de ligações de coordenação (ligações covalentes de coordenação). Um composto de coordenação contém vários complexos de coordenação.

Na maioria das vezes, o átomo de metal central é um metal de transição (elemento do bloco d). A ligação de coordenação é formada quando uma espécie rica em elétrons doa seus pares de elétrons (um ou dois pares) ao átomo central. Esses doadores são chamados de ligantes. Um ligante pode ser uma molécula neutra ou um íon carregado negativo. Esta ligação de coordenação é uma ligação covalente porque é formada devido ao compartilhamento de elétrons entre dois átomos. O número de átomos doadores ligados ao átomo central é chamado de número de coordenação.

Pode haver ligantes monodentados ou bidentados. Um ligante monodentado se liga ao átomo central por meio de uma única ligação de coordenação, enquanto um ligante bidentado se liga por meio de duas ligações de coordenação. O número de coordenação decide a geometria de um complexo de coordenação. No entanto, o número de coordenação não é o número de oxidação do átomo central. Mas às vezes, o número de coordenação pode ser igual ao número de oxidação.

Figura 01: Um complexo de coordenação de cobalto

A imagem acima mostra o [Co (NH₃)₆] Complexo Cl3. O número de coordenação do cobalto é 6 porque existem seis ligantes de amônia ligados ao átomo de cobalto. Mas o número de oxidação do cobalto é três porque o número de oxidação é a carga do átomo central de um complexo de coordenação se todos os ligantes ao seu redor forem removidos. Como os três átomos de Cl causam carga de -3, e as moléculas de amônia têm carga neutra, o átomo de cobalto deve ter carga de +3 para neutralizar a carga proveniente dos átomos de Cl. Portanto, o número de oxidação do cobalto é escrito como Co (III).

O que é o estado de oxidação

O estado de oxidação pode ser definido como o número de elétrons que um átomo particular pode perder, ganhar ou compartilhar com outro átomo. Este termo não se limita apenas a complexos de coordenação. O estado de oxidação realmente fornece o grau de oxidação de um átomo em um composto. O estado de oxidação é sempre dado como um número inteiro e é representado em números hindu-arábicos, incluindo a carga do átomo.

Regras para determinar o estado de oxidação

O estado de oxidação de um átomo é determinado por sete regras.

Regra 1

Um único elemento e os compostos compostos de um único elemento têm estado de oxidação zero para cada átomo.

Por exemplo, o estado de oxidação do nitrogênio (N) no composto N₂ é zero.

Regra 2

A carga total de um composto é a soma das cargas de cada elemento.

Por exemplo, em uma espécie neutra como o NaCl, a carga total é zero. Portanto, o estado de oxidação de cada elemento deve ser dado como Na (+1) e Cl (-1).

Em espécies iônicas, como NH₄⁺, a soma dos estados de oxidação dos átomos de N e H deve ser igual à carga total.

(N + 4H) = (-3) + (1 x 4) = +1

Regra 3

O estado de oxidação para metais do grupo 1 (1A) é sempre +1, e para metais do grupo 2 (2A), é sempre +2.

Por exemplo, o estado de oxidação do Lítio (Li) seria sempre +1, e o estado de oxidação do Magnésio (Mg) seria sempre +2.

Regra 4

O estado de oxidação do flúor (F) é sempre -1.

Lembre-se do estado de oxidação do flúor em F₂ é zero de acordo com a primeira regra.

Regra 5

O átomo mais eletronegativo em comparação com outros átomos ligados a ele recebe a carga negativa.

Por exemplo, o flúor é mais eletronegativo do que o hidrogênio. Portanto, em HF, o estado de oxidação do hidrogênio é -1. Mas normalmente o estado de oxidação do hidrogênio é +1.

Regra 6

O estado de oxigênio do hidrogênio (H) é normalmente +1.

O átomo de hidrogênio facilmente perde um elétron, formando seu cátion. Mas quando o hidrogênio está em combinação com um metal do grupo 1A ou 2A, o estado de oxidação do hidrogênio é -1. Por exemplo, NaH.

Regra 7

O estado de oxidação do oxigênio é normalmente -2.

O oxigênio é mais eletronegativo e atrai elétrons. Portanto, ele facilmente forma -2 estado de oxidação. Mas em peróxidos, o número de oxidação é -1, uma vez que dois átomos de oxigênio estão ligados em uma única ligação ali.

O estado de oxidação é muito útil para a determinação de produtos em reações redox. As reações redox são reações químicas que incluem a troca de elétrons entre os átomos. Nas reações redox, duas meias reações ocorrem paralelamente. Uma é a reação de oxidação e a outra é a reação de redução. A reação de oxidação envolve o aumento do estado de oxidação de um átomo, enquanto a reação de redução envolve a diminuição da oxidação de um átomo.

Figura 02: Reação Redox entre Mg e H2

Na reação acima, Mg é um único elemento com estado de oxidação zero (0). Mas depois da reação com H_2, formou MgCl₂, e o estado de oxidação do Mg é +2. O estado de oxidação do Mg é aumentado aqui. Portanto, é a meia-reação de oxidação nessa reação redox. O estado de oxidação de H em HCl é +1. Mas o produto H₂ está em estado de oxidação zero (0). O estado de oxidação diminuiu. Portanto, é a meia-reação de redução nesta reação redox.

Diferença entre o número de oxidação e o estado de oxidação

Definição

Número de oxidação: O número de oxidação pode ser definido como a carga do átomo central de um complexo de coordenação se todas as ligações ao seu redor fossem iônicas.

Estado de oxidação: O estado de oxidação pode ser definido pelo número de elétrons que um determinado átomo pode perder, ganhar ou compartilhar com outro átomo.

Aplicativo

Número de oxidação: O número de oxidação é aplicado para complexos de coordenação.

Estado de oxidação: O estado de oxidação pode ser aplicado a qualquer elemento ou composto.

Representação do Número

Número de oxidação: Os números romanos são usados ​​para representar o número de oxidação.

Estado de oxidação: Os números hindu-arábicos são usados ​​para representar o estado de oxidação.

Representação da Carga

Número de oxidação: O número de oxidação não fornece detalhes sobre a carga do átomo central.

Estado de oxidação: O estado de oxidação é dado com a carga com um símbolo negativo (-) ou positivo (+).

Conclusão

Para um elemento normal ou composto (em vez de complexos de coordenação), o estado de oxidação e o número de oxidação são os mesmos. Mas ao considerar todos os compostos, incluindo compostos de coordenação, há uma ligeira diferença. A principal diferença entre o número de oxidação e o estado de oxidação é que o número de oxidação é a carga do átomo central de um complexo de coordenação se todas as ligações em torno dele fossem iônicas, enquanto o estado de oxidação é o número de elétrons que um átomo particular pode perder, ganhar ou compartilhar com outro átomo.

Referências:

1. “Estados de oxidação (números de oxidação)”. Estados de oxidação (números de oxidação) N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 05 de julho de 2017. 2. ”Regras para Atribuição de Números de Oxidação aos Elementos.” Bobos. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 05 de julho de 2017. 3. ”Compostos de coordenação.” Página de ajuda de compostos de coordenação. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 05 de julho de 2017.