Différence entre le nombre d'oxydation et l'état d'oxydation

Différence principale - nombre d'oxydation vs état d'oxydation

Le nombre et l'état d'oxydation sont souvent considérés comme identiques. Cela est dû au fait que l'état d'oxydation peut être égal au nombre d'oxydation d'un atome particulier en fonction du type de composé dans lequel il se trouve. Cependant, il existe une légère différence entre le nombre d'oxydation et l'état d'oxydation. La principale différence entre le nombre et l’état d’oxydation est que Le nombre d'oxydation est la charge de l'atome central d'un complexe de coordination si toutes les liaisons autour de lui étaient des liaisons ioniques tandis que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou partager avec un autre atome.

Zones clés couvertes

1. Quel est le nombre d'oxydation
      - Définition, règles, exemples
2. Quel est l'état d'oxydation
      - Définition, règles, exemples
3. Quelle est la différence entre le nombre d'oxydation et l'état d'oxydation
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: nombres arabes, bidentés, obligations de coordination, complexe de coordination, numéro de coordination, obligations ioniques, ligands, monodentate, nombre d’oxydation, état d’oxydation, nombres romains

Quel est le nombre d'oxydation

Le nombre d'oxydation peut être défini comme la charge de l'atome central d'un complexe de coordination si toutes les liaisons qui l'entourent étaient des liaisons ioniques. Un complexe de coordination est une structure chimique composée d'un atome de métal central lié à plusieurs ligands. Ceux-ci sont également appelés complexes métalliques en raison de la présence d'un atome de métal central. Cet atome de métal central est appelé le centre de coordination. Des ligands sont des groupes chimiques attachés à l’atome de métal par des liaisons de coordination (liaisons covalentes de coordination). Un composé de coordination contient plusieurs complexes de coordination.

La plupart du temps, l'atome de métal central est un métal de transition (élément du bloc d). La liaison de coordination se forme lorsqu'une espèce riche en électrons donne ses paires d'électrons (une ou deux paires) à l'atome central. Ces donneurs s'appellent des ligands. Un ligand peut être une molécule neutre ou un ion chargé négatif. Cette liaison de coordination est une liaison covalente car elle est formée par le partage d'électrons entre deux atomes. Le nombre d'atomes donneurs liés à l'atome central est appelé le numéro de coordination.

Il peut y avoir des ligands monodentés ou bidentés. Un ligand monodentate se lie à l'atome central par une simple liaison de coordination, tandis qu'un ligand bidenté se lie par deux liaisons de coordination. Le numéro de coordination détermine la géométrie d'un complexe de coordination. Cependant, le numéro de coordination n'est pas le numéro d'oxydation de l'atome central. Mais parfois, le nombre de coordination peut être égal au nombre d'oxydation.

Figure 01: Complexe de coordination du cobalt

L’image ci-dessus montre le [Co (NH₃)₆] Complexe Cl3. Le nombre de coordination de Cobalt est 6 car il y a six ligands d'ammoniac liés à un atome de cobalt. Mais le nombre d'oxydation du cobalt est égal à trois, car il correspond à la charge de l'atome central d'un complexe de coordination si tous les ligands qui l'entourent sont retirés. Comme les trois atomes de Cl provoquent une charge de -3 et que les molécules d'ammoniac sont chargées de manière neutre, l'atome de cobalt devrait être chargé de +3 afin de neutraliser la charge provenant des atomes de Cl. Par conséquent, le numéro d’oxydation du cobalt est écrit Co (III).

Quel est l'état d'oxydation

L'état d'oxydation peut être défini comme le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou partager avec un autre atome. Ce terme ne se limite pas aux complexes de coordination. L'état d'oxydation donne en réalité le degré d'oxydation d'un atome dans un composé. L'état d'oxydation est toujours donné sous forme de nombre entier et il est représenté en nombre hindou-arabe, y compris la charge de l'atome..

Règles pour déterminer l'état d'oxydation

L'état d'oxydation d'un atome est donné selon sept règles.

Règle 1

Un seul élément et les composés composés d'un seul élément ont un état d'oxydation nul pour chaque atome.

Par exemple, l'état d'oxydation de l'azote (N) dans le composé N₂ est zéro.

Règle 2

La charge totale d'un composé est la somme des charges de chaque élément.

Par exemple, dans une espèce neutre telle que NaCl, la charge totale est égale à zéro. Par conséquent, l'état d'oxydation de chaque élément doit être donné sous la forme Na (+1) et Cl (-1)..

Dans les espèces ioniques, telles que NH₄⁺, la somme des états d'oxydation des atomes d'azote et d'hydrogène doit être égale à la charge globale.

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

Règle 3

L'état d'oxydation pour les métaux du groupe 1 (1A) est toujours +1, et pour les métaux du groupe 2 (2A), il est toujours +2.

Par exemple, l’état d’oxydation du lithium (Li) sera toujours égal à +1 et l’état d’oxydation du magnésium (Mg) sera toujours de +2.

Règle 4

L'état d'oxydation du fluor (F) est toujours -1.

Rappelez-vous l'état d'oxydation du fluor en F₂ est zéro selon la première règle.

Règle 5

L'atome le plus électronégatif, comparé aux autres atomes qui lui sont liés, reçoit la charge négative..

Par exemple, le fluor est plus électronégatif que l'hydrogène. Par conséquent, en HF, l’état d’oxydation de l’hydrogène est -1. Mais typiquement, l'état d'oxydation de l'hydrogène est +1.

Règle 6

L'état d'oxygène de l'hydrogène (H) est normalement +1.

Un atome d'hydrogène perd facilement un électron, formant son cation. Mais lorsque l'hydrogène est associé à un métal du groupe 1A ou 2A, l'état d'oxydation de l'hydrogène est égal à -1. Par exemple, NaH.

Règle 7

L'état d'oxydation de l'oxygène est normalement -2.

L'oxygène est plus électronégatif et attire les électrons. Par conséquent, il forme facilement un état d’oxydation -2. Mais dans les peroxydes, le nombre d’oxydation est -1 puisque deux atomes d’oxygène sont liés en une seule liaison..

L'état d'oxydation est très utile pour la détermination des produits dans les réactions redox. Les réactions redox sont des réactions chimiques qui incluent l'échange d'électrons entre atomes. Dans les réactions redox, deux demi-réactions se produisent en parallèle. L'un est la réaction d'oxydation et l'autre est la réaction de réduction. La réaction d'oxydation implique l'augmentation de l'état d'oxydation d'un atome tandis que la réaction de réduction implique la diminution de l'oxydation d'un atome..

Figure 02: Réaction d'oxydo-réduction entre Mg et H2

Dans la réaction ci-dessus, Mg est un élément unique ayant un état d'oxydation nul (0). Mais après la réaction avec H_2, il a formé MgCl₂, et l'état d'oxydation de Mg est +2. L'état d'oxydation de Mg est augmenté ici. C'est donc la demi-réaction d'oxydation dans cette réaction d'oxydo-réduction. L'état d'oxydation de H dans HCl est +1. Mais le produit H₂ est à l'état d'oxydation zéro (0). L'état d'oxydation a été diminué. C'est donc la demi-réaction de réduction dans cette réaction d'oxydo-réduction.

Différence entre le nombre d'oxydation et l'état d'oxydation

Définition

Nombre d'oxydation: Le nombre d'oxydation peut être défini comme la charge de l'atome central d'un complexe de coordination si toutes les liaisons qui l'entourent étaient des liaisons ioniques..

État d'oxydation: L'état d'oxydation peut être défini comme le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou partager avec un autre atome..

Application

Nombre d'oxydation: Le numéro d'oxydation est appliqué pour les complexes de coordination.

État d'oxydation: L'état d'oxydation peut être appliqué à n'importe quel élément ou composé.

Représentation du nombre

Nombre d'oxydation: Les nombres romains sont utilisés pour représenter le nombre d'oxydation.

État d'oxydation: Les chiffres hindous-arabes sont utilisés pour représenter l'état d'oxydation.

Représentation de l'accusation

Nombre d'oxydation: Le numéro d'oxydation ne donne pas de détails sur la charge de l'atome central.

État d'oxydation: L'état d'oxydation est donné avec la charge avec un symbole négatif (-) ou positif (+).

Conclusion

Pour un élément normal ou un composé (au lieu de complexes de coordination), l'état d'oxydation et le nombre d'oxydation sont les mêmes. Mais quand on considère tous les composés, y compris les composés de coordination, il y a une légère différence. La principale différence entre le nombre d'oxydation et l'état d'oxydation est que le nombre d'oxydation est la charge de l'atome central d'un complexe de coordination si toutes les liaisons qui l'entourent étaient des liaisons ioniques alors que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou perdre. partager avec un autre atome.

Références:

1. "Etats d'oxydation (nombres d'oxydation)". Etats d'oxydation (nombres d'oxydation) N.p., n.d. Web. Disponible ici. 05 juillet 2017. 
2. «Règles pour l’attribution de numéros d’oxydation à des éléments», pour les nuls. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 05 juillet 2017.
3. ”Composés de coordination.” Page d'aide de Composés de coordination. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 05 juillet 2017.