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

L'indice d'oxydation et l'état d'oxydation sont souvent considérés comme identiques. En effet, l'état d'oxydation peut être égal au nombre d'oxydation d'un atome particulier selon le 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 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 tandis que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou partager avec un autre atome.

Domaines clés couverts

1. Quel est le nombre d'oxydation - Définition, règles, exemples 2. Qu'est-ce que l'état d'oxydation - Définition, règles, exemples 3. Quelle est la différence entre l'indice d'oxydation et l'état d'oxydation – Comparaison des principales différences

Termes clés: nombres arabes, bidentés, liaisons de coordination, complexe de coordination, nombre de coordination, liaisons ioniques, ligands, monodentés, 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 métallique central. Cet atome de métal central est appelé centre de coordination. Ligands sont des groupes chimiques qui sont 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 d-block). 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 sont appelés ligands. Un ligand peut être soit une molécule neutre, soit un ion chargé négativement. Cette liaison de coordination est une liaison covalente car elle est formée en raison du 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 monodenté se lie à l'atome central par une seule liaison de coordination, tandis qu'un ligand bidenté se lie par deux liaisons de coordination. Le nombre de coordination décide de la géométrie d'un complexe de coordination. Cependant, le nombre de coordination n'est pas le nombre d'oxydation de l'atome central. Mais parfois, le nombre de coordination peut être égal au nombre d'oxydation.

Figure 01: Un complexe de coordination du cobalt

L'image ci-dessus montre le [Co (NH₃)₆] Complexe Cl3. Le nombre de coordination du cobalt est de 6 car il y a six ligands d'ammoniac liés à l'atome de cobalt. Mais le nombre d'oxydation du cobalt est de trois car le nombre d'oxydation est la charge de l'atome central d'un complexe de coordination si tous les ligands qui l'entourent sont éliminés. 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 doit être chargé de +3 afin de neutraliser la charge provenant des atomes de Cl. Par conséquent, le nombre d'oxydation du cobalt s'écrit Co (III).

Qu'est-ce que 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 fait 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 nombres hindous-arabes, 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 nulle. Par conséquent, l'état d'oxydation de chaque élément doit être donné comme Na (+1) et Cl (-1).

Dans les espèces ioniques, telles que NH₄⁺, la somme des états d'oxydation des atomes N et H 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) serait toujours +1 et l'état d'oxydation du magnésium (Mg) serait toujours +2.

Règle 4

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

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

Règle 5

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

Par exemple, le fluor est plus électronégatif que l'hydrogène. Par conséquent, dans HF, l'état d'oxydation de l'hydrogène est de -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.

L'atome d'hydrogène perd facilement un électron, formant son cation. Mais lorsque l'hydrogène est en combinaison avec un métal du groupe 1A ou 2A, alors l'état d'oxydation de l'hydrogène est -1. Par exemple, NaH.

Règle 7

L'état d'oxydation de l'oxygène est normalement de -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 de -1 puisque deux atomes d'oxygène y sont liés en simple liaison.

L'état d'oxydation est très utile pour la détermination des produits dans les réactions redox. Les réactions d'oxydoréduction sont des réactions chimiques qui incluent l'échange d'électrons entre les atomes. Dans les réactions redox, deux demi-réactions se produisent parallèlement. L'une 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 redox entre Mg et H2

Dans la réaction ci-dessus, Mg est un élément unique ayant un état d'oxydation zéro (0). Mais après la réaction avec H_2, il a formé du MgCl₂, et l'état d'oxydation de Mg est +2. L'état d'oxydation de Mg est augmenté ici. Par conséquent, il s'agit de la demi-réaction d'oxydation dans cette réaction d'oxydoréduction. 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. Par conséquent, il s'agit de la demi-réaction de réduction dans cette réaction d'oxydoréduction.

Différence entre l'indice d'oxydation et l'état d'oxydation

Définition

Numéro 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

Numéro d'oxydation: L'indice d'oxydation est appliqué pour les complexes de coordination.

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

Représentation du nombre

Numéro d'oxydation: Les chiffres romains sont utilisés pour représenter le nombre d'oxydation.

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

Représentation de l'accusation

Numéro d'oxydation: Le nombre 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 lorsque l'on considère tous les composés, y compris les composés de coordination, il y a une légère différence. le différence principale 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, tandis que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou partager avec un autre atome.

Les références:

1. « États d'oxydation (nombres d'oxydation) ». États d'oxydation (nombres d'oxydation) N.p., n.d. La toile. Disponible ici. 05 juillet 2017. 2. "Règles d'attribution des nombres d'oxydation aux éléments." Nuls. N.p., s.d. La toile. Disponible ici. 05 juillet 2017. 3. "Composés de coordination." Page d'aide sur les composés de coordination. N.p., s.d. La toile. Disponible ici. 05 juillet 2017.