حالة الأكسدة

حالة الأكسدة (بالإنجليزية: Oxidation state) تسمى أيضاً عدد الأكسدة أو مرحلة الأكسدة، وهو مصطلح يشير إلى درجة تأكسد ذرة في مركب كيميائي. فمفهوم حالة الأكسدة هي الشحنة الكهربية التي تكتسبها ذرة إذا كانت جميع ارتباطاتها مع عناصر أخرى من نوع الرابطة الأيونية بنسبة 100%.

وتمثل حالة الأكسدة بأرقام صحيحة قد تكون موجبة أو سالبة الإشارة وقد تكون مساوية للصفر. وفي بعض الحالات يمكن أن تكون حالة الأكسدة كسرًا مثل 8/3 للحديد في (Fe3O4).

أعلى حالة أكسدة تم الإعلان عنها +9 في الكاتيون رباعي أكسيد الإريديوم (+IrO4)، من المتوقع وجود حالة الأكسدة +10 والتي يمكن تحقيقها بواسطة البلاتين في الكاتيون رباعي البلاتين. كما تتواجد درجة التأكسد +8 في رباعي أكسيد الزينون ورباعي أكسيد الروثينيوم ورباعي أكسيد الأوزميوم بينما أقل حالة أكسدة هي −5 كما هو الحال في البورون في Al3BC.

زيادة حالة أكسدة ذرة خلال تفاعل كيميائي يسمى "أكسدة" وأما انخفاض حالة الأكسدة فيسمى اختزال. وتتضمن تلك التفاعلات انتقال للإلكترونات. ويعتبر اكتساب ذرة إلكترونات اختزالًا أما فقدانها إلكترونات فهو أكسدة. حالة الأكسدة للعناصر النقية تساوي صفرًا.

تحتوي معظم العناصر على أكثر من حالة أكسدة محتملة على سبيل المثال يحتوي الكربون على تسع حالات أكسدة صحيحة محتملة من −4 إلى +4.

تصف حالة الأكسدة، التي يشار إليها أحيانًا برقم الأكسدة، درجة الأكسدة (فقدان الإلكترونات ) للذرة في مركب كيميائي. من الناحية المفاهيمية، فإن حالة الأكسدة، التي قد تكون موجبة أو سالبة أو صفرية، هي الشحنة الافتراضية التي يمكن أن تمتلكها الذرة إذا كانت جميع الروابط إلى ذرات العناصر المختلفة أيونية بنسبة 100٪، بدون أي مكون تساهمي . هذا ليس صحيحًا تمامًا بالنسبة للسندات الحقيقية.

استخدم أنطوان لافوازييه مصطلح الأكسدة للدلالة على تفاعل مادة مع الأكسجين . بعد ذلك بوقت طويل، تم إدراك أن المادة، عند تأكسدها، تفقد الإلكترونات، وتم توسيع المعنى ليشمل التفاعلات الأخرى التي تفقد فيها الإلكترونات، بغض النظر عما إذا كان الأكسجين متورطًا.

يتم تمثيل حالات الأكسدة عادةً بأعداد صحيحة قد تكون موجبة أو صفرية أو سالبة. في بعض الحالات، يكون متوسط حالة الأكسدة لعنصر ما هو كسر، مثل8/3 للحديد في المغنتيت Fe3O4 ( انظر أدناه ). تم الإبلاغ عن أعلى حالة أكسدة معروفة لتكون +9 في تيتروكسوريديوم (IX) كاتيون (IrO4+). من المتوقع أنه حتى حالة الأكسدة +10 يمكن تحقيقها بواسطة البلاتين في الكاتيون PtO42+ البلاتين (X) (PtO42+). أدنى حالة أكسدة هي −5، كما هو الحال بالنسبة للبورون في Al 3 قبل الميلاد.

تُعرف الزيادة في حالة أكسدة الذرة، من خلال تفاعل كيميائي، بالأكسدة ؛ انخفاض في حالة الأكسدة كما هو معروف لحد . تتضمن مثل هذه التفاعلات النقل الرسمي للإلكترونات: فالمكاسب الصافية في الإلكترونات هي اختزال، وخسارة صافية للإلكترونات تتأكسد. بالنسبة للعناصر النقية، تكون حالة الأكسدة صفر.

لا تمثل حالة أكسدة الذرة الشحنة "الحقيقية" لتلك الذرة، أو أي خاصية ذرية فعلية أخرى. هذا ينطبق بشكل خاص على حالات الأكسدة العالية، حيث تكون طاقة التأين المطلوبة لإنتاج أيون موجب مضاعف أكبر بكثير من الطاقات المتوفرة في التفاعلات الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، قد تختلف حالات أكسدة الذرات في مركب معين اعتمادًا على اختيار مقياس الكهربية المستخدم في حسابها. وبالتالي، فإن حالة أكسدة الذرة في المركب هي مجرد شكلية. ومع ذلك، فمن المهم في فهم اصطلاحات التسمية للمركبات غير العضوية. أيضًا، يمكن تفسير العديد من الملاحظات المتعلقة بالتفاعلات الكيميائية على مستوى أساسي من حيث حالات الأكسدة.

في التسمية غير العضوية، يتم تمثيل حالة الأكسدة برقم روماني يوضع بعد اسم العنصر داخل الأقواس أو كحرف مرتفع بعد رمز العنصر.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.