Vad exakt innebär oxidationstal?

naytte skrev:

Hej!

Jag håller på att repetera gymnasiekemin och har kommit in på redoxreaktioner och oxidationstal igen. Jag förstår hur man tilldelar atomer oxidationstal i föreningar, men jag kan inte greppa varför eller vad de ens riktigt innebär. 

I åttonde upplagan av Chemical Principles av Peter Atkins står det att man ska tilldela den atom med högst elektronegativitet ett oxidationstal som motsvarar dess laddning som atomjon. Exempelvis tilldelas varje flouratom i föreningen SF₆ oxidationstal -1 eftersom flour är ett mer elektronegativt ämne än svavel. Men vad betyder det att flouratomerna har oxidationstal -1? Jag förstår att detta har med elektroner att göra men jag ser inte riktigt kopplingen.

Tack på förhand!

Oxidationstal är den laddning en viss atom skulle ha haft om elektronerna hade gått över helt och hållet till den mest elektronegativa atomen, d v s om det hade varit en jonbindning mellan atomerna. Det finns ett motsvarande begrepp, formell laddning, där man räknar som om alla bindningar var rent kovalenta, men detta verkar vara mindre anvndbart. Båda tänkesätten är tämligen orealistiska men ibland användbara modeller.

Det kan beskrivas som att oxidationstalet är antalet elektroner som en atom får eller ger ifrån sig för att bilda en kovalent bindning. Så i ditt exempel har en svavlets elektroner lämnats över till fluoratomen i samband med att bindningen bildades (per bindning då).

Varför är det användbart att ge de enskilda atomerna en laddning som om de vore "joner"? Finns det något sätt att visa att den här modellen faktiskt ger korrekta resultat (förutom att bara testa den då, alltså) när man t.ex. balanserar redoxreaktioner?

För att kunna balansera krångliga redoxreaktioner. Det går att använda elektronövergångsmetoden istället, men den passar min hjärna betydligt sämre!

Ja, det förstår jag. Det jag är ute efter är mer logiken bakom modellen. Hur har man kommit fram till att det funkar att tänka att man kan tilldela atomerna "jonladdningar"?

Med hjälp av oxidationstalen blir det enklare att dra slutsatser om vilket ämne som oxideras respektive reduceras under en reaktion. Exakt vilket oxidationstal en atom har vid ett givet tillfälle beror på flera parametrar som kan definieras lite olika (bl.a elektronegativitet), men ett "exakt" värd är inte så användbart.

Betraktas jonladdningarna får vi mer information om hur elektronerna kan tänkas fördelas mellan atomerna. Lite bias blir det väl att snegla på vilka laddningar atomernas joner kan ha då det inte är joner, men detta ger en uppfattning om var elektronerna som skapar den tänkta bindningen befinner sig. Oxidationstalen är ett bekvämt sätt att beskriva/definiera hur det ser ut i ett ämne före/efter en reaktion.