حالة الأكسدة

حالة الأكسدة (بالإنجليزية: Oxidation state) (أو مرحلة الأكسدة) ، هو 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 كسرا مثل 8/3 للحديد في المجنتيت (Fe₃O₄).

أعلى درجات التأكسد هي +8 في رابع أكسيد الزينون xenon tetroxide ورابع أكسيد الروثينيوم ruthenium tetroxide ورابع أكسيد الأوزميوم ، بينما أقل حالة أكسدة -4 ونجدها في في بعص عناصر مجموعة الكربون.

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

تعريف الأكسدة

قام الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية بتعريف حالة الأكسدة كالآتي:

حالة الأكسدة: هي مقياس لدرجة تأكسد ذرة في مادة .وتعرف بأنها الشحنة التي يمكن تصور أن تحصل عليها الذرة عندما تعد الإلكترونات على أساس عدة مبادئ:

1) حالة الأكسدة لعنصر حر (غير مرتبط) تسواي صفرا ،

2) بالنسبة إلى أيون أحادي الذرة تكون حالة الأكسدة مساوية لشحنة الأيون ،

3) حالة الأكسدة للهيدروجين تساوي 1 ، و حالة الأكسدة للأكسجين -2 عند تواجدهما في معظم المركبات . (في حالات خاصة تكون حالة أكسدة الهيدروجين -1 في هيدريد الفلزات النشطة ، مثل هيدرات الليثيوم LiH, وتكون حالة أكسدة الأكسجين في البيروكسيد -1 أي H₂O₂);

(4) يجب أن يكون مجموع حالات أكسدة جميع الذرات في جزيئ متعادل كهربيا مساويا للصفر ، بينما تكون مجموع حالات الأكسدة للذرات المكونة للأيون مساوية لشحنة الأيون. وعلى سبيل المثال ، تكون حالات أكسدة الكبريت في H₂Sو S₈(الكبريت الأولي ) و SO₂ و SO₃ و H₂SO₄ مساوية: -2 و 0 و +4 و +6 و +6 على التوالي . وتكون حالات الأكسدة الأعلى لذرة كلما زادت درجة أكسدتها ، وكلما أنخفضت حالة أكسدتها تزداد درجة اختزالها .

القواعد العامة لتحديد حالة الأكسدة بدون الاعتماد على بنية لويس

1. أي عنصر نقي (وقد يكون جزيئا ثنائيا مثل الكلور Cl₂) تكون له حالة الأكسدة (OS) مساوية للصفر، أمثلة على ذلك النحاس Cu أو الأكسجين O₂.
2. بالنسبة إلى أيون ذرة أحادية يكون (OS) مساويا لشحنة الأيون .فمثلا S^2- يكون له OS مساويا -2, بينما Li⁺ يكون له +1.
3. يكون مجموع حالات الأكسدة OSs لجميع الذرات في جزيئ أو أيون متعدد الذرات مساويا لشحنة الجزيئ أو الأيون ، بحيث يمكن حساب حالة أكسدة أحد العناصر من بقية حالات أكسدة العناصر الباقية. فمثلا ، في ( SO₃^2- (sulfite ion , تكون الشحنة الكلية للأيون -2 ، وكل ذرة أكسجين باعتبار أن لها حالة الأكسدة -2 كالعادة. عندئذ يكون مجموع حالات الأكسدة OSs مساويا OS(S) + 3(-2) = -2, وبالتالي نحصل على حالة أكسدة الكبريت OS(S) = +4.
4. مع ملاحظة عدم الخلط بين الشحنة على ذرة بحالة أكسدتها ، إذ ربما يختلفان ، وبالفعل يختلفان غالبا في الأيونات عديدة الذرات . وعلى سبيل المثال ، تكون الشحنة على ذرة النيتروجين في أيون الأمونيا NH₄⁺ مساويا +1, في حين تكون حالة أكسدته -3, وهي تساوي حالة أكسدة النيتروجين في الأمونيا. في تلك الحالة تكون الشحنة على الذرة قد تغيرت مع عدم تغير حالة أكسدتها .

اقرا أيضا

• أكسيد
• عدد الأكسدة
• تكافؤ

ملف:Nuvola apps edu science.svg

هذه بذرة مقالة عن الكيمياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.

af:Oksidasietoestand bg:Степен на окисление bs:Oksidacijsko stanje ca:Estat d'oxidació cs:Oxidační číslo da:Oxidationstrin de:Oxidationszahl Oxidation state]] eo:Oksidiĝa nombro es:Estado de oxidación et:Oksüdatsiooniaste eu:Oxidazio-egoera fi:Hapetusluku fr:État d'oxydation hu:Oxidációs szám id:Bilangan oksidasi is:Oxunartala it:Stato di ossidazione ja:酸化数 jbo:kijytcini ka:ჟანგვის რიცხვი ko:산화수 lt:Oksidacijos laipsnis lv:Oksidēšanas pakāpe mk:Оксидационен број nds:Oxidatschoonstall nl:Oxidatietoestand nn:Oksidasjonstal pl:Stopień utlenienia pt:Estado de oxidação ro:Număr de oxidare ru:Степень окисления sh:Oksidacioni broj sk:Oxidačné číslo sr:Оксидациони број sv:Oxidationstillstånd th:สถานะออกซิเดชัน uz:Oksidlanish darajasi zh:氧化态