Redoxní reakce, elektrochemie
Přihlásit se
Redoxní reakce, elektrochemie (4/11) · 4:15

Neobvyklé oxidační stavy kyslíku V jakých různých oxidačních stavech se vyskytuje kyslík?

Navazuje na Chemické reakce a rovnováhy.
Zde máme dvě různé molekuly. Toto je peroxid vodíku. Je to peroxid, protože obsahuje vazbu kyslík-kyslík. A toto je difluorid kyslíku, kde kyslík váže 2 atomy fluoru. Teď stopněte toto video a prohlédněte si periodickou tabulku prvků, kterou zde vidíte. Najdete tam víc než v základní periodické tabulce prvků. Najdete zde také hodnoty elektronegativit těchto prvků. Hodnoty elektronegativit vycházejí z Paulingovy stupnice, pojmenované po slavném biologovi a chemikovi Linusi Paulingovi. S použitím těchto informací a toho co už víte o oxidačních stavech, se zamyslete nad oxidačními stavy nebo oxidačními čísly jednotlivých prvků těchto molekul. Nyní stopněte video. Předpokládám, že jste to zkusili. Jak jste si mohli ihned uvědomit, děje se zde něco velmi zajímavého. Již bylo řečeno, že kyslíku chybí 2 valenční elektrony do zaplnění valenční vrstvy. Protože je tak elektronegativní, kyslík obvykle odebírá elektrony jiným látkám. Většinou jsou to 2 elektrony, které udávají oxidační číslo nebo oxidační stav kyslíku -2. Kyslík je tak elektronegativní a oxiduje jiné látky, že byl po něm pojmenován proces "oxidace". Ale, co je zde zajímavé, kyslík není zcela vázán na atomy s menší elektronegativitou než má sám. V peroxidu vodíku je kyslík vázán k vodíku, ale také k dalšímu kyslíku. Je zjevné, že oba kyslíky mají elektronegativitu stejnou. Takže jaký oxidační stav nebo oxidační číslo by měly mít? Předpokládáme, že vodík, protože je méně elektronegativní, by měl mít parciální pozitivní náboj, protože elektrony stráví více času u kyslíku. Když ale mluvíme o oxidačních stavech, parciální náboj nás tolik nezajímá. Představme si, že tyto kovalentní vazby jsou iontové vazby, hypotetické iontové vazby. A co by se stalo, kdyby byly tyto vazby iontové? Když musíte tyto elektrony někomu dát, dáte je kyslíku. Když dáte elektrony kyslíku, dáte mu tím oxidační stav -1. Vodík, kterému teď elektron chybí, získá oxidační stav +1. A to stejné se děje s kyslíkem a vodíkem v druhé polovině molekuly. Tohle je zajímavé, protože kyslík zde nemá oxidační stav -2, ale -1. To je skutečně zajímavé. Ještě zajímavější ale bude, když se podíváme na difluorid kyslíku. Proč je to zajímavější? Protože fluor je jediný prvek celé tabulky s větší elektronegativitou než kyslík. Tady je kovalentní vazba, pro nás hypotetická iontová vazba. Když bychom měli přidělit elektrony některým z těchto atomů, přidělili bychom je fluoru. Každý z atomů fluoru by pak měl oxidační stav -1. Dokážeme si představit, že pro kyslík je to skutečný oříšek. Oxidační stav kyslíku v závislosti na vyměněných elektronech by měl být +2. Mluvíme o oxidačních stavech, takže píšeme takto, znaménko píšeme za číslem. To je dáno dohodou, říkáme, že oxidační stav je +2. Kyslík, látka, která ráda oxiduje jiné látky, je sama oxidována fluorem. Jde o pěkný příklad toho, jak může látka měnit svůj typický oxidační stav nebo své typické oxidační číslo. Obecně bude mít kyslík oxidační stav nebo oxidační číslo ve většině molekul -2 Pokud ovšem není vázán s jiným kyslíkem nebo s fluorem, který je mnohem více elektronegativní - vlastně ne mnohem více, ale je to jediný atom nebo jediný prvek, který je elektronegativnější než kyslík.
video