Az oxigén kivételes oxidációs számai

Két különböző molekulánk van. Ez itt a hidrogén-peroxid. Peroxidnak nevezzük, mert van benne oxigén-oxigén kötés. Ez pedig itt az oxigén-difluorid, amiben az oxigén két fluoratomhoz kapcsolódik. Szeretném, ha majd megállítanád a videót, és megnéznéd ezt a periódusos rendszert. Ez nem csak egy sima periódusos rendszer az elemekről; benne vannak az elektronegativitások is. Az elektronegativitásokat a híres biológus és kémikus, Linus Pauling nevét viselő Pauling-féle skála szerint adja meg. Felhasználva ezeket az adatokat és amit már tudunk az oxidációs számokról, gondoljuk át, mekkora ezekben a molekulákban az alkotóelemek oxidációs száma. Most állítsd meg a videót! Feltételezem, hogy meg is tetted. Egyből észrevehetted, hogy valami nagyon érdekes történik. Korábban beszéltünk róla, hogy mivel az oxigénnek csak két elektron kell a telített vegyértékhéjhoz, és mivel nagy az elektronegativitása, az oxigén általában elvesz másoktól elektront, általában kettőt, ami így -2-es oxidációs számot eredményez. Nagyon elektronegatív, és annyira jellemző rá az, hogy oxidál más anyagokat, hogy az egész jelenséget oxidációnak nevezzük. Ami itt érdekes, az az, hogy az oxigén nem csak nála kisebb elektronegativitású atomokhoz kapcsolódik. Igen, a hidrogén-peroxidban kötődik a hidrogénhez, de a másik oxigénhez is. És ők természetesen egyforma elektronegativitásúak. Mik lesznek tehát itt az oxidációs számok? A hidrogén, mivel kisebb az elektronegativitása, részleges pozitív töltést kap, mert az elektronok inkább az oxigén körül vannak. Ha azonban oxidációs számokról van szó, nem parciális töltésekben gondolkozunk. Úgy teszünk, mintha ezek a kovalens kötések ionos kötések lennének, elképzelt ionos kötések. Mi történne, ha ezek ionos kötések lennének? Ha oda kell adnunk valamelyik atomnak az elektronokat, az oxigénnek adnánk, és így -1 lenne az oxidációs száma. A hidrogének pedig elveszítették ezeket az elektronokat, +1 lesz az oxidációs számuk. Ugyanez lesz érvényes a másik oldalon lévő oxigénre és hidrogénre is. Különös eset ez, mivel arra példa, amikor az oxigén oxidációs száma nem -2, hanem -1. Erről már mondhatjuk, hogy érdekes. Az meg még érdekesebb lesz, ha rátérünk az oxigén-difluoridra. Miért érdekesebb ez? Mert az egész táblázatban az egyetlen elem, amely elektronegatívabb az oxigénnél, az a fluor. Ez ugyan kovalens kötés, de a feltételezett ionkötésben ha ezeket az elektronokat az egyik atomnak kell adnunk, akkor a fluornak adjuk. Így tehát a fluoratomok oxidációs száma -1 lesz. Képzelhetjük, milyen furcsa helyzetben lesz ez az oxigén: megválik ezektől az elektronoktól. Ezért az oxidációs száma +2 lesz! Itt, felső indexben jelöljük az oxidációs számokat. A + jelet a szám után írjuk, mivel ez a megállapodás. De a lényeg, hogy az oxidációs szám +2. Az oxigént, ami általában oxidál más anyagokat, oxidálta a fluor! Elég meglepő példa ez arra, hogyan térhet el egy elem oxidációs száma a szokásos oxidációs számától. Az oxigén oxidációs száma a legtöbb molekulában -2. De csak akkor, ha nem kötődik egy másik oxigénhez, vagy a sokkal elektronegatívabb fluorhoz. Na jó, nem is sokkal, de ez az egyetlen elem, amely az oxigénnél nagyobb elektronegativitású.