L'état d'oxydation : Vue d'ensemble
Qu'est-ce que l'état d'oxydation ?
Définition
L'état d'oxydation, également appelé nombre d'oxydation, représente le degré d'oxydation d'un atome dans un composé chimique. Il indique le nombre d'électrons qu'un atome a gagné ou perdu en formant des liaisons.
Importance en chimie
Les degrés d'oxydation sont essentiels pour équilibrer les équations chimiques, comprendre les réactions d'oxydoréduction et prédire le comportement des éléments dans divers processus chimiques.
Détermination des nombres d'oxydation
Règles d'attribution des nombres d'oxydation
- Éléments purs: L'état d'oxydation est zéro.
- Ions monatomiques: Égal à la charge de l'ion.
- Oxygène: généralement -2, sauf dans les peroxydes.
- Hydrogène: généralement +1 lorsqu'il est lié à des non-métaux.
- Fluor: toujours -1 dans les composés.
- Somme dans les composés neutres: La somme des états d'oxydation est égale à zéro.
- Somme dans les ions polyatomiques: La somme est égale à la charge de l'ion.
Exemples
- Dans H₂O, l'hydrogène a un état d'oxydation de +1 et l'oxygène de -2.
- Dans NaCl, le sodium a un état d'oxydation de +1 et le chlore de -1.
Facteurs influençant les états d'oxydation
Électronégativité
Les éléments ayant une électronégativité élevée ont tendance à avoir des états d'oxydation négatifs, tandis que les éléments moins électronégatifs ont des états positifs.
Électrons dans la coquille de Valence
Le nombre d'électrons disponibles pour la liaison influe sur les états d'oxydation possibles d'un élément.
Applications des états d'oxydation
Réactions d'oxydoréduction
Les états d'oxydation permettent d'identifier les espèces oxydées et réduites dans les réactions chimiques.
Chimie de coordination
Dans les complexes, les états d'oxydation déterminent la répartition des charges et la stabilité du composé.
Liste des états d'oxydation des éléments
États d'oxydation courants
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Élément |
États d'oxydation courants |
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Hydrogène |
+1, -1 |
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Carbone |
-4, +4 |
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Azote |
-3, +3, +5 |
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Oxygène |
-2 |
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Sodium |
+1 |
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Chlore |
-1, +1, +5, +7 |
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Fer |
+2, +3 |
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Soufre |
-2, +4, +6 |
Métaux de transition
Les métaux de transition présentent souvent plusieurs états d'oxydation en raison de l'implication des orbitales d dans la liaison.
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Métal de transition |
États d'oxydation courants |
|
Fer |
+2, +3 |
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Cuivre |
+1, +2 |
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+2, +3, +6 |
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Manganèse |
+2, +4, +7 |
Pour plus d'informations, veuillez consulter le site Stanford Advanced Materials (SAM).
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre l'état d'oxydation et le nombre d'oxydation ?
Il s'agit de deux termes désignant le même concept, à savoir le degré d'oxydation d'un atome dans un composé.
Les éléments peuvent-ils avoir des états d'oxydation fractionnés ?
Oui, dans certains composés tels que les oxydes métalliques avec des états d'oxydation mixtes, les éléments peuvent présenter des nombres d'oxydation fractionnaires.
Pourquoi l'oxygène se voit-il généralement attribuer un degré d'oxydation de -2 ?
L'oxygène est très électronégatif et a tendance à gagner des électrons, ce qui fait de -2 son état d'oxydation le plus courant.
Comment les états d'oxydation aident-ils à équilibrer les équations chimiques ?
Ils permettent de suivre le transfert d'électrons et de s'assurer que le nombre d'électrons perdus est égal à celui des électrons gagnés, ce qui est essentiel pour équilibrer les réactions d'oxydoréduction.
Existe-t-il des exceptions aux règles communes relatives aux états d'oxydation ?
Oui, certains éléments peuvent présenter des états d'oxydation inhabituels en fonction de l'environnement chimique et de la liaison.
