สถานะออกซิเดชันเทียบกับหมายเลขออกซิเดชัน
สถานะออกซิเดชัน
ตามคำจำกัดความของ IUPAC สถานะออกซิเดชันคือ “การวัดระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมในสาร มันถูกกำหนดให้เป็นประจุที่อะตอมอาจจินตนาการได้” สถานะออกซิเดชันเป็นค่าจำนวนเต็ม และสามารถเป็นค่าบวก ค่าลบ หรือศูนย์ก็ได้ สถานะออกซิเดชันของอะตอมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามปฏิกิริยาเคมี หากสถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น แสดงว่าอะตอมถูกออกซิไดซ์ และถ้ามันลดลงแสดงว่าอะตอมได้รับการลดลง ในปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชัน อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายเทในสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบบริสุทธิ์เป็นศูนย์ มีกฎสองสามข้อที่เราสามารถใช้กำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมในโมเลกุลได้
• องค์ประกอบบริสุทธิ์มีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์
• สำหรับโมโนอะตอมมิกไอออน สถานะออกซิเดชันจะเหมือนกับประจุของพวกมัน
• ในโพลีอะตอมมิกไอออน ประจุจะเท่ากับผลรวมของสถานะออกซิเดชันในอะตอมทั้งหมด ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่ไม่รู้จักสามารถพบได้หากทราบสถานะออกซิเดชันของอะตอมอื่น
• สำหรับโมเลกุลที่เป็นกลาง ผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดของอะตอมจะเป็นศูนย์
นอกเหนือจากวิธีการข้างต้น สถานะออกซิเดชันสามารถคำนวณได้โดยใช้โครงสร้างลูอิสของโมเลกุล สถานะออกซิเดชันของอะตอมถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอม ถ้าอะตอมเป็นกลาง และจำนวนอิเล็กตรอนเป็นของอะตอมในโครงสร้างลูอิส ตัวอย่างเช่น เมทิลคาร์บอนในกรดอะซิติกมีสถานะออกซิเดชัน -3ในโครงสร้างลูอิส คาร์บอนถูกพันธะกับไฮโดรเจนสามอะตอม เนื่องจากคาร์บอนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า อิเล็กตรอนทั้ง 6 ตัวในพันธะจึงเป็นคาร์บอน คาร์บอนทำให้เกิดพันธะกับคาร์บอนอีกตัวหนึ่ง ดังนั้นพวกเขาจึงแยกอิเลคตรอนทั้งสองออกเท่า ๆ กัน ดังนั้น ในโครงสร้างลูอิส คาร์บอนมีอิเล็กตรอนเจ็ดตัว เมื่อคาร์บอนอยู่ในสถานะเป็นกลาง จะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสี่ตัว ดังนั้น ความแตกต่างระหว่างพวกมันทำให้เลขออกซิเดชันของคาร์บอนเท่ากับ -3
เลขออกซิเดชัน
เลขออกซิเดชันเป็นลักษณะของอะตอมกลางของสารประกอบโคออร์ดิเนต บางครั้งประจุและเลขออกซิเดชันจะคล้ายกัน แต่บางครั้งก็ต่างกัน ตัวอย่างเช่น องค์ประกอบบล็อก s และ p มีเลขออกซิเดชันเหมือนกันกับประจุ นอกจากนี้ polyatomic ions ยังมีเลขออกซิเดชันเหมือนกับประจุ องค์ประกอบเดียวกันสามารถมีเลขออกซิเดชันต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับอะตอมอื่นที่เชื่อมต่อด้วย ในองค์ประกอบอิสระ เลขออกซิเดชันจะเป็นศูนย์เสมอไอออนโลหะทรานสิชัน (d block) ธาตุมีเลขออกซิเดชันต่างกัน
สถานะออกซิเดชันและหมายเลขออกซิเดชันต่างกันอย่างไร
• คำว่าเลขออกซิเดชันส่วนใหญ่จะใช้ในเคมีประสานงาน มันมีความหมายแตกต่างไปจากสถานะออกซิเดชันเล็กน้อย
• วิธีการคำนวณเลขออกซิเดชันแตกต่างจากวิธีนับสถานะออกซิเดชันเล็กน้อย
• เมื่อกำหนดสถานะออกซิเดชัน จะพิจารณาอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมในพันธะด้วย แต่เมื่อกำหนดเลขออกซิเดชัน จะไม่มีการพิจารณาอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ อิเล็กตรอนทั้งหมดในพันธะเป็นของลิแกนด์
• โดยปกติเลขออกซิเดชันจะแสดงด้วยเลขโรมัน ในขณะที่สถานะออกซิเดชันจะแสดงเป็นตัวเลขอินโด-อารบิก