hejka

czy slowo "formalne" ma jakies znaczenie?? DOstalam pytanie:
okresl formalne stopnie utlenienia w podanych nizej zwiazkach:
BrCl
BH3
OF2
CH3F
HCHO
CH3COOH
CH3Na
KH
XeF2

to zwykle stopnie utlenienia czy jakos szczegolnie trzeba tutaj analizowac temat?

Formalne pewnie dlatego, że stopien utlenienia nie zawsze pokrywa się z rzeczywistością, to jest wielkość raczej umowna Tak więc licz normalnie wg zasad..

Otóż to - stopień utlenienia nie istnieje, krótko rzecz ujmując.

... mozesz rozwinac swoj poglad ?

No cóż nie istnieje, jest to zabieg czysto formalny który został przyjęty zapewne po to aby ładnie i zgrabnie opisywać równania redoks (do których rozwiązania absolutnie nie jest potrzebny) oraz klasyfikować związki pierwiastków ze względu na ich "stopień utlenienia".

Spójrzmy na definicję:

Stopnie utlenienia pierwiastka wchodzącego w skład określonego związku to liczba dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych, jakie zyskałby atom, gdyby wszystkie wiązania w cząsteczce były jonowe.

Jest to więc model (ze wszystkimi jego ułomnościami) opisujący nasz piękny świat.
Nie twierdzę że uczenie się o stopniach utlenienia jest złe - są one nawet pomocne w początkach nauki chemii. Nie można z nich jednak czynić fetysza (jak robi to wielu nauczycieli, w tym akademiccy).

Zapraszam do dyskusji - może zmienią się moje poglądy na w/w temat.

... myslalem ze dotkniesz temat glembiej ... poniewaz dla chemikow wazne sa tak naprawde stany elektronowe , poziomy orbitali , ale stopien utlenienia zawsze implikuje te wartosci ... nie wglembiajac sie zbytnio , formalnie stopien utlenienia opisuje stan elektronowy pierwiastka bez otoczenia(ligandy ...) dla przykladu podam dobrze znane dwa zwiazki K4[Fe(CN)6] i K3[Fe(CN)6] gdzie zelazo jest odpowiednio na +2 i +3 st. u. wlasciwosci kompleksow sa diametralnie rozne chemiczne jak i fizyczne ... stopien utlenienia jest wazny , chemia metaloorganiczna i koordynacyjna metali przejsciowych bazuje na dokladnej konfiguracji elektronowej pierwiastkow i ich elektronow walencyjnych majacych ogromny wplyw na ich reaktywnosc(temat rzeka) ...

ps ... mowilem ze sie nie bede zaglembial , niestety temat zbyt obszerny ,ale wazny ...

W takich związkach przyjmuje się "wyjątkowe" stopnie utlenienia. Np. w KO2 tlen ma -1/2, w KO3 ma -1/3, w OF2 2+
i tak dalej.

... nie podkreslal bym ze jakis zwiazek ma "wyjatkowy stopien utlenienia" poprostu formalnie taki ma i juz(trzeba pamietac iz te tleny w odpowiednim tlenku maja rozne wlsciwosci) , a to implikuje jego wlasciwosci ... jak rozne wlasciwosci ma jon O2(-) , niz obojetny kompleks tlenu w hemoglobinie(gdzie Fe (+2)) (L)Fe-O2(chodz porownanie jest bardzo kontrastowe) wystarczy rozpatrzyc MO ...

Nie mniej jednak coś takiego jak stopień utlenienia może nie istnieć i chemia bez tego sobie poradzi

... nie jestem w stanie udowodnic w jasny sposob , ze bez "stopnia utlenienia" chemia by sobie nieporadzila(chodz ja sam napewno inaczej definiuje go(dlamnie wazna jest konfiguracja elektronowa i energie poszczegolnych orbitali i MO) i rozumiem twoje argumenty negujace trywialne uzywanie "St. U." - moze ja bronie innego stopnia utlenienia ) ... napewno dobrze znane ci sa katalizatory polimeryzacji oparte na metalach przejsciowych ... tak wiec jesli metal w kompleksie zostal by zredukowany badz utleniony(chodzi mi o stan elektronowy) reakcja katalitycznej polimeryzacji mogla by nie zajsc , zajsc inaczej , a moze zajsc lepiej ...

ale uczniowie na początku nie
ale St. U. to jest pikuś przy "wartościowości..."
no ale tak to już niesty jest w liceum udowadniją zę to co umiesz z gim to nie prwada lub maxymalne uproszczenie a na stuidahc ze w liceum to nie prwada i uproszczenie...
St. U. jak i wartościowść są uproszeczeniami żeby przeciętny uczeń mugł to zrozumieć... ;|
sam nie jestem jeszcze na poziomie żeby dać sensowny argument jak NVX i Acetate ale wiem że LO/gim uczy uproszczeń... co na tym forum dość często wychodzi "na jaw". np. ostnio przykład H2SO4....
Więc pytanie do NVX i Acetate czy na podstawie konfiguracji elktronowej mugłbyś szybko zbilansować reakcje chemiczną... bo to jest ich główne zastsowanie (St. U.) bo w innych sytłacjach się używa konfiguracji oraz stnów elektronowych....
Pozdrawiam serdecznie
2pio

No więc powtarzam to co już napisałem - nie potrzeba znać stopni utlenienia ani tym bardziej konfiguracji elektronowej aby bilansować równania redoks.

Konfiguracja elektronowa nie ma nic wspolnego z bilansowaniem reakcji chemicznej ... wlasnie stopien utlenienia potocznie jest synonimem konfiguracji elektronowej(bilans stanu podstawowego i stopnia utlenienia daje nam ilosc elektronow walencyjnych(elektronow na orbitalach)) ... ale to nie jest wprost prawda , calosc jest duzo bardziej zlozona ... doszedlem do wniosku iz splaszczaniem wielu waznych pojec jest w/w st. u. , ale trzeba wciaz pamietac ze stopien utlenienia jak wyzej napisalem bywa synonimem konfigracji elektronowej ...

Panowie monstrualny OT, uwielbiam takie akademickie dyskusje Brawo dla 2pio za myślenie i celny argument! Np. jeśli dasz komuś konfigurację elektronową zamiast stopnia utlenienia to będziesz musiał wykonać mnóstwo operacji aby zbilansować jakieś równanie, a przy stopniach utlenienia jest to proste. To jest po prostu taka pożyteczna fikcja przydatna w typowych sytuacjach. Omawianie kwestii "stopień utlenienia tlenu w KO3" albo "stopień utlenienia poszczególnych atomów węgla w skomplikowanym związku organicznym" totalnie mija się z celem, bo wkraczamy na teren, w którym dobitnie ujawnia się fikcyjność tego pojęcia. Tleny w KO3 mają po 1/3 elektronu?
Acetate: chyba przyjmujesz jakąś inną definicję stopnia utlenienia lub coś mieszasz, bo fakt, że stopień utlenienia zbiega się często z konfiguracją elektronową nie ma nic do rzeczy... Stopień utlenienia jest tak naprawdę pojęciem stechiometrycznym (czyt. abstrakcyjnym i nie mającym sensu fizycznego), w przeciwieństwie do np. konfiguracji elektronowej, która jest pojęciem fizycznym.

... moj punkt widzenia opieram na literaturze chemicznej ktora czytam ... czesto st. u. jest urzywany jako pewien synonim , a ja widze ze kurczowo trzymasz sie pewnej "szkolnej" definicji ...

ps. ... nigdy nawet w najbardziej "uszkolnionej" ksiazce nie widzialem zeby ktos liczyl sredni stopien utlenienia(bo taki definiujesz w swojej wypowiedzi) wegla w zlozonych zwiazkach , to juz jest absurd ...

Ok jest używany jako pewien synonim, ale to nie zmienia faktycznego znaczenia tego pojęcia. Co do liczenia sumarycznego stopnia utlenienia w związku organicznym to nic takiego nie mówiłem, ale tak naprawdę można robić i w ten sposób i nie byłoby wielkiej różnicy...

PS ja bym nie stosował stopnia utlenienia jako synonimu czegoś w konfiguracji elektronowej związku, bo jak już mówiłem stopień utlenienia nie ma sensu fizycznego, a jedynie matematyczny.

... chemicy publikujacy swoje rezultaty badan czesto pisza w "zargonie" i skrotowo , dlatego tak odbieram ten zwrot ... moze sie nie spotkales z takim skrotem (moze malo czytasz "tekstow zrodlowych") , albo ja ostatnio za duzo ... pozatym w zwiazkach jonowych st. u. ma scisly sens fizyczny oczym zapomniales ... temat nieco przypomina spory na konferencjach IUPAC co do nomenklatury ... jeszcze "ciekawszym" pojeciem i jeszcze bardziej abstrakcyjnym jest WARTOSCIOWOSC ktora tak naprawde nie ma zadnego sensu i jest w sobie samej sprzeczna ...

Pojęcia "stopnia utlenienia" i "wartościowości" są ściśle zdefiniowane.
Co prawda wartościowość odeszła praktycznie do lamusa, ale stopniami utlenienia katuje się ludzi cały czas, za zmianę z "równaniami połówkowymi".
Są to bardzo szkodliwe (dydaktycznie) pojęcia i powinno się wyrażnie stwierdzić że nie mają one żadnego sensu fizycznego - idąc za myślą NVX'a - i generalnie można sie bez nich obejść. Ale że są niesamowicie poglądowe i takie niby swojskie to ich wszyscy używają. Acetate napiał coś w tym guście że st.utl. to synonim konfiguracji elektronowej. Moim zdaniem to jest podejście bliższe rzeczywistości, chociaż nik mi nie wmówi że konfiguracja cynku w [Zn(H2O)6]2+ i [ZnCl4]2-, czy siarki w SO32- i SCl4 są takie same, przykłady można w nieskończoność mnożyć. Ułamkowe stopnie utlenienia wynikają tylko z definicji, z niczego więcej. Jakiś czas temu doktor na pracowni kazał napisać równanie utleniania toluenu za pomocą KMnO4( ). Napisałem mu to ale i tak było źle bo nie podałem ....stopni utlenienia węga
Idiotyzm kompletny. Powiedziałem co o tym myślę, że to fikcja, ale doktor mnie nie słuchał. Beton normalny. Na wejściówce na innej pracowni musiałem napisać stopnie utlenienia w kilku związkach - zgrzytanie moich zębów chyba było wyraźnie słychać. Ale musiałem, bo nie ja tam ustanawiam reguły i kilka punktów jest więcej warte niż 0 punktów. Jakieś zerowe stopnie utlenienia w karbonylkach, ujemne stopnie w wodorokarbonyjkach, są tak samo realne jak Święty Mikołaj. Niestety to walka z wiatrakami i mimo że dobre książki wyrażnie o tym mówią, kilka stron dalej beztrosko sobie piszą Ni(1-) i takie podobne bzdury. Wczoraj czytałem poczający artykulik o badaniu "stopnia utlenienia" Mn w MnO4- za pomocą spektroskopii fotoelektronów i napewno nie ma tam czegoś takiego jak Mn(+7), co było z resztą łatwe do przewidzenia. Moim zdaniem pojęcie "stopień utlenienia" powinno być zlikwidowane i zastąpione jakimś bardziej adekwatnym pojęciem, już "wartościowość" jest lepsza....

tia... wartościowść np. żelaza w K3[Fe(CN)6] , K4[Fe(CN)6]
wartościowść jest najgłubszym moim zdaniem pojęciem w chemii... i najbardziej bezsensownym
powodznia... naszczęscie już w LO to pojęcie jest usuwane... i zastępowane St. U....

możesz rozwinąć lub odesłać do artykułu... ?
Pozdrawiam
2pio

No w II klasie gimca o czymś takim jak stopnie utlenienia to nie ma szans być nawet na kółku chem. (które jest co 3 tyg. lol ).......

Wartościowość jeszcze jakoś...

A co do stopnia utlenienia- to powodzenia życze w określaniu stopni utlenienia do np. (wymyślam) C217H741N84O38F46Mg7. Zajdzie jeszcze 18 przegrupowań i innych gówien, to rówania połówkowe można sobie wsadzic każde w inna połówkę odbytnicy
To pojęcie jak dla mnie ma jakiś sens jak juz to w nieorganice.....

Ale sie dopiero ucze

Pozdro

W związkach jonowych stopień utlenienia również nie ma sensu fizycznego. To, że stopień utlenienia czasem zgadza się z ładunkiem jonu jest tylko i wyłącznie przypadkiem - to jest pojęcie matematyczne lub (jak kto woli) stechiometryczne! Dlatego można sobie go używać do uzgadniania równań, ewentualnie do porządkowania informacji o związkach nieorganicznych, ale do niczego innego.

... ok, dlaczego wg ciebie nie ma ? udowodnij to na przykladzie NaCl , co to wg ciebie jest jon np Na+ i Cl- ...

Sód i chlor miałyby takie same stopnie utlenienia, niezależnie od faktycznej natury wiązania. Poza tym w NaCl tak naprawdę ciężko powiedzieć czy są jakieś wiązania (raczej oddziaływania elektrostatyczne w sieci jonów, chociaż pewnie się mylę ze względu na nieznajomość mechaniki kwantowej), a sama cząsteczka NaCl nie istnieje. Operujemy tylko stechiometryczną abstrakcją jaką są jednostki formalne. Zbieżność ładunku jonu ze stopniem utlenienia nie jest regułą, bo co powiesz np. o takim związku jonowym jak [Cu(NH3)4]2[Fe(CN)6]. OK, można to rozbić też na jony CN-, ale to jest dalekie od rzeczywistości. Faktyczna zależność jest taka, że "jony proste mają stopień utlenienia równy swojemu ładunkowi" (!), a nie "jony proste mają ładunek równy stopniowi utlenienia". Zgadzam się, że te własności są ze sobą związane, ale zauważmy co tu z czego wynika.

Niechce tutaj bronic st. u. tylko co mozna sobie pozwolic to mozna ... akurat nie mozna sobie rozbic na jony [Fe(CN)6]4- poniewaz wiazenie CN- z Fe nie jest zwyklym wiazaniem koordynacyjnym jest to troche bardziej skomplikowane ... jeszzce taka mala dygresja w jonie MnO4- z jakim rodzajem wazania Mn-O mamy doczynienia ?

Mówiłem o rozbiciu na CN- w sensie formalnym, że rozpatrujemy anion żelazocyjankowy jako złożony z wolnego jonu Fe2+ i 6 jonów CN- nie związanych ze sobą dla potrzeb np. stechiometrii. Jak widać fizycznie nie ma to sensu. A w Mn-O jest to wiązanie ja bym określił jako "o silnym charakterze kowalencyjnym" bo jony typu MnO3[+] występują pewnie tylko w jakichś super-masakrycznych warunkach i są nietrwałe o ile w ogóle występują. No ale spekuluję, nie czytałem żadnych publikacji na ten temat