حالة الأكسدة: الفرق بين النسختين

تم إضافة 297 بايت ، ‏ قبل 4 أشهر
ط
بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V5.1
ط (بوت:إضافة وصلة أرشيفية.)
ط (بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V5.1)
استخدم [[أنطوان لافوازييه]] مصطلح ''الأكسدة'' للدلالة على تفاعل مادة مع [[أكسجين|الأكسجين]] . بعد ذلك بوقت طويل ، تم إدراك أن المادة ، عند تأكسدها ، تفقد الإلكترونات ، وتم توسيع المعنى ليشمل [[تفاعل كيميائي|التفاعلات]] الأخرى التي تفقد فيها الإلكترونات ، بغض النظر عما إذا كان الأكسجين متورطًا.
 
يتم تمثيل حالات الأكسدة عادةً [[عدد صحيح|بأعداد صحيحة]] قد تكون موجبة أو صفرية أو سالبة. في بعض الحالات ، يكون متوسط حالة الأكسدة لعنصر ما هو كسر ، مثل{{كسر|8|3}} للحديد في [[أكسيد الحديد الأسود|المغنتيت]] {{كيم|Fe|3|O|4}} ( [[حالة الأكسدة|انظر أدناه]] ). تم الإبلاغ عن أعلى حالة أكسدة معروفة لتكون +9 في [[رباعي أكسيد الإيريديوم|تيتروكسوريديوم (IX)]] كاتيون ({{كيم|IrO|4|+}}). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=G.|last7=Schlöder|PMID=25341786|DOI=10.1038/nature13795|صفحات=475–477|تاريخ=2014|العدد=7523|المجلد=514|صحيفة=Nature|عنوان=Identification of an iridium-containing compound with a formal oxidation state of IX|last8=Riedel|first8=S.|first7=T.|الأخير=Wang|last6=Li|first6=J.|الأخير5=Su|الأول5=J.|الأخير4=Schrobilgen|الأول4=G. J.|الأخير3=Goettel|الأول3=G. T.|الأخير2=Zhou|الأول2=M.|bibcode=2014Natur.514..475W}}</ref> من المتوقع أنه حتى حالة الأكسدة +10 يمكن تحقيقها بواسطة [[بلاتين|البلاتين]] في الكاتيون {{كيم|PtO|4|2+}} [[بلاتين|البلاتين]] (X) ({{كيم|PtO|4|2+}}). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=H.-S.|الأخير=Yu|الأول2=D. G.|الأخير2=Truhlar|عنوان=Oxidation state 10 exists|صحيفة=Angew. Chem. Int. Ed.|المجلد=55|العدد=31|تاريخ=2016|صفحات=9004–9006|DOI=10.1002/anie.201604670|PMID=27273799}}</ref> أدنى حالة أكسدة هي −5 ، كما هو الحال بالنسبة [[بورون|للبورون]] في Al <sub>3</sub> قبل الميلاد. <ref>{{استشهاد|url=https://d-nb.info/995006210/34|first=Melanie|last=Schroeder|title=Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden|page=139|language=de| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20200806021428/https://d-nb.info/995006210/34 | تاريخ الأرشيف = 6 أغسطس 2020 }}</ref>
 
تُعرف الزيادة في حالة أكسدة الذرة ، من خلال تفاعل كيميائي ، بالأكسدة ؛ انخفاض في حالة الأكسدة كما هو معروف [[تفاعلات أكسدة-اختزال|لحد]] . تتضمن مثل هذه التفاعلات النقل الرسمي للإلكترونات: فالمكاسب الصافية في الإلكترونات هي اختزال ، وخسارة صافية للإلكترونات تتأكسد. بالنسبة للعناصر النقية ، تكون حالة الأكسدة صفر.
 
=== التطور نحو المفهوم الحالي ===
شاع مصطلح "حالة الأكسدة" في الأدب الكيميائي الإنجليزي من قبل [[وينديل ميتشيل لاتيمر|Wendell Mitchell Latimer]] في كتابه عام 1938 حول الإمكانات الكهروكيميائية. <ref>{{استشهاد بكتاب|الأول=W. M.|مؤلف1=Latimer|عنوان=The Oxidation States of the Elements and their Potentials in Aqueous Solutions|إصدار=1st|ناشر=Prentice-Hall|تاريخ=1938}}</ref> استخدمها للقيمة (مرادفة للمصطلح الألماني ''Wertigkeit'' ) التي كان يطلق عليها سابقًا "التكافؤ" أو "التكافؤ القطبي" أو "الرقم القطبي" <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=W. C.|الأخير=Bray|الأول2=G. E. K.|الأخير2=Branch|عنوان=Valence and tautomerism|صحيفة=J. Am. Chem. Soc.|المجلد=35|العدد=10|تاريخ=1913|صفحات=1440–1447|DOI=10.1021/ja02199a003|مسار=https://zenodo.org/record/1428999| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210209031533/https://zenodo.org/record/1428999 | تاريخ أرشيف = 9 فبراير 2021 }}</ref> باللغة الإنجليزية أو "مرحلة الأكسدة" أو في الواقع <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=A. A.|الأخير=Noyes|الأول2=K. S.|الأخير2=Pitzer|الأول3=C. L.|الأخير3=Dunn|عنوان=Argentic salts in acid solution, I. The oxidation and reduction reactions|صحيفة=J. Am. Chem. Soc.|المجلد=57|العدد=7|تاريخ=1935|صفحات=1221–1229|DOI=10.1021/ja01310a018}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=A. A.|الأخير=Noyes|الأول2=K. S.|الأخير2=Pitzer|الأول3=C. L.|الأخير3=Dunn|عنوان=Argentic salts in acid solution, II. The oxidation state of argentic salts|صحيفة=J. Am. Chem. Soc.|المجلد=57|العدد=7|تاريخ=1935|صفحات=1229–1237|DOI=10.1021/ja01310a019}}</ref> حالة الأكسدة ". منذ عام 1938 ، ارتبط مصطلح "حالة الأكسدة" [[جهد كهركيميائي|بالإمكانيات الكهروكيميائية]] والإلكترونات المتبادلة في [[تفاعلات أكسدة-اختزال|أزواج الأكسدة والاختزال]] المشاركة في تفاعلات الأكسدة والاختزال. بحلول عام 1948 ، استخدمت IUPAC قواعد التسمية لعام 1940 مع مصطلح "حالة الأكسدة" ، <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=W. C.|الأخير=Fernelius|عنوان=Some problems of inorganic nomenclature|صحيفة=Chem. Eng. News|المجلد=26|تاريخ=1948|صفحات=161–163|DOI=10.1021/cen-v026n003.p161}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=W. C.|الأخير=Fernelius|الأول2=E. M.|الأخير2=Larsen|الأول3=L. E.|الأخير3=Marchi|الأول4=C. L.|الأخير4=Rollinson|عنوان=Nomenclature of coördination compounds|صحيفة=Chem. Eng. News|المجلد=26|العدد=8|تاريخ=1948|صفحات=520–523|DOI=10.1021/cen-v026n008.p520}}</ref> بدلاً من ''التكافؤ'' <ref name="1940IUPACinorgnom" /> الأصلي. في عام 1948 اقترح [[لينوس باولنغ|لينوس بولينج]] أنه يمكن تحديد عدد الأكسدة عن طريق استقراء الروابط لتكون أيونية بالكامل في اتجاه [[كهرسلبية|الكهربية]] . <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=L.|الأخير=Pauling|عنوان=The modern theory of valency|صحيفة=J. Chem. Soc.|المجلد=1948|تاريخ=1948|صفحات=1461–1467|DOI=10.1039/JR9480001461|PMID=18893624}}</ref> كان القبول الكامل لهذا الاقتراح معقدًا بسبب حقيقة أن [[كهرسلبية|سلوكيات Pauling الكهربية]] على هذا النحو تعتمد على حالة الأكسدة وأنها قد تؤدي إلى قيم غير عادية لحالات الأكسدة لبعض المعادن الانتقالية. في عام 1990 ، لجأت IUPAC إلى طريقة تبعية (قائمة على القواعد) لتحديد حالة الأكسدة. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=J. G.|الأخير=Calvert|عنوان=IUPAC Recommendation 1990|صحيفة=Pure Appl. Chem.|المجلد=62|تاريخ=1990|صفحة=2204|DOI=10.1351/pac199062112167}}</ref> تم استكمال ذلك من خلال رقم الأكسدة المرادف باعتباره سليل رقم المخزون الذي تم إدخاله في عام 1940 في التسمية. ومع ذلك ، فإن المصطلحات التي تستخدم " [[ربيطة|الروابط]] " <ref name="RedBook2005" /> {{صفحات مرجع|147}} أعطت انطباعًا بأن عدد الأكسدة قد يكون شيئًا خاصًا [[معقد تناسقي|بمجمعات التنسيق]] . أدى هذا الموقف وعدم وجود تعريف واحد حقيقي إلى العديد من المناقشات حول معنى حالة الأكسدة ، واقتراحات حول طرق الحصول عليها وتعريفاتها. لحل هذه المشكلة ، بدأ مشروع IUPAC (2008-040-1-200) في عام 2008 بشأن "التعريف الشامل لحالة الأكسدة" ، واختتم بتقريرين <ref name="10.1515/pac-2013-05056">{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=P.|الأخير=Karen|الأول2=P.|الأخير2=McArdle|الأول3=J.|الأخير3=Takats|عنوان=Toward a comprehensive definition of oxidation state (IUPAC Technical Report)|صحيفة=Pure Appl. Chem.|المجلد=86|العدد=6|تاريخ=2014|صفحات=1017–1081|DOI=10.1515/pac-2013-0505}}</ref> <ref name="10.1515/pac-2015-12044">{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=P.|الأخير=Karen|الأول2=P.|الأخير2=McArdle|الأول3=J.|الأخير3=Takats|عنوان=Comprehensive definition of oxidation state (IUPAC Recommendations 2016)|صحيفة=Pure Appl. Chem.|المجلد=88|العدد=8|تاريخ=2016|صفحات=831–839|DOI=10.1515/pac-2015-1204}}</ref> ومن خلال المدخلات المنقحة "الأكسدة اذكر " و" رقم الأكسدة " <ref name="goldbookoxnumber" /> في [[الكتاب الذهبي IUPAC]] . كانت النتائج عبارة عن تعريف واحد لحالة الأكسدة وخوارزميتين لحسابها في المركبات الجزيئية والصلبة الممتدة ، مسترشدة [[كهرسلبية|بسلبية ألين الكهربية]] المستقلة عن حالة الأكسدة.
 
=== حالات التأكسد الصحيحة المحتملة للكربون ===