Oxidační číslo
Celé anorganické názvosloví stojí na oxidačních číslech. Ta se zapisuji římskými číslicemi do horního indexu. Co ale ve skutečnosti znamenají? Dalo by se říct, že oxidační číslo určuje rozložení elektronů v molekule. Důležitá je zde opět elektronegativita, o které už toho mnoho víš z předcházejících podkapitol. Pro vysvětlení poslouží molekula oxidu uhličitého.
Kyslík je elektronegativnější prvek než uhlík, takže k sobě bude silněji přitahovat vazebné elektrony, které společně sdílejí.
Pokud by ses na vazby koukal jako na vazby iontové, měl by každý z kyslíků o dva elektrony navíc (přetáhl by si je od uhlíku), což by na něm vytvořilo náboj -2. Naopak atom uhlíku by měl hned o čtyři elektrony méně (každý kyslík by mu dva vzal) a měl by náboj +4 .
Tyto formální náboje, které by takto vznikly, se označují jako oxidační čísla a aby se nepletly se skutečnými náboji, značí se římskými číslicemi, v tomto případě -II a +IV.
Důležité je uvědomit si, že oxidační čísla jsou pouze formální (nereálné) náboje, které se stanovují pro potřeby názvosloví. Ve skutečnosti je na atomu uhlíku jen malý parciální kladný náboj a na atomech kyslíku jen malé parciální záporné náboje.
Jaká jsou nejčastější oxidační čísla?
Abys mohl název nějaké sloučeniny vytvořit, musíš nejdřív zjistit oxidační čísla jednotlivých atomů. Pomůže ti, když si zapamatuješ některá pravidla pro jejich určování:
Samostatné prvky, ať už atomární či molekulové, mají vždycky oxidační číslo 0 . Mezi atomy stejného prvku vzniká zcela nepolární vazba, takže nikdo nikomu elektrony nepřetahuje.
Například: \mathrm{Na}^{0}, \mathrm{Ag}^{0}, \mathrm{Cl}_{2}^{0}, \mathrm{O}_{3}^{0}, \mathrm{P}_{4}^{0}
Oxidační číslo iontu tvořeného jedním atomem se rovná jeho náboji.
\text{ Napr^^edklad: }\mathrm{F}^{-}\longrightarrow{}\mathrm{F}{}^{-1},\mathrm{AI}^{3+}\longrightarrow{}\mathrm{A}{}I^{\mathrm{III}}
Součet všech oxidačních čísel v molekule je roven nule a v iontu tvořeném více prvky se rovná jeho celkovému náboji.
\text { Napríklad: }\left(\mathrm{Mn}^{\mathrm{VII}} \mathrm{O}_{4}^{-11}\right)^{-},\left(\mathrm{H}^{\prime} \mathrm{P}^{\mathrm{V}} \mathrm{O}_{4}^{-11}\right)^{2-},\left(\mathrm{O}^{-11} \mathrm{H}^{\prime}\right)^{-}, \mathrm{H}_{2}^{\prime} \mathrm{S}^{\mathrm{VI}} \mathrm{O}_{4}^{-11}
Pro některé prvky také platí, že v naprosté většině sloučenin mají jen jedno nebo dvě různá oxidační čísla. Za to může jak poloha v PSP a snaha dosáhnout elektronové konfigurace vzácného plynu, tak i elektronegativita jednotlivých prvků. Přehled nejčastějších oxidačních čísel jednotlivých prvků najdeš v PSP.
Přestože se nejedná přímo o pravidla, pomůžou ti tyto „přátelské rady“ k rychlejšímu určení oxidačních čísel u spousty sloučenin.
Vodík (H) má ve sloučeninách oxidační číslo + I (kromě některých hydridů, kde má oxidační číslo -I)
Kyslík (0) má ve sloučeninách většinou oxidační číslo -II (kromě peroxidů kde má oxidační číslo -l)
Alkalické kovy mají ve sloučeninách vždy oxidační číslo +l, protože mají, stejně jako vodík, pouze jeden valenční elektron a jsou velmi málo elektronegativní.
Například: V molekule chloridu sodného \mathrm{NaCl} jsou oxidační čísla \mathrm{Na}^{\prime} \mathrm{a} \mathrm{Cl}^{-1}.
Kovy alkalických zemin mají ve sloučeninách vždy oxidační číslo + II, protože mají dva valenční elektrony a jsou málo elektronegativní.
Například: V molekule uhličitanu hořečnatého \mathrm{MgCO}_{3} jsou oxidační čísla \mathrm{Mg}{ }^{\prime \prime}, \mathrm{C}^{\mathrm{IV}} a \mathrm{O}^{-11}.
Bor (B) a hliník (Al) mají ve sloučeninách nejčastěji oxidační číslo III. Například: V molekule kyselině trihydrogenborité \mathrm{H}_{3} \mathrm{BO}_{3} jsou oxidační čísla \mathrm{H}^{\prime}, \mathrm{B}^{\text {III }} a O-"I.
Fluor (F) má ve sloučeninách oxidační číslo -l. Je to totiž nejvíce elektronegativní prvek ze všech.
Například: V molekule fluoridu sodného \mathrm{NaF} jsou oxidační čísla \mathrm{Na}^{\prime} a \mathrm{F}^{-1}.