Oxidation Number, Oxidation State   산화수, 산화 상태

(2022-04-23)
1. 산화 수 (Oxidation Number) / 산화 상태 (Oxidation State)

  ㅇ 만일, 화합물전자들을 공유하지 않고, 각 원자별로 할당한다면,
     - 각 원소 원자가 갖게되는 전자(전하) 수를 수치화시킨 개념


2. 산화수(산화 상태)의 규칙

  ㅇ 홑 원소 원자        : 산화수 = 0
     - 例) H2,P4,O2,C,N2,Cu 등의 각 원자산화수 0 

  ㅇ 단 원자 이온        : 산화수 = 이온 전하
     - 例) K+산화수 +1, S2-산화수 -2

  ㅇ 비금속              : 일반적으로, 음의 산화수를 갖음
     - 산소(0)의 산화수는, -2 
        . 단, O22-를 포함하는 과산화물에서의 산소의 산화수는, -1
     - 플루오린(F)의 산화수는, -1

     * 대다수의 공유결합 화합물은, 비금속 중 (O,F)의 산화수를 먼저 구한 후에, 그로부터 결정됨
        . 例) SF6 : 1x(+6) + 6x(-1) = 0  (F : -1 => S : +6)
        . 例) CO2 : 1x(+4) + 2x(-2) = 0  (O : -2 => C : +4)
        . 例) MnO2 : 1x(+4) + 2x(-2) = 0  (O : -2 => Mn : +4)

  ㅇ 금속
     - 수소(H)의 산화수는, +1
     - 알칼리 금속 이온(1A족 : Li,Na,K,Cs,Fr)의 산화수는, +1
        . 例) NaMnO4 : 1x(+1) + 1x(+7) + 4x(-2) = 0  (O : -2, Na : +1 => Mn : +7)
     - 알칼리 토금속(2A족 : Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra)의 산화수는, +2
     - 알루미늄(3A족 : Al)의 산화수는, +3

  ㅇ 중성 분자 또는 이온화합물   :   모든 원자의 산화수 합이 0 
     - 例) H2SO4 : 2x(+1) + 1x(+6) + 4x(-2) = 0
     - 例) HClO3 (염소산) : 1x(+1) + 1x(+5) + 3x(-2) = 0
     - 例) Na2O : 2x(+1) + 1x(-1) = 0  (Na : +1 => O : -1) 
     - 例) Fe3O4 : 3x[2x(+3,Fe3+) + 1x(+2,Fe2+)]/3 + 4x(-2,O2-) = 0
        . 각 철 원자가, 2개의 Fe3+ 이온과, 1개의 Fe2+ 이온으로 구성된다고 간주하여,
        . 이때의 철 원자 산화수는, +8/3 임

  ㅇ 다원자 이온   :   산화수의 합 = 이온 전하의 합
     - 例) Cr2O72- : (+6)x2 + (-2)x7 = (-2)
     - 例) NO3- : 1x(+5) + 3x(-2) = (-1)


3. 산화수(산화 상태)의 특징화합물 내 특정 원소가 산화 상태 값이 클수록, 안정함
     - 왜냐하면, 전자를 떼어내는데 필요한 이온화 에너지가 점점 커지므로.


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