Необичайни окислителни състояния на кислорода

Тук имаме две различни молекули. Това е водороден пероксид. Наричаме го пероксид, тъй като има връзка кислород - кислород. Тук имаме кислороден дифлуорид, в който кислородът е свързан с два флуорни атома. Препоръчвам ти да спреш видеото на пауза и да използваш тази периодична система, това е просто една обикновена периодична система. В нея е дадена електроотрицателността на различните елементи. Тези електроотрицателности са базирани на скалата на Полинг, кръстена на известния химик и биолог Ланъс Полинг. Като използваш тази информация и това, което вече знаеш за степените на окисление, определи степените на окисление, или окислителната степен, на всеки от елементите в тези молекули. Сега спри видеото. Предполагам, че опита. И може би веднага разбра какво е интересното тук. Преди казахме, че понеже на кислорода не му достигат два валентни електрона, за да запълни валентния си слой, и тъй като е толкова електроотрицателен, кислородът обикновено отнема електрони от другите елементи, обикновено два електрона, и степента му на окисление е 2–. Той е толкова електроотрицателен, и обикновено окислява другите елементи, затова този процес е кръстен на него –"окисление". Но интересното тук е, че кислородът не се свързва напълно с елементи, които са по-малко електроотрицателни от него. В кислородния пероксид той е свързан с водорода. Но е свързан и с друг кислороден атом. И тези два кислорода са еднакво електроотрицателни. Каква е степента на окисление тук? Можем да предскажем, че водородът, като по-малко електроотрицателен, би имал частично положителен заряд, тъй като електроните ще прекарват повече време около кислорода. Но когато говорим за степен на окисление, не ни харесва тази работа с частичните заряди. Ние се преструваме, че тези ковалентни връзки тук са йонни връзки, предполагаеми йонни връзки. И ако те са предполагаеми йонни връзки, какво ще се случи? Ако трябва да дадеш тези електрони на някого, това ще е кислородът, електроните в този период ги даваме на кислорода, с което той придобива степен на окисление 1–. Водородът без тези електрони придобива степен на окисление 1+. Същото нещо ще важи и за този кислород и този водород тук. Това е забележително, защото това е пример в който кислородът има степен на окисление, различна от 2–, а има степен 1–. Това е доста интересно. При кислородния дифлуорид става още по-интересно. Защо е по-интересно? Защото флуорът е единственият елемент в цялата периодична система, който е по-електроотрицателен от кислорода. Това е ковалентна връзка, но ако я разгледаме като йонна, ще трябва да дадем тези електрони на един от двата атома, ще ги дадем на флуора. Всеки от тези флуорни атоми ще има степен на окисление 1–. А кислородът тук, можеш да си представиш колко е неприятно за кислорода, кислородът отдава своите електрони. Неговата степен на окисление е 2+. Степените на окисление изобразяваме по този начин. Записваме знака след числото. Просто така е прието. Кислородът има степен на окисление 2+. Кислородът, елементът, който обича да окислява останалите, е окислен от флуора самият той. Това е един много драматичен пример как нещо може да се отклони от неговата характерна степен на окисление. Като цяло кислородът ще има степен на окисление 2– в повечето молекули. Освен ако не е свързан с друг кислород или с флуор, който е много по-електроотрицателен, всъщност не е много повече, но е единственият елемент, който е по-електроотрицателен от кислорода.