氧化值(oxidation number)和指控(charge)的區別

氧化數和電荷之間的關鍵區別在於，我們可以根據原子除去或獲得的電子數來確定原子的氧化數，而電荷是根據原子中電子和質子的總數來確定的。

元素週期表中的不同元素表現出不同的化學和物理特性。當它們結合形成分子時，不同的元素以不同的比例與其他元素結合。在元素之間的大量變化中，最簡單和重要的參數是它們的電荷和氧化數。一個元素的電荷和氧化數有助於確定元素週期表中該元素屬於哪一組。最重要的是，它有助於描述元素形成其他分子和配位化合物的能力，從而有助於確定它們的經驗公式。

什麼是氧化值(oxidation number)？

氧化數是配位化合物中心原子的特徵。它是一種配位化合物的中心原子的電荷，當這個原子周圍的所有鍵都是離子鍵時。因此，電荷和氧化數有時相似，有時不同。例如，簡單的s塊和p塊元素的氧化數與其電荷相同。此外，多原子離子的氧化數與電荷相同。然而，同一種化學元素可能有不同的氧化數，這取決於它周圍的其他原子。在自由元素中，氧化數總是零。此外，過渡金屬離子（d塊）和元素具有不同的氧化數。

圖01：測定化合物中不同元素的氧化數

當考慮配位化合物時，中心金屬原子應該總是有空位軌道，配位體向其捐贈孤電子對並形成離子鍵。此外，我們可以用括號內的羅馬數來表示中心金屬原子的氧化數。例如，如果金屬“M”的氧化數是3，那麼我們把它寫成M（III）。

什麼是指控(charge)？

任何原子的電荷為零。當原子除去或獲得電子時，它們獲得電荷。這是因為，電子是帶負電的亞原子粒子，而質子是帶正電荷的。原子根據八位元規則除去或獲得電子以填充其價殼層。

在一個原子中，質子和電子的數目相等。由於質子帶正電荷，電子帶負電荷，所以當電子從價殼層中移除時，原子就形成了帶正電荷的離子，因為正質子的數量比離子中的電子數要高。

費用的確定

此外，當一個原子的電負性更強時，它可以把其他原子的電子吸引到自己身上。在那裡，它們獲得的電子比原子核中的質子數量還要多。因此，原子變成負離子。此外，捐贈或抽象的電子數因原子而異。我們可以從元素在週期表中的位置來預測。通常，相同的原子群會形成相同的帶電離子，因為它們的價電子數目相同。

圖02：決定電荷的原子結構

基團數也表示價電子的數目；因此，我們可以確定由該基團中的原子形成的離子的電荷。例如，第一族元素形成帶有+1電荷的單價離子。第二族元素形成二價正電荷離子。第三組和第四組原子相應地形成+3和+4帶電離子。從第五組到第七組，原子生成帶負電荷的離子，因為只需獲得2或3個電子就可以填充其價電子，而不是發射5、6或7個電子。因此，第五族元素生成-3個帶電離子，而第6組元素生成-2個離子，第7組元素生成-1個離子。除了這些簡單帶電的離子外，還有一些帶有NH4+和CO32-等電荷的複雜離子。