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Donnez le degré d’oxydation du chlore dans ClO−.
La question nous demande de déterminer le degré d’oxydation du chlore dans l’anion hypochlorite dont la formule chimique est ClO−. Nous allons d’abord rappeler la signification du terme degré d’oxydation, et nous allons ensuite expliquer le degré d’oxydation des éléments dans un composé ionique puis dans un composé covalent avec une charge et déterminer la réponse à cette question.
Nous utilisons le terme de degré d’oxydation pour décrire le nombre d’électrons perdus ou gagnés par l’atome d’un élément. Un atome sous sa forme élémentaire - c’est-à-dire un atome qui n’est pas lié à un autre élément - a un degré d’oxydation de valeur nulle.
Dans un composé ionique, un degré d’oxydation positif est attribué aux atomes qui ont perdu des électrons et qui forment ainsi les ions chargés positivement d’un composé ionique, que nous appelons des cations. Les éléments chimiques d’un composé ont un degré d’oxydation négatif lorsqu’ils gagnent des électrons pour former des ions chargés négativement, qu’on appelle des anions.
Prenons les ions du chlorure de sodium comme exemple pour voir comment attribuer des degrés d’oxydation à un composé ionique. Nous savons que les atomes à l’état élémentaire ont un degré d’oxydation de zéro. Les réactifs sodium et chlore sont tous deux sous leur forme élémentaire. Nous savons que le chlorure de sodium produit est ionique. Il est composé d’un ion chlorure chargé négativement pour chaque ion sodium chargé positivement. Les ions sodium ont un degré d’oxydation de plus un puisque les atomes de sodium perdent un électron lors de la formation du cation sodium. De même, nous pouvons voir que les ions chlorure ont un degré d’oxydation de moins un puisque les atomes de chlore gagnent un électron lors de la formation d’un anion chlorure.
Dans ce deuxième exemple, nous allons voir le composé ionique Na2O, l’oxyde de sodium, formé à partir de ses éléments sodium et oxygène. Les réactifs se trouvent sous leur forme élémentaire et ils ont donc tous les deux un degré d’oxydation de zéro. Le produit est composé d’ions sodium un plus. Nous donnons aux ions sodium un degré d’oxydation de plus un puisque les atomes de sodium perdent un électron lors de la formation du cation Na+. Les ions oxygène ont une charge de deux moins, et nous attribuons un degré d’oxydation de moins deux parce que chaque atome d’oxygène gagne deux électrons lorsqu’il se transforme en anion O2−.
Jusque-là, nous avons vu comment attribuer un degré d’oxydation à des composés ioniques. Notez que l’hypochlorite, donné dans la question, est un ion. Cependant, dans cet anion, l’atome de chlore et l’atome d’oxygène sont liés de manière covalente. Les composés liés par covalence, ou les ions qui contiennent une liaison covalente, tels que l’ion hypochlorite, sont légèrement différents car les atomes constitutifs ne gagnent pas et ne perdent pas d’électrons. Au lieu de cela, les électrons liants sont partagés mais ils ne sont pas répartis uniformément sur toute la liaison covalente.
Nous attribuons un degré d’oxydation positif à l’atome d’une liaison covalente qui a une valeur d’électronégativité inférieure. Et nous attribuons un degré d’oxydation négatif à l’atome d’une liaison covalente qui a une valeur d’électronégativité plus élevée. Alors, prenons notre ion en question, l’ion hypochlorite, qui a une liaison covalente joignant ses deux atomes.
La valeur de l’électronégativité de Pauling pour le chlore est de 3,16 et la valeur pour l’oxygène est de 3,44. L’oxygène a une valeur d’électronégativité supérieure. Par conséquent, il se voit attribuer un degré d’oxydation négatif. Nous pouvons donc écrire un signe moins au-dessus de l’atome d’oxygène.
Puisque les électrons liants sont répartis de manière inégale et que l’oxygène est plus électronégatif, nous pouvons traiter l’atome d’oxygène comme s’il était ionique. Nous pouvons donc voir que la valeur associée au signe moins doit être deux. Pour les nombres d’oxydation, nous écrivons le nombre après le signe. Le chlore a la valeur d’électronégativité la plus faible. Par conséquent, il se voit attribuer un degré d’oxydation positif. Nous écrivons le signe plus au-dessus de l’atome de chlore.
Puisque la charge globale de l’ion hypochlorite est de un moins, nous pouvons conclure que le degré d’oxydation du chlore dans cet ion doit être plus un. Le degré d’oxydation de l’atome d’oxygène est moins deux, et donc le degré d’oxydation de l’atome de chlore doit être plus un.
Enfin, pour le degré d’oxydation du chlore dans ClO−. La réponse est plus un.
