Según esta fuente , la idea y definición del estado de oxidación se basa en el siguiente principio:
El número de oxidación de un átomo en una molécula se basa en un formalismo que obliga a un compuesto covalente a poseer un carácter iónico completo y puede definirse como la carga que tendría un átomo si todos los enlaces a él se rompen de manera que los ligandos retienen un configuración de carcasa cerrada; una excepción, sin embargo, se refiere a los enlaces homonucleares, en cuyo caso el enlace se rompe homolíticamente y se transfiere un solo electrón a cada átomo.
El número de oxidación puede expresarse simplemente como Número de oxidación = cargar en compuesto – cargar en ligandos
Entonces, evidentemente, para la molécula presentada $ \ ce {NH3BH3} $ , vemos que $ \ ce {NH3} $ es un ligando para el resto $ \ ce {BH3} $ . Por lo tanto, puede escindir heterolíticamente el vínculo dativo entre $ \ ce {N} $ y $ \ ce {B} $ hacia $ \ ce {N} $ (según las tendencias de electronegatividad), sin dejar cargo en el $ \ ce {B} $ a partir de ahora, ya que después de esta acción, su capa de valencia contiene 3 electrones. Ahora, para encontrar el estado de oxidación en $ \ ce {B} $ , surge algo interesante debido a la presencia de los tres enlaces $ \ ce {BH} $ . El artículo enumera además:
En muchos casos, las cargas asignadas a ligandos monoatómicos simples no varían de un compuesto a otro, como se ilustra en $ \ ce {F -} $ , $ \ ce {Cl -} $ y $ \ ce { O ^ 2 -} $ . Sin embargo, el hidrógeno proporciona una excepción notable para la cual ambos $ \ ce {H +} $ y $ \ ce {H -} $ tienen configuraciones de capa cerrada permitidas ( $ \ ce {1s ^ 0} $ y $ \ ce {1s ^ 2} $ , respectivamente). En este caso, la carga asignada al hidrógeno está determinada por la electronegatividad relativa del átomo al que está unido.
Así que, de nuevo, debido a que es ligeramente superior valor de electronegatividad de $ \ ce {H} $ que $ \ ce {B} $ , el $ \ ce {H} $ átomo se convierte en el ligando del enlace $ \ ce {BH} $ . Por lo tanto, todos los $ \ ce {BH} $ se escinden heterolíticamente hacia $ \ ce {H} $ , cada división que lleva a un cargo de +1 en $ \ ce {B} $ y -1 en $ \ ce {H} $ . En total, $ \ ce {B} $ termina con un estado de oxidación +3, ya que ha perdido los tres electrones de su capa de valencia.
Nota: Recomiendo encarecidamente a todos que lean el documento citado anteriormente. Es realmente revelador sobre la diferencia entre valencia, número de oxidación y número de coordinación, que a menudo se usan indistintamente
No cuente los enlaces. Cuente los electrones. Aquí todos los enlaces al boro están polarizados lejos de ese átomo, ya que el boro es menos electronegativo que el hidrógeno y el nitrógeno. Dado que el boro tampoco tiene pares solitarios de valencia-capa, contamos cero electrones de valencia dominados por el boro, frente al átomo neutro que tiene tres. Esa caída de tres electrones de valencia a cero significa un estado de oxidación de $ + 3 $ .
Para alcanzar $ + 4 $ el boro tendría que involucrar a otro electrón en la unión a un elemento más electronegativo, pero eso electrón tendría que provenir del núcleo $ 1s $ y no está sucediendo.