Zgodnie z to źródło , idea i definicja stopnia utlenienia opiera się na następującej zasadzie:
Stopień utlenienia atomu w cząsteczce opiera się na formalizmie, który wymusza na związku kowalencyjnym posiadanie pełnego charakteru jonowego i można go zdefiniować jako ładunek, jaki miałby atom, gdyby wszystkie wiązania z nim zostały zerwane, tak że ligandy zachowują konfiguracja z zamkniętą powłoką; wyjątek dotyczy jednak wiązań homojądrowych, w którym to przypadku wiązanie jest rozrywane homolitycznie i pojedynczy elektron jest przenoszony do każdego atomu.
Stopień utlenienia można zatem po prostu wyrazić jako Liczba utleniania = opłata złożona – opłata za ligandy
Najwyraźniej dla prezentowanej cząsteczki $ \ ce {NH3BH3} $ widzimy, że $ \ ce {NH3} $ jest ligandem dla ugrupowania $ \ ce {BH3} $ . Możesz więc heterolitycznie rozerwać celownik pomiędzy $ \ ce {N} $ i $ \ ce {B} $ w kierunku $ \ ce {N} $ (zgodnie z trendami elektroujemności), nie pozostawiając żadnego obciążenia na $ \ ce {B} $ w tej chwili, ponieważ po tej czynności, jego powłoka walencyjna zawiera 3 elektrony. Teraz, do znalezienia stanu utlenienia na $ \ ce {B} $ , pojawia się interesująca rzecz ze względu na obecność trzech obligacji $ \ ce {BH} $ . Artykuł wylicza dalej:
W wielu przypadkach ładunki przypisane prostym monoatomowym ligandom nie różnią się w zależności od związku, co ilustruje $ \ ce {F -} $ , $ \ ce {Cl -} $ i $ \ ce { O ^ 2 -} $ . Jednak godnym uwagi wyjątkiem jest wodór, dla którego oba $ \ ce {H +} $ i $ \ ce {H -} $ mają dopuszczalne konfiguracje z zamkniętą powłoką ( $ \ ce {1s ^ 0} $ i $ \ ce {1s ^ 2} $ , odpowiednio). W tym przypadku ładunek przypisany do wodoru jest określony przez względną elektroujemność atomu, do którego jest on przyłączony.
Zatem znowu, ze względu na nieznacznie wyższą wartość elektroujemności $ \ ce {H} $ niż $ \ ce {B} $ , atom $ \ ce {H} $ staje się ligandem dla obligacji $ \ ce {BH} $ . Stąd wszystkie $ \ ce {BH} $ heterolitycznie dzielą się na $ \ ce {H} $ , każde rozszczepienie prowadzące do opłaty +1 na $ \ ce {B} $ i -1 na $ \ ce {H} $ . W sumie $ \ ce {B} $ kończy się na +3 stopniu utlenienia, ponieważ utracił wszystkie trzy elektrony z powłoki walencyjnej.
Uwaga: gorąco polecam każdemu przeczytanie tego cytowanego powyżej artykułu. Jest to naprawdę wnikliwa różnica między wartościowością, stopniem utlenienia i liczbą koordynacyjną, które są często używane zamiennie
Nie licz wiązań. Policz elektrony. Tutaj wszystkie wiązania z borem są spolaryzowane od tego atomu, ponieważ bor jest mniej elektroujemny niż wodór i azot. Ponieważ bor również nie ma samotnych par walencyjno-powłokowych, liczymy elektrony walencyjne o zerowej wartości zdominowanej przez bor, w porównaniu z atomem obojętnym posiadającym trzy. Ten spadek z trzech elektronów walencyjnych do zera oznacza stan utlenienia $ + 3 $ .
Aby osiągnąć $ + 4 $ , bor musiałby zaangażować inny elektron w wiązanie się z pierwiastkiem bardziej elektroujemnym, ale to elektron musiałby pochodzić z rdzenia 1s $ i tak się nie dzieje.