1 18. Konstrukcja lingwistyczna. Rozdział po

18. Konstrukcja lingwistyczna. Rozdział poświęcam tym, którzy rozpaczali nad redukcją i utlenianiem, i nie pocieszyli się stopniami utleniania.
Lit jest pierwiastkiem silnie redukującym. Utlenia
się na powietrzu, a w czystym tlenie spala na Li2O
(oraz nieznaczne ilości Li2O2). Energicznie reaguje z
wodą, tworząc wodorotlenek litu, z wydzielaniem
tlenu. Ma zastosowanie jako odtleniacz.
Fluor jest najsilniej utleniającym pierwiastkiem.
W postaci pierwiastkowej jest utleniaczem paliw rakietowych. Z wodorem tworzy FH z wydzielaniem dużej ilości ciepła, co wykorzystuje się w palnikach fluorowodorowych, które osiągają 4000ºC.
W tradycyjnym pojęciu utlenianie polega na łączeniu się pierwiastka lub związku chemicznego z
tlenem, a redukcja na oddaniu przez pierwiastek lub
związek chemiczny tlenu. Obecnie wyjaśnia się te
procesy wymianą elektronów, w której w procesie
utleniania atom oddaje elektrony, a w procesie redukcji atom pobiera elektrony. Jednakże niedopuszczalne w niektórych związkach liczby elektronów na
orbitach zewnętrznych zmusiły do odejścia od tej
prostej zasady i przejścia do opisu procesów utleniania i redukcji tak zwanym „stopniem utleniania”.
Określa się go jako liczbę dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych jakie przypisalibyśmy atomom danego pierwiastka w związku chemicznym,
gdyby wszystkie wiązania przez nie utworzone były
wiązaniami jonowymi. Tak więc redukcja jest procesem przyjmowania elektronów obniżającym stopień
utleniania utleniacza, a utlenianie procesem oddawania elektronów podwyższającym stopień utleniania reduktora. Stopień utleniania jest dodatnią lub
ujemną liczbą umowną (może też być liczbą ułamkową), określającą formalny ładunek atomu, którą
1
dla odróżnienia od rzeczywistego ładunku jonu oznacza się cyfrą rzymską z opuszczeniem znaku „plus”.
Nic teraz nie stoi na przeszkodzie, by, dla przykładu,
pierwiastek osm przyjął stopnie utleniania, jakie ładunki rzeczywiste przyjąć nie mogą, a azot także
ułamkowe stopnie utleniania.
Przykłady dla osmu: OsII (OsI2), OsIII (OsCl3),
OsIV (OsO2), OsV (OsF5), OsVI (OsF6), OsVII (OsF7),
OsVIII (OsO4).
Przykłady dla azotu: N-III (Li3N), N-II (N2H4), N-I
(NH2Cl), N-I/3 (HN3), NI (N2O), NII (NO), NIII (N2O3), NIV
(NO2), NV (N2O5).
Związek stopnia utlenienia z wartościowością w
pierwotnym pojęciu oraz z oddawaniem i pobieranie
elektronów się zatraca, gdyż „w żadnym trwałym
związku chemicznym nie występują ładunki tak wysokie jak spotykane stopnie utleniania, np. +7, +5,
czy –4”. Tablice chemiczne (Tabl. chem.), Adamantan, Warszawa 2004, s.64.
Transfizyka musi wykazać, że procesy te oraz
wszelkie inne procesy, w których występują jony,
można opisać bez pojęcia „ładunku elektrycznego”,
Zastępują je pojęcia nadmiaru i niedoboru substancji.
Zwrot „ładunki, jakie przypisalibyśmy, gdyby” jest
wyrazem rezygnacji z fizykalnego opisu tych procesów, a nazwa „stopień utleniania” w procesach, gdzie
w większości przypadków utlenianie nie występuje,
uprzedza, iż szukanie objaśnienia jest bezcelowe.
Konstrukcji lingwistycznych takich jak „stopień utleniania” jest w fizyce wiele, lecz tego nie zauważamy,
gdyż oswaja nas z nimi już w młodości szkoła.
Efektywność chemii nie pozostawia jednocześnie wątpliwości, że prognozy podejmowane na tak
wątpliwej podstawie są trafne. Jest to problem o kluczowym znaczeniu zarówno dla fizyki i transfizyki,
2
gdyż stawia pod znakiem pytania sens „teorii” jako
odbicia rzeczywistości. Problem w toku dalszych rozdziałów nabierze wyrazistości.
3