يشير رقم الأكسدة لعنصر ما إلى الشحنة الافتراضية للذرة في المركب. إنه افتراضي لأنه ، في سياق المركب ، قد لا تكون العناصر أيونية بالضرورة. عندما يتغير عدد الإلكترونات المرتبطة بالذرة ، يتغير أيضًا عدد الأكسدة. عندما يفقد عنصر إلكترونًا ، يزداد عدد تأكسده.
قواعد الأكسدة
عندما يفقد عنصر إلكترونًا ، يصبح رقم الأكسدة الخاص به دائمًا أكثر إيجابية. يتم تحديد التكوين الدقيق لأرقام الأكسدة في مركب من خلال سلسلة من قواعد عدد الأكسدة. تصف هذه القواعد توزيع أعداد الأكسدة داخل المركب وتحدد أرقام الأكسدة النموذجية لبعض العناصر. إذا أصبحت معتادًا على هذه القواعد ، فقد تتمكن من فهم المادة المتفاعلة التي ستتأكسد والتنبؤ بها.
أعداد أكسدة متعددة
تحتوي بعض العناصر على العديد من أرقام الأكسدة المحتملة. إذا كنت تعرف أي العناصر هذه ، يمكنك التنبؤ بما سيحدث لأعداد الأكسدة في التفاعل. على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي الحديد على أعداد أكسدة تتراوح من -2 إلى +6. أكثر أرقام أكسدة الحديد شيوعًا هي +2 و +3. من أجل التمييز بين هذه العناصر الموجودة في المركب ، يكتب العلماء حالة الأكسدة بالأرقام الرومانية في الاسم المركب. في التفاعل ، إذا فقد الحديد الإلكترونات ، ستتغير حالة الأكسدة الخاصة به. هذا هو الحال عندما يصدأ الحديد. يتأكسد الحديد الصلب إلى الحديد (II) بواسطة ذرات الأكسجين. ثم تفقد ذرات الحديد (II) الإلكترونات عند تفاعلها مع أيونات الهيدروجين والأكسجين. يشكل هذا التفاعل أيونات الحديد (III) ، والتي يمكن أن تستمر لتكوين هيدروكسيد الحديد (III) وأكسيد الحديد (III).
عامل مؤكسد
عندما يفقد مركب الإلكترونات ، لا بد أن شيئًا ما يجبره على القيام بذلك. وهذا ما يسمى العامل المؤكسد. على سبيل المثال ، عندما يصدأ الحديد ، يكون الأكسجين عامل مؤكسد. يستقبل الأكسجين الإلكترونات التي يفقدها الحديد. يجب الحصول على الإلكترونات المفقودة في التفاعل في مكان آخر من أجل موازنة الجهد الكهربائي. بدوره ، يتغير أيضًا عدد أكسدة الأكسجين.
الأكسدة والاختزال
عادةً ما تتضمن التفاعلات التي يتأكسد فيها عنصر ما اختزالًا مناظرًا في عنصر آخر. يحدث الاختزال عندما يكتسب عنصر إلكترونات ؛ في هذه الحالة ، يتم تخفيض عدد الأكسدة. على سبيل المثال ، عندما يصدأ الحديد ، يمكن أن يتصرف الأكسجين كعامل مؤكسد. عندما يكتسب الأكسجين إلكترونات ، فإنه يتغير من عدد أكسدة صفر إلى عدد أكسدة سالب اثنين.