Окислителното число на даден елемент показва хипотетичния заряд на атом в съединение. Това е хипотетично, тъй като в контекста на съединение елементите не е задължително да са йонни. Когато броят на електроните, свързани с атома, се променя, неговото окислително число също се променя. Когато елемент загуби електрон, неговото окислително число се увеличава.
Правила за окисляване
Когато елемент загуби електрон, неговото окислително число винаги става по-положително. Точната конфигурация на окислителните числа в съединението се определя от поредица правила за окислителните числа. Тези правила описват разпределението на окислителните числа в дадено съединение и очертават типичните окислителни числа за някои елементи. Ако се запознаете с тези правила, може да сте в състояние да разберете и да предвидите кой реагент ще се окисли.
Множество окислителни числа
Някои елементи имат много възможни окислителни числа. Ако знаете кои елементи са това, можете да предскажете какво ще се случи с техните окислителни числа в реакция. Например, желязото може да има окислителни числа, вариращи от -2 до +6. Най-често срещаните окислителни числа за желязото са +2 и +3. За да разграничат кое от тях присъства в дадено съединение, учените записват степента на окисление с римски цифри в името на съединението. В реакцията, ако желязото загуби електрони, степента му на окисление ще се промени. Такъв е случаят, когато желязото ръждясва. Твърдото желязо се окислява до желязо (II) от кислородни атоми. След това атомите на желязото (II) губят електрони при взаимодействие с водородни йони и кислород. Тази реакция образува железни (III) йони, които могат да продължат да образуват железен (III) хидроксид и железен (III) оксид.
Окислители
Когато съединението загуби електрони, нещо трябва да го принуди да го направи. Това се нарича окислител. Например, когато желязото ръждясва, кислородът е окислител. Кислородът получава електроните, които желязото губи. Електроните, които се губят в реакция, трябва да бъдат получени някъде другаде, за да се балансира електрическият потенциал. На свой ред, окислителното число на кислорода също се променя.
Окисление и редукция
Реакциите, при които даден елемент се окислява, обикновено включват съответно намаляване на друг елемент. Намаляването се случва, когато елементът набира електрони; в този случай окислителното му число е намалено. Например, когато желязото ръждясва, кислородът може да се държи като окислител. Тъй като кислородът печели електрони, той се променя от окислително число нула до окислително число отрицателно две.