Реакцията на окисление-редукция или накратко "редокс" реакция включва обмен на електрони между атомите. За да определите какво се случва с кои елементи в редокс реакцията, трябва да определите окислителните числа за всеки атом преди и след реакцията. Окислителните числа представляват потенциалния заряд на атом в неговото йонно състояние. Ако окислителното число на атома намалее в реакцията, то се намалява. Ако окислителното число на атома се увеличи, той се окислява.
Общи правила за окислителните номера
За да определите окислителното число на атома, трябва да вземете предвид редица общи правила. Първо, окислителното число на елементарните вещества е нула. Второ, окислителното число на йон, съдържащ само един атом, е равно на заряда на този йон. Трето, сумата от окислителните числа на елементите в съединение, равна на нула. Четвърто, окислителните числа на елементите в йон с множество атоми добавят към общия заряд.
Правила за специфични за елементите оксидации
Редица елементи или групи елементи имат предсказуеми окислителни числа. Обмислете и следните правила. Първо, окислението на йон от група 1А е +1. Второ, окислителното число на йон от група 2А е +2. Трето, окислителното число на водорода обикновено е +1, освен ако не се комбинира с метал. В такъв случай той има окислително число -1. Четвърто, окислителното число на кислорода обикновено е -2. Пето, окислителното число на флуорния йон в съединение винаги е -1.
Определяне на окислителните числа
Правилата за окислителните числа помагат да се определят окислителните числа на неизвестни елементи в химичното уравнение. Например, разгледайте следното химическо уравнение:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
От лявата страна цинкът има окислително число нула. Водородът е свързан с неметал и следователно има окислително число +1. Нетният заряд на HCl е нула, следователно хлорът има окислително число -1. От дясната страна цинкът има окислително число +2, което е идентично с неговия йонен заряд. Водородът се среща в елементарната си форма и следователно има окислително число нула. Хлорът все още има окислително число -1.
Сравняване на двете страни
За да определите какво е окислено и какво е редуцирано в редокс реакцията, трябва да проследите промените в окислителните числа от двете страни на уравнението. В горното уравнение цинкът започва с нула и завършва на +2. Водородът започва на +1 и завършва на нула. Хлорът остана на -1. Окислителното число на цинка се е увеличило. Следователно цинкът се окислява. Окислителното число на водорода намаля. Следователно водородът беше редуциран. Хлорът не е имал промяна в окислителното число и следователно не е нито редуциран, нито окислен.