Oxidační číslo prvku označuje hypotetický náboj atomu ve sloučenině. Je to hypotetické, protože v kontextu sloučeniny nemusí být prvky nutně iontové. Když se změní počet elektronů spojených s atomem, změní se také jeho oxidační číslo. Když prvek ztratí elektron, jeho oxidační číslo se zvýší.
Oxidační pravidla
Když prvek ztratí elektron, jeho oxidační číslo bude vždy pozitivnější. Přesná konfigurace oxidačních čísel ve sloučenině je určena řadou pravidel oxidačního čísla. Tato pravidla popisují distribuci oxidačních čísel ve sloučenině a naznačují typická oxidační čísla pro některé prvky. Pokud se s těmito pravidly seznámíte, můžete pochopit a předvídat, která reaktant bude oxidovat.
Několik oxidačních čísel
Některé prvky mají mnoho možných oxidačních čísel. Pokud víte, o které prvky se jedná, můžete předpovědět, co se stane s jejich oxidačními čísly v reakci. Například železo může mít oxidační čísla v rozmezí od -2 do +6. Nejběžnější oxidační čísla pro železo jsou +2 a +3. Aby bylo možné rozlišit, který z nich je obsažen ve sloučenině, zapisují vědci oxidační stav do římských číslic v názvu sloučeniny. Pokud při reakci ztratí železo elektrony, změní se jeho oxidační stav. To je případ, kdy železo rezaví. Tuhé železo je oxidováno na železo (II) atomy kyslíku. Poté atomy železa (II) při reakci s vodíkovými ionty a kyslíkem ztrácejí elektrony. Tato reakce vytváří ionty železa (III), které mohou dále tvořit hydroxid železitý (III) a oxid železitý (III).
Oxidační činidla
Když sloučenina ztratí elektrony, musí ji k tomu něco přinutit. Toto se nazývá oxidační činidlo. Když například rezne železo, kyslík je oxidační činidlo. Kyslík přijímá elektrony, které železo ztrácí. Elektrony, které se ztratí při reakci, je třeba získat někde jinde, aby se vyrovnal elektrický potenciál. Na druhé straně se také mění oxidační číslo kyslíku.
Oxidace a redukce
Reakce, při kterých je prvek oxidován, typicky zahrnovaly odpovídající redukci jiného prvku. Redukce nastane, když prvek získá elektrony; v tomto případě je jeho oxidační číslo sníženo. Například když železo rezaví, kyslík se může chovat jako oxidační činidlo. Jak kyslík získává elektrony, mění se z oxidačního čísla nula na oxidační číslo záporné dvě.