Oksüdatsioon-redutseerimisreaktsioon ehk lühidalt "redoksreaktsioon" hõlmab elektronide vahetust aatomite vahel. Selleks, et teha kindlaks, millised elemendid redoksreaktsioonis juhtuvad, peate enne ja pärast reaktsiooni määrama iga aatomi oksüdatsiooninumbrid. Oksüdatsiooninumbrid tähistavad aatomi potentsiaalset laengut ioonses olekus. Kui aatomi oksüdatsiooniarv reaktsioonis väheneb, siis see väheneb. Kui aatomi oksüdatsiooninumber suureneb, siis see oksüdeerub.
Üldised oksüdatsiooninumbrireeglid
Aatomi oksüdatsiooniarvu määramiseks peate arvestama paljude üldreeglitega. Esiteks on elementainete oksüdatsiooniarv null. Teiseks on ainult ühte aatomit sisaldava iooni oksüdatsiooniarv võrdne selle iooni laenguga. Kolmandaks on ühendi elementide oksüdatsiooninumbrite summa võrdne nulliga. Neljandaks lisavad üldlaengut mitme aatomiga ioonis sisalduvate elementide oksüdatsiooninumbrid.
Elemendispetsiifilised oksüdatsiooninumbrite reeglid
Paljudel elementidel või elementide rühmadel on prognoositavad oksüdatsiooninumbrid. Mõelge ka järgmistele reeglitele. Esiteks on 1A rühma iooni oksüdatsioon +1. Teiseks on 2A rühma iooni oksüdatsiooniarv +2. Kolmandaks on vesiniku oksüdatsiooniarv tavaliselt +1, kui see ei ühine metalliga. Sellisel juhul on selle oksüdatsiooniarv -1. Neljandaks on hapniku oksüdatsiooniarv tüüpiliselt -2. Viiendaks on ühendis fluori iooni oksüdatsiooniarv alati -1.
Oksüdatsiooninumbrite määramine
Oksüdatsiooniarvude reeglid aitavad kindlaks teha tundmatute elementide oksüdatsiooninumbrid keemilises võrrandis. Vaatleme näiteks järgmist keemilist võrrandit:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
Vasakul küljel on tsingi oksüdatsiooniarv null. Vesinik on seotud mittemetalliga ja seetõttu on selle oksüdatsiooniarv +1. HCl netolaeng on null, seetõttu on kloori oksüdatsiooniarv -1. Paremal küljel on tsingi oksüdatsiooniarv +2, mis on identne selle ioonlaenguga. Vesinik esineb elementaarsel kujul ja seetõttu on selle oksüdatsiooniarv null. Kloori oksüdatsiooniarv on endiselt -1.
Kahe külje võrdlemine
Redoksreaktsioonis oksüdeerunud ja redutseeritud määramiseks peate jälgima oksüdatsiooniarvude muutusi võrrandi kahel küljel. Ülaltoodud võrrandis algas tsink nulliga ja lõppes +2-ga. Vesinik algas +1 ja lõppes nulliga. Kloor püsis -1 juures. Tsingi oksüdatsiooniarv kasvas. Seetõttu oksüdeeriti tsinki. Vesiniku oksüdatsiooniarv vähenes. Seetõttu vähendati vesinikku. Kloor ei muutunud oksüdatsiooniarvus ja seetõttu ei redutseerunud ega oksüdeerunud.