Oksidacijski broj elementa ukazuje na hipotetski naboj atoma u spoju. Hipotetično je jer, u kontekstu spoja, elementi ne moraju nužno biti ionski. Kada se promijeni broj elektrona povezanih s atomom, mijenja se i njegov oksidacijski broj. Kad element izgubi elektron, povećava se njegov oksidacijski broj.
Pravila oksidacije
Kad element izgubi elektron, njegov oksidacijski broj uvijek postaje pozitivniji. Točna konfiguracija oksidacijskih brojeva u spoju određena je nizom pravila o oksidacijskim brojevima. Ova pravila opisuju raspodjelu oksidacijskih brojeva unutar spoja i ocrtavaju tipične oksidacijske brojeve za neke elemente. Ako se upoznate s tim pravilima, možda ćete moći razumjeti i predvidjeti koji će reaktant oksidirati.
Višestruki brojevi oksidacije
Neki elementi imaju mnogo mogućih oksidacijskih brojeva. Ako znate koji su to elementi, možete predvidjeti što će se dogoditi s njihovim oksidacijskim brojevima u reakciji. Na primjer, željezo može imati oksidacijske brojeve u rasponu od -2 do +6. Najčešći oksidacijski brojevi za željezo su +2 i +3. Kako bi razlikovali što je od toga prisutno u spoju, znanstvenici u naziv spoja zapisuju oksidacijsko stanje rimskim brojevima. U reakciji, ako željezo izgubi elektrone, promijenit će se njegovo stanje oksidacije. To je slučaj kada željezo zahrđa. Čvrsto željezo atomima kisika oksidira u željezo (II). Tada atomi željeza (II) gube elektrone kad reagiraju s vodikovim ionima i kisikom. Ova reakcija tvori ione željeza (III), koji mogu nastati željezo (III) hidroksidom i željezovim (III) oksidom.
Oksidirajuća sredstva
Kad spoj izgubi elektrone, nešto ga mora natjerati na to. To se naziva oksidirajuće sredstvo. Na primjer, kada željezo zahrđa, kisik je oksidacijsko sredstvo. Kisik prima elektrone koje željezo gubi. Elektroni koji se izgube u reakciji moraju se prikupiti negdje drugdje kako bi se uravnotežio električni potencijal. Zauzvrat se mijenja i oksidacijski broj kisika.
Oksidacija i redukcija
Reakcije u kojima se element oksidira obično uključuju odgovarajuće reduciranje drugog elementa. Redukcija se događa kada element dobije elektrone; u ovom se slučaju smanjuje njegov oksidacijski broj. Na primjer, kada željezo zahrđa, kisik se može ponašati kao oksidirajuće sredstvo. Kako kisik dobiva elektrone, on se mijenja od oksidacijskog broja nula do oksidacijskog broja negativnih dva.
