Egy elem oxidációs száma jelzi a vegyületben lévő atom hipotetikus töltését. Hipotetikus, mert egy vegyület összefüggésében az elemek nem feltétlenül ionosak. Amikor az atomhoz kapcsolódó elektronok száma megváltozik, annak oxidációs száma is megváltozik. Amikor egy elem elveszíti az elektront, az oxidációs száma növekszik.
Oxidációs szabályok
Ha egy elem elveszít egy elektront, oxidációs száma mindig pozitívabbá válik. Az oxidációs számok pontos konfigurációját egy vegyületben az oxidációs szám szabályainak sorozata határozza meg. Ezek a szabályok leírják az oxidációs számok eloszlását egy vegyületen belül, és felvázolják az egyes elemek tipikus oxidációs számait. Ha megismeri ezeket a szabályokat, akkor képes lehet megérteni és megjósolni, melyik reagens oxidálódik.
Több oxidációs szám
Néhány elemnek számos lehetséges oxidációs száma van. Ha tudja, melyek ezek az elemek, megjósolhatja, hogy mi lesz az oxidációs számukkal egy reakció során. Például a vas oxidációs száma -2 és +6 között lehet. A vas leggyakoribb oxidációs száma +2 és +3. Annak érdekében, hogy meg lehessen különböztetni, hogy ezek közül melyik van jelen egy vegyületben, a tudósok római számokkal írják az oxidációs állapotot az összetett névbe. A reakcióban, ha a vas elveszíti az elektronokat, megváltozik az oxidációs állapota. Ez a helyzet, ha a vas rozsdásodik. A szilárd vasat oxigénatomok vasává (II) oxidálják. Ezután a vas (II) atomok elveszítik az elektronokat, amikor hidrogénionokkal és oxigénnel reagálnak. Ez a reakció vas (III) ionokat képez, amelyek tovább fejlődve vas (III) hidroxidot és vas (III) oxidot képezhetnek.
Oxidáló szerek
Amikor egy vegyület elveszíti az elektronokat, valaminek arra kell kényszerítenie. Ezt nevezzük oxidálószernek. Például, ha a vas rozsdásodik, az oxigén oxidálószer. Az oxigén befogadja azokat az elektronokat, amelyeket a vas elveszít. A reakcióban elveszett elektronokat valahol máshol kell megszerezni, hogy egyensúlyba hozzák az elektromos potenciált. Viszont az oxigén oxidációs száma is változik.
Oxidáció és redukció
Azok a reakciók, amelyekben egy elem oxidálódik, jellemzően egy másik elem megfelelő redukciójával járnak. A redukció akkor történik, amikor egy elem elektronokat nyer; ebben az esetben csökken az oxidációs száma. Például, ha a vas rozsdásodik, az oxigén oxidálószerként viselkedhet. Amint az oxigén elektronokat nyer, a nulla oxidációs számról a negatív kettő oxidációs számra változik.