Egy oxidációs-redukciós reakció, vagy röviden "redox" reakció magában foglalja az atomok közötti elektroncserét. Annak megállapításához, hogy mi történik a redox-reakció melyik elemével, meg kell határoznia az egyes atomok oxidációs számát a reakció előtt és után. Az oxidációs számok az atom potenciális töltését jelentik ion állapotában. Ha egy atom oxidációs száma egy reakcióban csökken, akkor csökken. Ha egy atom oxidációs száma növekszik, akkor oxidálódik.
Általános oxidációs szám szabályok
Az atom oxidációs számának meghatározásához számos általános szabályt kell figyelembe venni. Először is, az elemi anyagok oxidációs száma nulla. Másodszor, a csak egy atomot tartalmazó ion oxidációs száma megegyezik az ion töltésével. Harmadszor: az összetett elemek oxidációs számainak összege nulla. Negyedszer, a több atomot tartalmazó ionok oxidációs számai hozzáadják a teljes töltést.
Elemspecifikus oxidációs szám szabályai
Számos elemnek vagy elemcsoportnak megjósolható oxidációs száma van. Vegye figyelembe a következő szabályokat is. Először is, az 1A csoport ionjának oxidációja +1. Másodszor, a 2A csoport ionizációs száma +2. Harmadszor, a hidrogén oxidációs száma tipikusan +1, hacsak nem egyesül fémmel. Ilyen esetben oxidációs száma -1. Negyedszer, az oxigén oxidációs száma jellemzően -2. Ötödször: egy vegyületben lévő fluorion oxidációs száma mindig -1.
Oxidációs számok meghatározása
Az oxidációs szám szabályai segítenek meghatározni a kémiai egyenlet ismeretlen elemeinek oxidációs számát. Vegyük például a következő kémiai egyenletet:
Zn + 2HCl -> Zn2 + + H2 + 2Cl-
A bal oldalon a cink oxidációs száma nulla. A hidrogén nemfémhez kapcsolódik, ezért oxidációs száma +1. A HCl nettó töltése nulla, ezért a klór oxidációs száma -1. Jobb oldalon a cink oxidációs száma +2, amely megegyezik ionos töltésével. A hidrogén elemi formájában fordul elő, ezért oxidációs száma nulla. A klór oxidációs száma még mindig -1.
A két oldal összehasonlítása
Annak megállapításához, mi oxidálódik és mi redukálódik egy redox-reakció során, nyomon kell követnie az egyenlet két oldalán az oxidációs számok változását. A fenti egyenletben a cink nullával kezdődött és +2-n ért véget. A hidrogén +1-nél kezdődött, és nullán ért véget. A klór -1-nél maradt. A cink oxidációs száma nőtt. Ezért a cink oxidálódott. A hidrogén oxidációs száma csökkent. Ezért a hidrogén redukálódott. A klór oxidációs száma nem változott, ezért sem redukált, sem nem oxidálódott.