Elementa oksidācijas numurs norāda uz hipotētisko atoma lādiņu savienojumā. Tas ir hipotētisks, jo savienojuma kontekstā elementi ne vienmēr ir joniski. Mainoties ar atomu saistīto elektronu skaitam, mainās arī tā oksidācijas skaitlis. Kad elements zaudē elektronu, tā oksidācijas skaitlis palielinās.
Oksidācijas noteikumi
Kad elements zaudē elektronu, tā oksidācijas skaitlis vienmēr kļūst pozitīvāks. Precīzu oksidācijas skaitļu konfigurāciju savienojumā nosaka oksidācijas skaitļu likumu virkne. Šie noteikumi apraksta oksidācijas skaitļu sadalījumu savienojumā un izklāsta tipiskos oksidācijas skaitļus dažiem elementiem. Ja jūs iepazīsities ar šiem noteikumiem, jūs varētu saprast un paredzēt, kurš reaģents oksidēsies.
Vairāki oksidācijas skaitļi
Dažiem elementiem ir daudz iespējamo oksidācijas skaitļu. Ja jūs zināt, kuri elementi tie ir, varat paredzēt, kas notiks ar to oksidācijas skaitļiem reakcijā. Piemēram, dzelzs oksidācijas skaitļi var būt no -2 līdz +6. Visbiežāk dzelzs oksidēšanās skaitļi ir +2 un +3. Lai nošķirtu, kurš no tiem ir savienojumā, zinātnieki savienojuma nosaukumā ar romiešu cipariem raksta oksidācijas stāvokli. Reakcijā, ja dzelzs zaudē elektronus, tā oksidācijas stāvoklis mainīsies. Tas ir gadījums, kad dzelzs rūsa. Cieto dzelzi skābekļa atomi oksidē par dzelzi (II). Tad dzelzs (II) atomi, reaģējot ar ūdeņraža joniem un skābekli, zaudē elektronus. Šī reakcija veido dzelzs (III) jonus, kas var turpināt veidot dzelzs (III) hidroksīdu un dzelzs (III) oksīdu.
Oksidētāji
Kad savienojums zaudē elektronus, kaut kas ir jāpiespiež to darīt. To sauc par oksidētāju. Piemēram, kad dzelzs rūsa, skābeklis ir oksidētājs. Skābeklis saņem elektronus, kurus zaudē dzelzs. Elektroni, kas tiek zaudēti reakcijas laikā, jāiegūst kaut kur citur, lai līdzsvarotu elektrisko potenciālu. Savukārt mainās arī skābekļa oksidācijas skaitlis.
Oksidēšana un reducēšana
Reakcijas, kurās elements tiek oksidēts, parasti ietver attiecīgu cita elementa reducēšanu. Redukcija notiek, kad elements iegūst elektronus; šajā gadījumā tā oksidācijas skaitlis tiek pazemināts. Piemēram, kad dzelzs rūsē, skābeklis var darboties kā oksidētājs. Kad skābeklis iegūst elektronus, tas mainās no nulles oksidācijas skaitļa uz divu negatīvo oksidācijas skaitli.