Numărul de oxidare al unui element indică sarcina ipotetică a unui atom dintr-un compus. Este ipotetic deoarece, în contextul unui compus, elementele nu pot fi neapărat ionice. Când se modifică numărul de electroni asociați cu un atom, se modifică și numărul său de oxidare. Când un element pierde un electron, numărul său de oxidare crește.
Reguli de oxidare
Când un element pierde un electron, numărul său de oxidare devine întotdeauna mai pozitiv. Configurația exactă a numerelor de oxidare într-un compus este specificată de o serie de reguli ale numărului de oxidare. Aceste reguli descriu distribuția numerelor de oxidare într-un compus și descriu numerele de oxidare tipice pentru unele elemente. Dacă vă familiarizați cu aceste reguli, este posibil să înțelegeți și să preziceți ce reactant se va oxida.
Numere multiple de oxidare
Unele elemente au multe numere posibile de oxidare. Dacă știți care sunt aceste elemente, puteți prezice ce se va întâmpla cu numerele lor de oxidare într-o reacție. De exemplu, fierul poate avea un număr de oxidare cuprins între -2 și +6. Cele mai frecvente numere de oxidare pentru fier sunt +2 și +3. Pentru a distinge care dintre acestea este prezent într-un compus, oamenii de știință scriu starea de oxidare în cifre romane în numele compusului. În reacție, dacă fierul pierde electroni, starea sa de oxidare se va schimba. Acesta este cazul când fierul ruginește. Fierul solid este oxidat în fier (II) de către atomii de oxigen. Apoi, atomii de fier (II) pierd electroni când reacționează cu ioni de hidrogen și oxigen. Această reacție formează ioni de fier (III), care pot forma hidroxid de fier (III) și oxid de fier (III).
Agenti oxidanti
Când un compus pierde electroni, ceva trebuie să-l convingă să o facă. Acesta se numește agent oxidant. De exemplu, atunci când fierul ruginește, oxigenul este un agent oxidant. Oxigenul primește electronii pe care fierul îi pierde. Electronii care se pierd într-o reacție trebuie câștigați în altă parte pentru a echilibra potențialul electric. La rândul său, se modifică și numărul de oxidare al oxigenului.
Oxidare și reducere
Reacțiile în care un element este oxidat implică de obicei o reducere corespunzătoare a unui alt element. Reducerea se întâmplă atunci când un element câștigă electroni; în acest caz, numărul său de oxidare este redus. De exemplu, atunci când fierul ruginește, oxigenul se poate comporta ca un agent oxidant. Pe măsură ce oxigenul câștigă electroni, acesta se schimbă de la un număr de oxidare zero la un număr de oxidare de doi negativi.