Окисне число елемента вказує на гіпотетичний заряд атома в сполуці. Це гіпотетично, оскільки в контексті сполуки елементи не обов’язково мають бути іонними. Коли кількість електронів, пов’язаних з атомом, змінюється, змінюється і його число окислення. Коли елемент втрачає електрон, його окисне число збільшується.
Правила окислення
Коли елемент втрачає електрон, його окисне число завжди стає більш позитивним. Точна конфігурація окислювальних чисел у сполуці визначається низкою правил окислювального числа. Ці правила описують розподіл окислювальних чисел у сполуці та окреслюють типові окислювальні числа для деяких елементів. Якщо ви ознайомитеся з цими правилами, ви зможете зрозуміти і передбачити, який реагент окислюється.
Множинні числа окислення
Деякі елементи мають багато можливих окислювальних чисел. Якщо ви знаєте, які це елементи, ви можете передбачити, що станеться з їх окиснювальними числами в реакції. Наприклад, залізо може мати окислювальні числа від -2 до +6. Найбільш поширені окислювальні числа для заліза - +2 та +3. Для того, щоб розрізнити, який із них присутній у сполуці, вчені вказують ступінь окиснення римськими цифрами в назві сполуки. У реакції, якщо залізо втратить електрони, ступінь його окиснення зміниться. Це той випадок, коли залізо іржавіє. Тверде залізо окислюється до заліза (II) атомами кисню. Потім атоми заліза (II) втрачають електрони при взаємодії з іонами водню та киснем. Ця реакція утворює іони заліза (III), які можуть утворювати гідроксид заліза (III) та оксид заліза (III).
Окислювачі
Коли сполука втрачає електрони, щось, можливо, змушує її це робити. Це називається окислювачем. Наприклад, коли залізо іржавіє, кисень є окислювачем. Кисень отримує електрони, які заліза втрачає. Електрони, які втрачаються в результаті реакції, повинні бути отримані в іншому місці, щоб збалансувати електричний потенціал. У свою чергу, окисне число кисню також змінюється.
Окислення та відновлення
Реакції, в яких елемент окислюється, як правило, включають відповідне відновлення іншого елемента. Зменшення відбувається, коли елемент отримує електрони; в цьому випадку його окисне число знижується. Наприклад, коли залізо іржавіє, кисень може поводитися як окислювач. Коли кисень отримує електрони, він змінюється від нульового числа окислення до негативного числа окислення.