4.11: Числа окисления

В реакциях ОВ передача электронов происходит между участники реакции. Перенос электронов описывается гипотетическим числом, которое называется числом окисления (или степенью окисления). Он представляет собой эффективный заряд атома или элемента, который назначается с помощью набора правил.

Число окисления (степень окисления)

В случае ионного соединения, числа окисления назначаются на основе количества электронов, передаваемых между участниками реакции. Например, при образовании хлорида кальция (CaCl₂) кальций теряет два валентных электрона, а два атома хлора получают по одному электрона каждый. В CaCl₂ состояние окисления кальция составляет +2, а состояние окисления каждого хлора составляет -1.  

В случае ковалентных соединений электроны не получаются и не теряются, а распределяются между атомами. Атом с большим притяжением для электронов тянет общую пару сильнее. Реакции, связанные с ковалентными соединениями, идентифицируются как восстановительные, применяя понятие числа окисления числа для отслеживания движений электронов. Эти числа помогают нам легко идентифицировать окислительную и восстановительную реакции.  

Правила назначения числа окисления

Числа окисления могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Они назначаются на основе следующих правил:

1. Все свободные элементы имеют нулевое окисление. Элементы могут быть одноатомными, двухатомными или полиатомными.  
2. В соединении элементы группы 1A (все щелочные металлы) имеют число окисления +1, а элементы группы 2A (все щелочные металлы) имеют число окисления +2.  
3. Галогены обычно имеют число окисления -1, за исключением соединений с кислородом, которые имеют положительные числа окисления.  
   Фтор является самым электроотрицательным элементом. Во всех его соединениях он имеет состояние окисления -1.
4. Для моноатомных ионов номер окисления совпадает с номером заряда на ионе.  
5. Кислород всегда имеет окисление -2, за исключением перекиси, где его окисление составляет -1.
6. Водород имеет состояние окисления +1 с неметаллами и -1 с металлами.
7. Сумма числа окисления для нейтрального соединения равна нулю, в то время как для полиатомного иона равна заряду на ионе.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 4.2: Классификация химических реакций.