4.11: 氧化数

在金属和非金属之间的氧化还原反应 通常都包含电子的完整转移 才能够形成离子化合物;因此，它们 很容易可以区别。但当非金属之间 只有部分电子转移时，是很难被定义为氧化还原反应的。氧化还原反应的特点是 用来表达移动电子的 原子氧化状态的改变 而一个化合物中原子的氧 化态或是氧化数就是 如果在每个异核键当中的共享电子 完全转换成更多的 负电原子时会需要充电的量。同核键则是很均匀的分割。举例来说，在气态氯化氢当中，氯就更具有负电性。如果氢的电子完全转移 给氯的话，氯就会带一负电，成为相对应的一负电的氧化态，而氢 就会带一正电后成为相对应的 一正电氧化态。在元素型态时，氧化态可以被分配给原子，而且大部分的离子和化合物都有特定的规则。以下是三个一定会遵守的原则。而剩下的原则只会等到前三个都满足了之后，才会一个一个被应用。这些原则无论二氧化 硫和碳酸钙形成反应后是否为氧化反应，都会被应用。根据第一条规定，处于自由状态的元素，它的氧化数为0，因此元素硫和氧的氧化数就 都是0。根据第三条规定，既然中性化合物的氧化数总合为0，那么在SO_2里硫和氧的氧化数 加起来也一定要是0。又依据第6条规定，在SO_2里每个氧的氧化数是负2。两个氧就代表着总和为负4。因此，硫的氧化数就必须要是正4。而硫的氧化数因此从0增加到 正4时，我们可以得知它被氧化了。另一边，当氧的氧化数从0减少到负2时，就知道它被还原了。这就是所谓的氧化还原反应。另外，在碳酸钙的例子当中，在所有的3个化合物当中，氧的氧化数为负2，而且在氧化钙和碳酸钙中钙的氧 化数为正2。根据第三条规定，碳在氧化钙和碳酸钙中必须要是正4。既然在反应当中，原子的氧化数并没有改变，那它就不是一个氧化还原反应。