Oxidációs szám

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Az oxidációs szám a kémiában az egyes atomok oxidációs állapotának leírására szolgáló előjeles egész szám. Az elemi állapotú anyagok oxidációs száma 0 (nulla), a pozitív értékek oxidált, a negatív értékek pedig redukált állapotra utalnak. Az oxidációs számok a redox reakciók során változhatnak meg.

Az oxidációs szám jelzi az egyes atomok fiktív vagy valós elektromos töltését.

[szerkesztés] Az oxidációs számok kiszámolásának szabályai

• Az elemi állapotú anyagok oxidációs száma mindig 0 (például az elemi kén, a hidrogéngáz, oxigén stb.)
• Egyatomos ionoknak az oxidációs száma megegyezik az ion töltésével.
• A fluor mindig -1 oxidációs számot kap a vegyületeiben.
• Vegyületeiben az oxigén legtöbbször -2 oxidációfokú, kivéve a peroxidokat, és a fluorral alkotott vegyületét.
• Vegyületeiben a hidrogént (illetve az I. főcsoport elemeit) mindig +1 oxidációs számmal jellemezhetjük, kivéve a fém-hidrideket, ahol ez -1.
• Több atomból álló atomcsoport (vegyületek, molekulák) esetén az egyes atomok oxidációs számainak összege megegyezik az atomcsoport elektromos töltésével. Tehát a kifelé semleges töltést mutató molekulák esetén az oxidációs számok összege 0. Ha az oxidációs számok összege nem 0, akkor a részecske elektromos töltéssel rendelkezik, amelyet egyszerű, vagy összetett ionnak nevezünk.

A fenti szabályok alapján gyakorlatilag minden esetben ki tudjuk számolni az oxidációs számokat.

[szerkesztés] Az oxidációs számok változásai

Az oxidációs számok változása oxidációt illetve redukciót jelent. (A két folyamat egymástól sohasem választható el!) Az ilyen változással járó folyamatokat redoxi-reakcióknak nevezzük.

Az oxidációs számokat a kémiai egyenletekben az adott atomok vegyjele fölé írjuk, így könnyen számolhatunk velük, és követhetjük a változásokat.

Példa:

+7        +2           +2      +3
MnO4- + 5 Fe2+  + 8H+ → Mn2+ + 5 Fe3+ +4 H2O

Ebben a példában a permanganátban lévő mangán(VII) redukálódott mangán(II)-vé, miközben a vas(II) (ferro-ion) vas(III) (ferri) ionná oxidálódott, savas közegben.

[szerkesztés] Az oxidációfok

Vannak változó vegyértéű elemek – mint a fentebbi példában a mangán és a vas – amelyeknek az oxidácós száma többféle is lehet. Ha egy molekula tartalmaz legalább két azonos, de különböző oxidációs számú atomot – pl. Fe₃O₄-ban a Fe –, akkor abban az atom oxidációs számainak a súlyozott számtani átlagát oxidációfoknak nevezzük.

Példa:

       +2 +3 +3 4·(-2)
Fe3O4   Fe Fe Fe O4

A molekulában a vas oxidációs száma + 2 és + 3, az oxidációfoka pedig + 8/3.