I kjemi, hva er oksidasjonsnummeret?

Atomer kombineres gjennom å gi og akseptere negativt ladede elektroner, danne en ionisk binding eller dele elektroner, danne en kovalent binding.Vanligvis dannes ioniske bindinger mellom metaller og ikke-metaller, mens kovalente bindinger bare dannes mellom ikke-metaller.Et atoms oksidasjonsnummer representerer antall elektroner det har gitt til, akseptert fra eller delt med andre atomer, og vil være positive når det har mistet eller delt elektroner og negativt når det har fått eller delt et annet atoms elektroner.

Opprinnelig, oksidasjonbetydde å kombinere med oksygen;Den motsatte prosessen, fjerning av oksygen, var kjent som reduksjon.For eksempel, når kalsium kombineres med oksygen, fjerner oksygenet to elektroner fra kalsiumet, og får en ladning på -2, og etterlater kalsiumet med en ladning på +2.En ionisk binding har dannet seg;Kalsium er blitt oksidert og oksygen redusert, noe som gir dem oksidasjonstall på henholdsvis +2 og -2.Kovalent binding involverer også oksidasjon og reduksjon: For å danne vann kombineres to hydrogenatomer med ett oksygenatom, hver deler et elektron med det.Oksidasjonsnumrene til de to hydrogenatomene er hver +1 og oksygenatom -2.

Oksidasjon trenger ikke involvere oksygen;I dag betyr oksidasjon ganske enkelt tap av elektroner og reduksjon, forsterkning av elektroner.Som regel har elementene mot nedre venstre hjørne av det periodiske tabellen størst tendens til å miste elektroner, mens de mot øverste høyre hjørne har størst tendens til å få elektroner.Oksygen har en sterk tendens til å fjerne elektroner fra andre elementer og er derfor et oksidasjonsmiddel;Imidlertid kan andre elementer også oksidere.Fluor er for eksempel et enda sterkere oksidasjonsmiddel.

Oksygenoksidasjonsnummeret er vanligvis -2, men mange elementer kan ha mer enn ett mulig oksidasjonsnummer.For jern kan det være +2 eller +3, mens det for hydrogen er +1 når det kombineres med ikke -metaller, som i vann (H ₂ O), men -1 når den kombineres med metaller, som i natriumhydrid (Na⁺ H ^-), der det godtar et elektron.Nitrogenoksidasjonsnummeret kan variere fra -3 til +5.Oksidasjonstallene til ionene i en ionisk forbindelse tilsvarer ladningene på ionene, mens atomene i en forbindelse alltid legger opp til null.

Elementer kan kombinere for å danne ioner som har et samlet oksidasjonsnummer.For eksempel kan et atom av svovel kombinere med fire oksygenatomer for å danne en sulfatgruppe (SO ₄ ^2- ) med et oksidasjonsnummer på -2.Ammoniakk, en forbindelse med nitrogen og hydrogen med formelen NH ₃ , kan kombinere med et ekstra hydrogenatom for å danne ammoniumgruppen NH ₄ ⁺, med et oksidasjonsnummer på +1.Dette oppfører seg som et metall og danner ioniske forbindelser som ammoniumsulfat ((NH ₄ ⁺) ₂ SO ₄ ^2- ), der to ammoniumgrupper kombineres med en sulfatgruppe.