Hapetuskertoimet

Hapetuskertoimet (englanniksi oxidation numbers) ovat kemiallisia arvoja, joita käytetään atomeille molekyyleissä tai ioneissa osoittamaan oletettua elektronien jakautumista. Ne ovat laskentapohja, jolla voidaan seurata elektronien siirtoa redox-reaktioissa ja helpottaa kemiallisten yhdisteiden tasapainottamista.

Sääntöjä hapetuskertoimille:

- Alkuaineen omassa muodossaan hapetuskertoimen arvo on 0.

- Monoatomiset ionit vastaavat ionin varausta.

- Vety on yleensä +1 (poikkeuksena hydridit, jolloin arvo on -1).

- Happi on yleensä -2 (peroksideilla -1; OF2:ssa O on +2).

- Fluori on aina -1.

- Ne yhdisteet, joissa on neutraali ratkaisu, hapetuskertoimien summa on 0; ionissa summa vastaa ionin varausta.

-Metallit ovat yleensä +1 tai +2 riippuen ryhmästä; halogeenit ovat yleisesti -1.

Käyttö ja merkitys:

Hapetuskertoimet auttavat tunnistamaan, kumpi osa reaktiosta hapetuu ja kumpi pelkistyy, sekä tarjoavat kehyksen redox-yhtälöiden tasapainottamiseen pelkistys- ja hapetusrakenteisiin erikseen. Ne eivät kuvaa todellisia elektronittomia varauksia kovalenttisissa yhdisteissä, vaan ovat laskennallinen työväline.

Esimerkkejä:

H2O: H +1, O -2.

NH3: N -3, H +1.

SO4^2-: S +6, O -2.

Fe2O3: Fe +3.

Rajoitteet:

Hapetuskertoimet ovat konservatiivinen laskentatekniikka; todellinen elektronijakautuma voi poiketa, erityisesti monista kovalenttisista yhdisteistä ja kompleksisista rakenteista. Silti ne ovat keskeisiä työkaluja redox-käsittelyssä ja reaktioiden tasapainottamisessa.