Oksidaatioarvo

Oksidaatioarvo (oksidaatioaste) on kemiallinen käsite, jolla kuvataan atomin sähköistä tilaa yhdisteessä. Se on laskennallinen, formaalinen arvo, jonka tarkoituksena on helpottaa elektronien siirtoa ja redox-reaktioiden ymmärtämistä. Oksidaatioarvo ei välttämättä vastaa todellista varauksia atomissa yhtään, vaan on käyttökelpoinen tapa pitää kirjaa elektronien siirtymisestä kemiallisissa prosesseissa.

Oksidaatioarvon määrääminen perustuu yleisiin sääntöihin. Alkuaineilla oksidaatioarvo on 0. Moniatomiyhdisteissä kaikkien atomien oksidaatioarvojen summa vastaa yhdisteen kokonaisvarautumista (yleensä nolla, jos yhdiste on neutraali). Monoatomisilla ioneilla oksidaatioarvo on ionin varaus. Yleisiä nyrkkisääntöjä ovat, että vety on tavallisesti +1, happi -2 (poikkeuksena peroksideissa -1 sekä joissain yhdisteissä kuten OF2, jossa happi voi olla +2). Halogeenit ovat yleensä -1, mutta voivat olla positiivisia yhdisteissä, joissa niitä ympäröivät paljon elektronegatiivisemmat tai vahvemmin hapettavat aineet. Siirtymä- ja post-transition-metallit voivat omaksua laajasti erilaisia oksidaatioarvoja.

Käytännön esimerkkejä: vedessä H2O vety on +1 ja happi -2, joten yhdisteen kokonaisalku on nolla. Fe2O3:ssa rauta on +3 kummassakin atomissa (Fe3+), koska kaksi Fe:n arvoa +3 yhteensä antaa +6 ja kolme hapen -2 yhteensä -6. H2SO4:ssa rikin oksidaatioarvo on +6 (H +1: +2; O -2: -8; summa 0).

Oksidaatioarvo on ensisijaisesti laskentamenetelmä, jolla voidaan seurata elektroninsiirtoa redox-reaktioissa. Se ei ole suoraan mitattavissa oleva varaus atomissa, vaan hyödyllinen analyysityökalu kemian eri osa-alueilla. Moderni nimeämiskäytäntö käyttää usein roman numeroita, kuten Fe(III) tai Fe3+, osoittamaan voimakkuutta oksidaatioarvossa.