Oksidaatiotila

Oksidaatiotila (oksidaatioarvo) on kemiallinen suure, jolla kuvataan atomin tai ionin elektronivaihdon määrää kemiallisessa yhdisteessä. Se on formaali luku, jota käytetään redox-reaktioiden kirjaamiseen ja elektronimäärän seuraamiseen. Oksidaatiotila ei ole suoraan atomiin kiinnittyvä todellinen varaus, vaan kätevä tapa kuvata, miten paljon elektroneja atomi on menettänyt tai vastaanottanut.

Perussäännöt oksidaatiotilan määrittämiselle ovat seuraavat: alkuaineen oksidaatiotila on 0; yhdisteen kokonaisoksidaatiotila vastaa sen kokonaisvarausta. Happi on yleensä -2, paitsi peroksideissa (-1) ja joissain erikoistapauksissa, kuten superoksidissa. Vety on yleensä +1, mutta hydrideissa se on -1. Fluori on aina -1; muut halogeenit voivat saada positiivisiakin arvoja, jos ne ovat sidoksissa vahvemmin elektronegatiivisiin atomeihin. Summa oksidaatiotiloista kaikkien yhdisteen taiion atomeilla on sen kokonaisvaraus.

Esimerkkejä: vedessä H2O oksidaatiotilat ovat H +1 ja O -2, mikä antaa kokonaisvarauksen 0. Kuparin hapettuminen Cu → Cu2+ + 2e− muuttaa Cu:n oksidaatiotilan 0:sta +2:een. Oksidaatiotilojen erojen avulla voidaan hahmottaa ja tasapainottaa redox-reaktiot sekä tehdä kirjausta elektronien siirroista kemiallisessa reaktiossa.

Rajoitteina oksidaatiotila on teoreettinen laskennallinen käsite eikä kuvaili yksittäisten elektronien liikkeeseen liittyvää todellista sähkövarausuutta. Silti sitä käytetään laajasti kemian opetuksessa, analyysissä ja reaktioiden mekanismien hahmottamisessa.