Oksiditiloja

Oksiditilat, tai oksidiluvut, ovat kemiallisten yhdisteiden atomien oletettuja elektronien siirtokuvia, joita käytetään kuvaamaan redox-prosesseja. Oksiditila on laskennallinen käsite, jolla voidaan seurata elektronien siirtämistä yhdisteessä ilman, että tarvitsee kuvata todellista elektronijakautumista. Ne auttavat reaktioiden tasapainottamisessa ja fosforin kaltaisten aineiden muuttuvan sähköisen tilan seuraamisessa.

Oksiditilan määrittäminen noudattaa sääntöjä: (1) puhtaan alkuaineen oksiditila on 0; (2) yhdisteen kokonaisoksiditila vastaa yhdisteen kokonaisvarausta; (3) Fluori on aina -1 (poikkeuksena F2); (4) Happi on yleensä -2 (peroksideissa -1; OF2:ssa +2); (5) Vety on yleensä +1 (metallihydrideissä -1); (6) muiden atomien oksiditilat määräytyvät elektronegatiivisuuden mukaan. Näiden sääntöjen avulla voidaan ratkaista yhdistelmän kaikkien atomien oksiditilat.

Esimerkkejä: NaCl:ssa Na on +1 ja Cl on -1; CO2:ssa C on +4 ja O on -2 kummassakin tapauksessa; H2O:ssa H on +1 ja O on -2; MnO4−:ssa O on -2 kukin, joten Mn:n oksiditilan on +7 (kokonaisvarausta -1). Oksiditilat voivat poiketa todellisesta elektronijakautumisesta erityisesti kovalenttisissa yhdisteissä ja resonanssiyhteyksissä, mutta ne toimivat edelleen hyödyllisenä työkaluna redox-prosessien tarkasteluun.

Käyttökohteita ovat reaktioiden suunnittelu, redox-parien vertailu ja kemiallisten muutosten seuraaminen sekä tasapainottaminen. Oksiditilat ovat keskeinen osa modernin kemian ja biokemian perusnäkemyksiä.