oksidaatioasteita

Oksidaatioasteet (oksidaatioasteet, oksiditila) ovat kemian käsite, jolla atomeille annetaan muodollinen varaus kuvaamaan elektronien siirtymistä redox-reaktioissa. Ne ovat kirjanpitotapoja eivätkä välttämättä vastaa todellisia elektronirakenteita, mutta niiden avulla voidaan arvioida, kuinka helposti aineet suorittavat hapettumista tai pelkistymistä.

Perus säännöt: yksittäisen alkuaineen oksidaatioaste on 0. Kokonaisreaktiossa olevan yhdisteen tai ioniin kuuluvien atomien oksidaatioasteiden summa on 0 neutraalissa yhdisteessä ja yhdisteen varaus kyseisen ionin varaus. Vapaassa ionissa oksidaatioaste vastaa ionin varauksia. H:lle yleensä +1 (poikkeus metallihydroideissa, joissa H on -1). O:lla yleensä -2 (peroksideissä -1; joissakin yhdisteissä kuten OF2 O voi olla +2). Fluori on aina -1. Muut halogeenit voivat olla -1 tavallisesti, mutta niillä voi olla positiivisia oksidaatioasteita, kun ne muodostavat yhdisteitä voimakkaamman elektronegatiivisen beeta-elementin kanssa.

Esimerkkejä: H2O – H on +1, O on -2; CO2 – C +4, O -2; H2O2 – O kussakin -1; Fe2O3 – Fe:n oksidaatioaste +3.

Käyttö: oksidaatioasteiden avulla voidaan arvioida redoxreaktioita, määrittää aineiden oksidointia tai pelkistyneisyyttä sekä määritellä metallikeskusten oksidaatioasteet koordinaatiokomplekseissa tai epäorgaanisissa yhdisteissä.

Rajoitukset: oksidaatioasteet ovat teoreettisia, ei todellisia varauksia; ne voivat muuttua kemiallisessa kontekstissa ja joskus antavat poikkeuksellisia tulkintoja kovalenttisissa sidoksissa. Silti ne ovat keskeinen työkalu kemian oppimisessa ja analyysissä.