oksidointiasteista

Oksidointiaste eli oksidointinumero on kemiallinen käsite, jolla kuvataan atomin oletettua elektroni-varausta yhdisteessä tai ionissa. Se on laskennallinen arvo, jonka avulla voidaan seurata elektronien siirtymistä redoksireaktioissa ja helpottaa reaktioiden tasapainottamista sekä yhdisteiden luokittelua. Oksidointiasteen käsite eroaa todellisesta, paikallistuneesta sähkövarauksesta, mutta sitä käytetään laajasti kemiallisessa analyysissa ja kirjoitettaessa tasapainoreaktioita.

Oksidointiasteen määrittäminen perustuu muutamiin sääntöihin. Alkeishiukkasen, eli yksittäisen alkuaineen, oksidointiaste on 0. Koko yhdisteen tai ionin oksidointiasteiden summa on yhtä suuri kuin yhdisteen kokonaisvaraus. Fluori on yleensä -1, ja hapen tavallinen arvo on -2 (peroksidien hapen -1, joissain yhdisteissä kuten OF2 hapen voi olla +2). Vety on yleensä +1, paitsi metallihydridien (-yhdistelmien) tapauksessa -1. Alkalimetallit ovat yleensä +1 ja maanalkali- (ryhmän 2) aineet +2. Hapetensa lisäksi halogeenit voivat olla -1, mutta ne voivat olla positiivisia yhdisteissä, joissa ne ovat sitovia hapen tai muiden ryhmien kanssa. Kokonaisuuden noudattamien sääntöjen mukaan voidaan ratkaista toisen oksidointiasteet tarvittaessa.

Esimerkkejä: vedessä H2O, H on +1 ja O on -2; hiilidioksidissa CO2 C on +4 ja O on -2 kummassakin tapauksessa; ammoniakissa NH3 N on -3 ja H on +1; permangaani-ioni MnO4− sisältää Mn:n +7; rautaoksidissa Fe2O3 Fe:n oksidointiaste on +3 kummassakin Fe-atomissa. Oksidointiasteet auttavat myös ymmärtämään, mikä aine toimii hapettimena ja pelastajana, sekä seuraamaan elektronien siirtymistä redoksireaktioissa.

Rajat ja selkeys: oksidointiasteet ovat laskennallisia, eivät suoran mittauksen tuloksia, ja ne voivat poiketa todellisista elektronien jakautumisista yhdisteissä. Ne ovat kuitenkin keskeinen työkalu kemiallisessa ajattelussa ja reaktioiden analyysissä.