oxidationstillstånd

Oxidationstillstånd, eller oxidationstal, är ett teoretiskt redskap inom kemi som används för att beskriva elektronfördelningen i en molekyl eller jon. Varje atom tilldelas ett oxidationstal enligt särskilda regler, och summan av oxidationstalen i en molekyl eller jon motsvarar föreningens totala laddning. Oxidationstal används främst för att följa elektronöverföringar i redoxreaktioner.

De grundläggande reglerna är: grundämnen i fri form har oxidationstal 0; monoatomära joner har oxidationstal som motsvarar deras laddning. Syre är oftast -2 (peroxider undantaget), väte är vanligtvis +1 när det binds till icke-metaller och -1 när det binds till metaller; halogener är oftast -1. Alkalimetaller har +1 och jordartsmetaller +2. I varje molekyl eller jon måste summan av oxidationstalen motsvara laddningen hos föreningen; neutrala molekyler har summan 0. I komplexa eller blandade valensföreningar kan oxidationstal uppvisa icke heltal.

Exempel: i vatten är väteatomerna +1 och syret -2. I koldioxid CO2 är kol +4 och syre -2. I järnoxid Fe2O3 är järnets oxidationstal +3. Blandade valensföreningar som järnoxiden Fe3O4 uppvisar både Fe2+ och Fe3+; det genomsnittliga oxidationstalet för järn i Fe3O4 är +2,67.

Betydelse: oxidationstal är centralt inom redoxkemi och används för att balansera redoxreaktioner, analysera elektronöverföringar i organiska och oorganiska föreningar samt i batterier och elektrolys. Det är en konventionsbaserad beräkningsmetod som underlättar förståelsen av hur elektroner flyttas mellan atomer, även om oxidationstal är teoretiska tilldelningar som inte nödvändigtvis motsvarar den faktiska laddningen hos varje atom i en molekyl.