Il numero di ossidazione di un elemento indica la carica ipotetica di un atomo in un composto. È ipotetico perché, nel contesto di un composto, gli elementi potrebbero non essere necessariamente ionici. Quando il numero di elettroni associati ad un atomo cambia, cambia anche il suo numero di ossidazione. Quando un elemento perde un elettrone, il suo numero di ossidazione aumenta.

Regole di ossidazione

Quando un elemento perde un elettrone, il suo numero di ossidazione diventa sempre più positivo. L'esatta configurazione dei numeri di ossidazione in un composto è specificata da una serie di regole del numero di ossidazione. Queste regole descrivono la distribuzione dei numeri di ossidazione all'interno di un composto e delineano i tipici numeri di ossidazione per alcuni elementi. Se acquisisci familiarità con queste regole, potresti essere in grado di capire e prevedere quale reagente si ossiderà.

Numeri di ossidazione multipli

Alcuni elementi hanno molti possibili numeri di ossidazione. Se sai quali sono questi elementi, puoi prevedere cosa accadrà ai loro numeri di ossidazione in una reazione. Ad esempio, il ferro può avere numeri di ossidazione compresi tra -2 e +6. I numeri di ossidazione più comuni per il ferro sono +2 e +3. Per distinguere quale di questi è presente in un composto, gli scienziati scrivono lo stato di ossidazione in numeri romani nel nome del composto. Nella reazione, se il ferro perde elettroni, il suo stato di ossidazione cambierà. Questo è il caso in cui il ferro arrugginisce. Il ferro solido viene ossidato a ferro (II) dagli atomi di ossigeno. Quindi, gli atomi di ferro (II) perdono elettroni quando reagiscono con ioni di idrogeno e ossigeno. Questa reazione forma ioni di ferro (III), che possono continuare a formare ossido di ferro (III) e ossido di ferro (III).

Agenti ossidanti

Quando un composto perde elettroni, qualcosa deve essere costringendolo a farlo. Questo è chiamato l'agente ossidante. Ad esempio, quando il ferro arrugginisce, l'ossigeno è un agente ossidante. L'ossigeno riceve gli elettroni che il ferro perde. Gli elettroni che si perdono in una reazione devono essere acquisiti altrove per bilanciare il potenziale elettrico. A sua volta, cambia anche il numero di ossidazione dell'ossigeno.

Ossidazione e riduzione

Le reazioni in cui un elemento è ossidato implicano in genere una corrispondente riduzione in un altro elemento. La riduzione avviene quando un elemento guadagna elettroni; in questo caso, il suo numero di ossidazione è abbassato. Ad esempio, quando il ferro arrugginisce, l'ossigeno può comportarsi come un agente ossidante. Quando l'ossigeno guadagna elettroni, passa da un numero di ossidazione pari a zero a un numero di ossidazione di due negativi.