Wie lautet in der Chemie die Oxidationsnummer?

Atome verbinden sich durch das Geben und Akzeptieren negativ geladener Elektronen, bilden eine ionische Bindung oder teilen Elektronen, die eine kovalente Bindung bilden. Typischerweise bilden sich ionische Bindungen zwischen Metallen und Nichtmetallen, während sich kovalente Bindungen nur zwischen Nichtmetallen bilden. Die Oxidationsnummer eines Atoms repräsentiert die Anzahl der Elektronen, die sie von anderen Atomen angenommen, akzeptiert oder mit ihnen geteilt hat, und ist positiv, wenn es Elektronen verloren oder gemeinsam genutzt hat, und negativ, wenn es die Elektronen eines anderen Atoms gewonnen oder geteilt hat. Das entgegengesetzte Verfahren, die Sauerstoffentfernung, wurde als Reduktion bezeichnet. Wenn sich Calcium beispielsweise mit Sauerstoff kombiniert, entfernt der Sauerstoff zwei Elektronen aus dem Kalzium, wodurch eine Ladung von -2 erfasst wird und das Kalzium mit einer Ladung von +2 verlässt. Eine ionische Bindung hat sich gebildet; Kalzium wurde oxidiert und Sauerstoff reduziert, wodurch sie eine Oxidationszahl von +2 bzw. -2 verleihen. Die kovalente Bindung beinhaltet auch Oxidation und Reduktion: Wasser bilden, tWO -Wasserstoffatome verbinden sich mit einem Sauerstoffatom, das jeweils ein Elektron mit sich bringt. Die Oxidationszahlen der beiden Wasserstoffatome sind jeweils +1 und das Sauerstoffatom -2.

Oxidation muss keinen Sauerstoff beinhalten; Oxidation bedeutet heute einfach Elektronenverlust und Reduktion, Elektronengewinn. In der Regel haben die Elemente in der unteren linken Ecke des Periodensystems die größte Tendenz, Elektronen zu verlieren, während diejenigen in der oberen rechten Ecke die größte Tendenz haben, Elektronen zu gewinnen. Sauerstoff neigt eine starke Tendenz, Elektronen aus anderen Elementen zu entfernen, und ist daher ein Oxidationsmittel. Andere Elemente können jedoch ebenfalls oxidieren. Fluor ist zum Beispiel ein noch stärkeres Oxidationsmittel.

Die Sauerstoffoxidationszahl beträgt normalerweise -2, aber viele Elemente können mehr als eine mögliche Oxidationszahl haben. Für Eisen kann es +2 oder +3 sein, während es für Wasserstoff +1 in Kombination mit Nicht-Metalen ist.Wie in Wasser (H ₂ o), aber -1 in Kombination mit Metallen, wie im Natriumhydrid (Na + H ^-), wobei es ein Elektron akzeptiert. Die Stickstoffoxidationszahl kann von -3 bis +5 variieren. Die Oxidationszahl der Ionen in einer ionischen Verbindung entspricht den Ladungen der Ionen, während die der Atome in einer Verbindung immer zu Null summieren.

Elemente können zu Ionen bilden, die eine Gesamtoxidationszahl aufweisen. Beispielsweise kann ein Schwefelatom mit vier Sauerstoffatomen zu einer Sulfatgruppe (also ₄ ^{2 -}) mit einer Oxidationszahl von -2 kombiniert werden. Ammoniak, eine Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Formel NH ₃ , kann sich mit einem zusätzlichen Wasserstoffatom kombinieren, um die Ammoniumgruppe NH ₄ + mit einer Oxidationszahl von +1 zu bilden. Dies verhält sich wie ein Metall und bildet ionische Verbindungen wie Ammoniumsulfat ((NH ₄ ⁺) ₂ SO ₄ ^2-), wobei zwei Ammoniumgruppen mit einem Sulfa kombiniert werdenTE -Gruppe.