Em química, qual é o número de oxidação?
Os átomos combinam-se através da doação e aceitação de elétrons com carga negativa, formando uma ligação iônica ou compartilhando elétrons, formando uma ligação covalente. Tipicamente, ligações iônicas se formam entre metais e não metais, enquanto ligações covalentes se formam apenas entre não metais. O número de oxidação de um átomo representa o número de elétrons que ele deu, aceitou ou compartilhou com outros átomos, e será positivo quando perder ou compartilhar elétrons e negativo quando ganhar ou compartilhar os elétrons de outro átomo.
Originalmente, oxidação significava combinar com oxigênio; o processo oposto, remoção de oxigênio, era conhecido como redução. Por exemplo, quando o cálcio se combina com o oxigênio, o oxigênio remove dois elétrons do cálcio, adquirindo uma carga de -2, deixando o cálcio com uma carga de +2. Uma ligação iônica se formou; o cálcio foi oxidado e o oxigênio reduzido, dando a eles números de oxidação de +2 e -2, respectivamente. A ligação covalente também envolve oxidação e redução: para formar água, dois átomos de hidrogênio se combinam com um átomo de oxigênio, cada um compartilhando um elétron com ele. Os números de oxidação dos dois átomos de hidrogênio são cada um +1 e o átomo de oxigênio -2.
A oxidação não precisa envolver oxigênio; hoje, oxidação significa simplesmente perda de elétrons e redução, ganho de elétrons. Como regra, os elementos no canto inferior esquerdo da tabela periódica têm maior tendência a perder elétrons, enquanto os elementos no canto superior direito têm a maior tendência a ganhar elétrons. O oxigênio tem uma forte tendência para remover elétrons de outros elementos e, portanto, é um agente oxidante; no entanto, outros elementos também podem oxidar. O flúor, por exemplo, é um agente oxidante ainda mais forte.
O número de oxidação do oxigênio é geralmente -2, mas muitos elementos podem ter mais de um número possível de oxidação. Para o ferro, pode ser +2 ou +3, enquanto para o hidrogênio é +1 quando combinado com não metais, como na água (H 2 O), mas -1 quando combinado com metais, como no hidreto de sódio (Na + H - ), onde aceita um elétron. O número de oxidação do nitrogênio pode variar de -3 a +5. Os números de oxidação dos íons em um composto iônico são equivalentes às cargas nos íons, enquanto os dos átomos de um composto sempre somam zero.
Os elementos podem ser combinados para formar íons que possuem um número de oxidação geral. Por exemplo, um átomo de enxofre pode combinar-se com quatro átomos de oxigênio para formar um grupo sulfato (SO 4 2- ) com um número de oxidação -2. A amônia, um composto de nitrogênio e hidrogênio com a fórmula NH3, pode combinar-se com um átomo de hidrogênio adicional para formar o grupo de amônio NH4 + , com um número de oxidação +1. Isso se comporta como um metal e forma compostos iônicos, como sulfato de amônio ((NH 4 + ) 2 SO 4 2- ), onde dois grupos de amônio se combinam com um grupo sulfato.