Starea de oxidare este sarcina condiționată a unui atom al unui element dintr-o moleculă. Acest concept este fundamental în chimia anorganică, fără a-l înțelege este imposibil de imaginat procesele reacțiilor redox, tipurile de legături în molecule, proprietățile chimice și fizice ale elementelor. Pentru a înțelege ce este o stare de oxidare, trebuie mai întâi să vă dați seama în ce constă atomul însuși și cum se comportă atunci când interacționează cu propriul său tip.
După cum știți, un atom este format din protoni, neutroni și electroni. Protonii și electronii, numiți și nucleoni, formează un nucleu încărcat pozitiv, electronii negativi se învârt în jurul lui. Sarcina pozitivă a nucleului este echilibrată de sarcina negativă totală a electronilor. Prin urmare, atomul este neutru.
Fiecare electron are un anumit nivel de energie, care determină apropierea locației sale de nucleu: cu cât mai aproape de nucleu, cu atât mai puțină energie. Sunt dispuse în straturi. Electronii unui strat au aproape aceeași rezervă de energie și formează un nivel de energie sau un strat electronic. Electronii din nivelul de energie exterior nu sunt legați prea puternic de nucleu, deci pot participa la reacții chimice. Elemente având la nivelul exterior dinunul până la patru electroni, în reacțiile chimice, de regulă, donează electroni, iar cei care au cinci până la șapte electroni acceptă.
Există și elemente chimice numite gaze inerte, în care nivelul de energie exterior conține opt electroni - numărul maxim posibil. Practic nu intră în reacții chimice. Deci, orice atom tinde să-și „completeze” stratul exterior de electroni până la cei opt electroni necesari. De unde le pot lua pe cele lipsă? Alți atomi.
În timpul unei reacții chimice, un element cu o electronegativitate mai mare „preia” un electron dintr-un element cu o electronegativitate mai mică. Electronegativitatea unui element chimic depinde de numărul de electroni din nivelul de valență și de puterea atracției lor către nucleu. Pentru un element care a luat electroni, sarcina totală negativă devine mai mare decât sarcina pozitivă a nucleului, iar pentru un element care a cedat un electron, invers. De exemplu, într-un compus de oxid de sulf SO, oxigenul, care are o electronegativitate mare, ia 2 electroni din sulf și capătă o sarcină negativă, în timp ce sulful, rămas fără doi electroni, primește o sarcină pozitivă. În acest caz, starea de oxidare a oxigenului este egală cu starea de oxidare a sulfului, luată cu semnul opus. Starea de oxidare este scrisă în colțul din dreapta sus al elementului chimic. În exemplul nostru, arată astfel: S+2O-2.
Exemplul de mai sus este destul de simplificat. De fapt, electronii exterioriun atom nu este niciodată complet transferat la altul, ele devin doar „comune”, prin urmare, stările de oxidare ale elementelor sunt întotdeauna mai mici decât cele indicate în manuale.
Dar pentru a simplifica înțelegerea proceselor chimice, acest fapt este neglijat.
