Az oxidációs állapot egy molekulában lévő elem atomjának feltételes töltése. Ez a fogalom alapvető a szervetlen kémiában, megértése nélkül elképzelhetetlen a redoxreakciók folyamatai, a molekulákban lévő kötések típusai, az elemek kémiai és fizikai tulajdonságai. Ahhoz, hogy megértsük, mi az oxidációs állapot, először ki kell derítenünk, miből áll maga az atom, és hogyan viselkedik, amikor kölcsönhatásba lép a saját fajtájával.
Mint tudod, az atom protonokból, neutronokból és elektronokból áll. A protonok és elektronok, más néven nukleonok pozitív töltésű atommagot alkotnak, körülötte negatív elektronok keringenek. Az atommag pozitív töltését az elektronok teljes negatív töltése egyensúlyozza ki. Ezért az atom semleges.
Minden elektronnak van egy bizonyos energiaszintje, ami meghatározza helyzetének az atommaghoz való közelségét: minél közelebb van az atommaghoz, annál kevesebb az energia. Rétegekben vannak elrendezve. Az egyik réteg elektronjai közel azonos energiatartalékkal rendelkeznek, és energiaszintet vagy elektronikus réteget alkotnak. A külső energiaszinten lévő elektronok nem kötődnek túl erősen az atommaghoz, így részt vehetnek a kémiai reakciókban. Elemek, amelyek a külső szinten aA kémiai reakciókban általában egy-négy elektron ad át elektronokat, és azok, amelyekben öt-hét elektron van, elfogadják.
Léteznek inert gáznak nevezett kémiai elemek is, amelyekben a külső energiaszint nyolc elektront tartalmaz – ez a maximális szám. Gyakorlatilag nem lépnek kémiai reakciókba. Tehát bármely atom hajlamos arra, hogy a külső elektronrétegét a szükséges nyolc elektronig „befejezze”. Hol szerezhetem be a hiányzókat? Egyéb atomok.
Kémiai reakció során egy nagyobb elektronegativitású elem „elvesz” egy elektront egy kisebb elektronegativitással rendelkező elemtől. Egy kémiai elem elektronegativitása a vegyértékszintben lévő elektronok számától és az atommaghoz való vonzódásuk erősségétől függ. Az elektronokat felvevő elemnél a teljes negatív töltés nagyobb lesz, mint az atommag pozitív töltése, és az elektront leadott elemnél fordítva. Például egy kén-oxid SO vegyületében a nagy elektronegativitású oxigén a kénből 2 elektront vesz fel és negatív töltést kap, míg a két elektron nélkül maradt kén pozitív töltést kap. Ebben az esetben az oxigén oxidációs állapota megegyezik a kén oxidációs állapotával, ellenkező előjellel. Az oxidációs állapot a kémiai elem jobb felső sarkába van írva. Példánkban ez így néz ki: S+2O-2.
A fenti példa meglehetősen leegyszerűsített. Valójában a külső elektronokaz egyik atom soha nem kerül át teljesen a másikba, csak „közössé” válnak, ezért az elemek oxidációs állapota mindig kisebb, mint a tankönyvekben feltüntetett.
De a kémiai folyamatok megértésének egyszerűsítése érdekében ezt a tényt figyelmen kívül hagyjuk.
