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Il concetto di stato di ossidazione (numero di ossidazione)

1938
  • Wendell Mitchell Latimer
Chimico che bilancia le equazioni redox in un laboratorio, mostrando lo stato di ossidazione nella chimica inorganica.

(generate image for illustration only)

The oxidation state, or oxidation number, is a hypothetical charge that an atom would have if all its bonds to different atoms were 100% ionic. It provides a way to track electron transfer in redox reactions. An increase in oxidation state signifies oxidation, while a decrease signifies reduction. This formalism simplifies the analysis of complex chemical reactions.

The oxidation state is a formal tool, not a representation of the actual charge on an atom, especially in covalent compounds where electrons are shared, not fully transferred. A set of rules is used to assign oxidation states. For example, the oxidation state of an atom in its elemental form is 0. For a monatomic ion, it equals the ion’s charge. In compounds, fluorine is always -1, and oxygen is usually -2 (except in peroxides). The sum of oxidation states in a neutral compound is zero, while in a polyatomic ion, it equals the ion’s charge.

Consider potassium permanganate, [latex]KMnO_4[/latex]. We know K is +1 and each O is -2. For the compound to be neutral, the sum of oxidation states must be zero. Let the oxidation state of Mn be x. Then, [latex](+1) + x + 4(-2) = 0[/latex]. Solving this gives [latex]x = +7[/latex]. So, the oxidation state of manganese in permanganate is +7. If this ion participates in a reaction where it is converted to [latex]Mn^{2+}[/latex], the oxidation state of manganese has decreased from +7 to +2, signifying a reduction. This bookkeeping method is indispensable for identifying which species are oxidized and reduced and for balancing the complex equations that describe these reactions.

UNESCO Nomenclature: 2203
– Inorganic chemistry

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • concetto di valenza
  • strutture di Lewis e diagrammi a punti elettronici
  • concetto di elettronegatività di linus pauling

Applicazioni

  • bilanciamento delle equazioni redox
  • denominazione di composti inorganici (ad esempio, ossido di ferro(iii))
  • previsione dei prodotti di reazione
  • analisi elettrochimica

Brevetti:

NA

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