Stato di ossidazione

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

In chimica, lo stato di ossidazione (o numero di ossidazione) di un elemento chimico in un composto è definito come la carica elettrica che l'elemento assumerebbe se tutti gli elettroni coinvolti in ogni legame covalente fossero assegnati all'atomo più elettronegativo dei due. Detto in parole più semplici è la carica positiva o negativa di un elemento in un composto, che un atomo ha o sembra avere quando si contano gli elettroni del composto stesso.

Conoscere i numeri di ossidazione degli elementi dei composti coinvolti in una reazione consente di distinguere le reazioni di ossido-riduzione dalle normali reazioni di scambio: nelle prime i numeri di ossidazione degli elementi cambiano, nelle seconde no.

Le reazioni di ossido-riduzione (dette anche redox) implicano un trasferimento di elettroni tra i reagenti. Tale trasferimento può essere sfruttato per produrre una corrente elettrica continua, come nel caso della pila.

Prendendo l'esempio dell'acido solforico, sapendo che l'ossigeno è più elettronegativo dello zolfo e dell'idrogeno, si ha che i numeri di ossidazione degli elementi che lo costituiscono sono

  O-H
  |             idrogeno: +1       x 2 atomi: +2
O=S=O           zolfo: +6          x 1 atomo: +6   
  |             ossigeno: -2       x 4 atomi: -8
  O-H                                      

Dall'applicazione della definizione, consegue che la somma dei numeri di ossidazione degli elementi di una molecola neutra è zero. Nel caso di uno ione, occorre tenere conto che la somma dei numeri di ossidazione dei suoi elementi deve essere uguale alla carica dello ione medesimo.

[modifica] Regole empiriche per determinare il numero di ossidazione

1. per gli atomi di una qualsiasi specie chimica allo stato elementare il numero di ossidazione è 0
2. per gli elementi del gruppo I (metalli alcalini) nei composti il numero di ossidazione è +1
3. per gli elementi del gruppo II (metalli alcalino terrosi), lo zinco (Zn) e il cadmio (Cd) nei composti, il numero di ossidazione è +2
4. nei suoi composti, l'idrogeno ha numero di ossidazione +1, negli idruri dei metalli ha numero di ossidazione -1
5. nei suoi composti, l'ossigeno ha numero di ossidazione -2, (poche eccezioni: -1 nei perossidi, -1/2 nei superossidi, nel difluoruro d'ossigeno OF₂ è +2)
6. il fluoro (F) ha sempre numero di ossidazione -1. Il cloro (Cl), il bromo (Br) e lo iodio (I) hanno numero di ossidazione -1, tranne che nei composti in cui sono legati a fluoro o ossigeno, nei quali assumono numeri di ossidazione positivi +1, +3, +5, +7
7. per qualsiasi elemento allo stato di ione monoatomico il numero di ossidazione è uguale alla carica dello ione
8. la somma dei numeri di ossidazione degli elementi presenti in una molecola neutra è uguale a zero; in uno ione poliatomico la somma dei numeri di ossidazione coincide con la carica dello ione.

[modifica] Voci correlate

• Lista degli stati di ossidazione degli elementi chimici
• Legame chimico
• Legame covalente
• Legame ionico
• Ossidoriduzione
• Valenza