حالت اکسیداسیون بار شرطی اتم یک عنصر در یک مولکول است. این مفهوم در شیمی معدنی اساسی است، بدون درک آن، تصور فرآیندهای واکنش های ردوکس، انواع پیوندها در مولکول ها، خواص شیمیایی و فیزیکی عناصر غیرممکن است. برای اینکه بفهمید حالت اکسیداسیون چیست، ابتدا باید بفهمید که خود اتم از چه چیزی تشکیل شده است و در هنگام تعامل با نوع خود چگونه رفتار می کند.
همانطور که می دانید، یک اتم از پروتون، نوترون و الکترون تشکیل شده است. پروتونها و الکترونها که نوکلئونها نیز نامیده میشوند، هستهای با بار مثبت تشکیل میدهند که الکترونهای منفی به دور آن میچرخند. بار مثبت هسته با بار منفی کل الکترون ها متعادل می شود. بنابراین، اتم خنثی است.
هر الکترون دارای سطح مشخصی از انرژی است که نزدیکی مکان آن به هسته را تعیین می کند: هر چه به هسته نزدیکتر باشد، انرژی کمتری دارد. آنها به صورت لایه ای مرتب شده اند. الکترون های یک لایه تقریباً ذخیره انرژی مشابهی دارند و یک سطح انرژی یا یک لایه الکترونیکی را تشکیل می دهند. الکترونهای موجود در سطح انرژی بیرونی خیلی قوی به هسته متصل نیستند، بنابراین میتوانند در واکنشهای شیمیایی شرکت کنند. عناصری که در سطح بیرونی ازیک تا چهار الکترون، در واکنش های شیمیایی، به طور معمول، الکترون اهدا می کنند، و آنهایی که پنج تا هفت الکترون دارند، می پذیرند.
همچنین عناصر شیمیایی به نام گازهای بی اثر وجود دارند که در آنها سطح انرژی بیرونی حاوی هشت الکترون است - حداکثر تعداد ممکن. آنها عملا وارد واکنش های شیمیایی نمی شوند. بنابراین، هر اتمی تمایل دارد لایه الکترونی بیرونی خود را تا هشت الکترون مورد نیاز "تکمیل" کند. از کجا می توانم گمشده ها را تهیه کنم؟ اتم های دیگر.
در طول یک واکنش شیمیایی، یک عنصر با الکترونگاتیوی بالاتر، یک الکترون را از عنصری با الکترونگاتیوی پایین تر می گیرد. الکترونگاتیوی یک عنصر شیمیایی به تعداد الکترون ها در سطح ظرفیت و قدرت جاذبه آنها به هسته بستگی دارد. برای عنصری که الکترون گرفته است، بار منفی کل از بار مثبت هسته بیشتر می شود و برای عنصری که الکترون داده است، بالعکس. به عنوان مثال، در ترکیبی از اکسید گوگرد SO، اکسیژن که دارای الکترونگاتیوی بالایی است، 2 الکترون از گوگرد می گیرد و بار منفی می گیرد، در حالی که گوگرد بدون دو الکترون، بار مثبت دریافت می کند. در این حالت، حالت اکسیداسیون اکسیژن برابر با حالت اکسیداسیون گوگرد است که با علامت مخالف گرفته می شود. حالت اکسیداسیون در گوشه سمت راست بالای عنصر شیمیایی نوشته شده است. در مثال ما، به این صورت است: S+2O-2.
مثال بالا نسبتاً ساده شده است. در واقع الکترون های بیرونییک اتم هرگز به طور کامل به اتم دیگر منتقل نمی شود، آنها فقط "متداول" می شوند، بنابراین، حالت های اکسیداسیون عناصر همیشه کمتر از آنچه در کتاب های درسی نشان داده شده است.
اما برای ساده کردن درک فرآیندهای شیمیایی، این واقعیت نادیده گرفته شده است.