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O número de oxidação de um elemento indica a carga hipotética de um átomo em um composto. É hipotético porque, no contexto de um composto, os elementos podem não ser necessariamente iônicos. Quando o número de elétrons associados a um átomo muda, seu número de oxidação também muda. Quando um elemento perde um elétron, seu número de oxidação aumenta.
Regras de oxidação
Quando um elemento perde um elétron, seu número de oxidação sempre fica mais positivo. A configuração exata dos números de oxidação em um composto é especificada por uma série de regras de número de oxidação. Essas regras descrevem a distribuição dos números de oxidação dentro de um composto e descrevem os números típicos de oxidação para alguns elementos. Se você se familiarizar com essas regras, poderá entender e prever qual reagente oxidará.
Múltiplos números de oxidação
Alguns elementos têm muitos números possíveis de oxidação. Se você souber quais são esses elementos, poderá prever o que acontecerá com seus números de oxidação em uma reação. Por exemplo, o ferro pode ter números de oxidação que variam de -2 a +6. Os números de oxidação mais comuns para o ferro são +2 e +3. Para distinguir qual deles está presente em um composto, os cientistas escrevem o estado de oxidação em números romanos no nome do composto. Na reação, se o ferro perde elétrons, seu estado de oxidação muda. Este é o caso quando o ferro enferruja. O ferro sólido é oxidado em ferro (II) por átomos de oxigênio. Então, os átomos de ferro (II) perdem elétrons ao reagir com íons hidrogênio e oxigênio. Essa reação forma íons de ferro (III), que podem formar hidróxido de ferro (III) e óxido de ferro (III).
Agentes oxidantes
Quando um composto perde elétrons, algo deve obrigá-lo a fazê-lo. Isso é chamado de agente oxidante. Por exemplo, quando o ferro enferruja, o oxigênio é um agente oxidante. O oxigênio recebe os elétrons que o ferro perde. Os elétrons perdidos em uma reação devem ser obtidos em outro lugar para equilibrar o potencial elétrico. Por sua vez, o número de oxidação do oxigênio também muda.
Oxidação e Redução
As reações nas quais um elemento é oxidado envolvem tipicamente uma redução correspondente em outro elemento. A redução acontece quando um elemento ganha elétrons; neste caso, seu número de oxidação é reduzido. Por exemplo, quando o ferro enferruja, o oxigênio pode se comportar como um agente oxidante. À medida que o oxigênio ganha elétrons, ele muda de um número de oxidação de zero para um número de oxidação de dois negativos.