Baza znanja: 1.11 Oksidacijska stanja

Oksidacijska stanja su vrijednosti koje nam prikazuju na koji način se određeni atom spaja s drugim atomima, a temelji se na broju nesparenih elektrona koje neki element, tj. atom ima. Ovdje će nam ponovno dobro doći prikaz načina popunjavanja elektrona po orbitalama (slika dolje).

Shema popunjavanja elektrona

Da ujedno i objasnimo stvaranje jednostavnog kemijskog spoja, uzmimo natrijev klorid (kuhinjska sol) kao primjer. Natrij ima 11 elektrona, koji ovako popunjavaju orbitale: u 1s su 2 elektrona, u 2s su također 2, dok ih je nakon toga u 2p orbitalama 6. To je 10 elektrona, dakle još nam jedan preostaje. Taj jedan nalazi se u sljedećoj po redi, 3s orbitali. Dakle u toj zadnjoj orbitali (koja se nalazi u 3. ljusci), imamo jedan nesparen elektron. Inače vrijedi opće pravilo, da uvijek postoji težnja da se sve orbitale popune elektronima, na taj način postiže se idealna elektronska konfiguracija, koja je najstabilnija. U slučaju natrija, da bi se postigla najstabilnija konfiguracija natrij ce otpustiti jedan elektron (time je cijela druga ljuska popunjena).

Na isti način će i svi drugi alkalijski elementi otpustiti 1 elektron. Sada pređimo na klor kao element s kojim se natrij spaja. On ima 17 elektrona. Popunjavaći elektrone po shemi prikazanoj gore, zadnje elektrone kod klora smještamo u 3p orbitale. Od ukupno 6 mjesta, samo 1 ostaje nepopunjeno. Da bi se postigla idealna konfigaracija, klor bi trebao primiti jedan elektron. Sada vam vjerojatno postaje jasno da će taj jedan elektron biti upravo onaj kojeg natrij treba otpustiti da on postigne idealnu konfiguraciju. Upravo zbog toga moguće je spajanja ovih dvaju elemenata, te je rezultat vrlo jaka ionska veza (o tome nešto više kasnije).

Da se vratimo na oksidacijske brojeve. U ovom slučaju, oksidacijski broj natrija je 1 (jer ima jedan elektron za otpustiti), a oksidacijski broj klora -1 (jer ima jedan elektron za primiti). Sada kada je ovo objašnjeno, možemo navesti oksidacijske brojeve nekih drugih elemenata:

Vodik: 1 (i -1 u hidridima, kao što su spojevi vodika s metalima)
Svi alkalijski metali: 1
Svi zemnoalkalijski metali: 2
Svi halogeni elementi: -1
Kisik: -2 (osim kod peroksida, kada je -1)

Kod većine ostalih elemenata, oksidacijski broj može imati više vrijednosti.