CALCOLATRICE NUMERI DI OSSIDAZIONE

Per calcolare i numeri di ossidazione degli elementi di un composto chimico, scrivere la sua formula e fare clic su 'Calcola' (per esempio: Ca2+, HF2^-, Fe4[Fe(CN)6]3, NH4NO3, so42-, ch3cooh, cuso4*5h2o).

Lo stato di ossidazione è la carica che un elemento assumerebbe in un composto se tutti gli elettroni di legame fossero assegnati all'elemento più elettronegativo. Il numero di ossidazione è il sinonimo dello stato di ossidazione. Determinare i numeri di ossidazione dalle strutture di Lewis (figura 1a) è più semplice che determinarli dalla formula molecolare (figura 1b). Il numero di ossidazione di ogni atomo viene calcolato nel modo che si sottrae la somma di coppie di elettroni liberi e degli elettroni ottenuti attirando coppie elettroniche comuni dal numero degli elettroni di valenza. Gli elettroni nei legami tra gli atomi dello stesso elemento (i legami omonucleari) sono ugualmente condivisi tra gli atomi.

Figura 1 I diversi modi di presentare i numeri di ossidazione di etanolo e acido acetico. R è un'abbreviazione per qualsiasi gruppo legato al resto della molecola da un legame C-C. Si noti che con la sostituzione del gruppo CH₃ con R il numero di ossidazione dell'atomo centrale non è cambiato. → Scarica l'immagine di alta qualità

Quando si tratta dei composti organici e formule con più atomi dello stesso elemento, è più facile lavorare con le formule molecolari e numeri di ossidazione del valore medio (figura 1d). I composti organici possono essere scritti in modo tale che tutto ciò che non cambia fino al primo legame C-C, sia sostituito con l'abbreviazione R (figura 1c). A differenza dei radicali nella chimica organica, R non può essere l’idrogeno. Siccome gli elettroni tra due atomi di carbonio sono distribuiti in maniera uniforme, il gruppo R non modifica il numero di ossidazione dell'atomo di carbonio a cui è legato. Esempio di utilizzo è disponibile sul sito Dividere la reazione redox in due semireazioni.

Regole per assegnare i numeri di ossidazione

• Il numero di ossidazione di un elemento allo stato elementare o combinato con sé stesso vale zero.
• Il numero di ossidazione di uno ione monoatomico è uguale alla sua carica.
• Il fluoro nei suoi composti ha sempre numero di ossidazione -1.
• I metalli alcalini nei loro composti hanno sempre numero di ossidazione +1.
• I metalli alcalinoterrosi nei loro composti hanno sempre numero di ossidazione +2.
• L'ossigeno nei composti ha numero di ossidazione –2, ad eccezione dei perossidi (H₂O₂) dove l'ossigeno ha numero di ossidazione -1, e quando è legato al fluoro (OF₂), in cui è +2.
• Il numero di ossidazione dell’idrogeno in un composto è sempre pari a +1 ad eccezione degli idruri dove l’idrogeno ha numero di ossidazione -1.
• La somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi di un composto neutro è uguale a zero.
• La somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi in uno ione poliatomico è uguale alla carica dello ione.

Il numero di ossidazione nei composti organici

• Lo stato di ossidazione del Carbonio in una molecola si calcola osservando i legami che forma con le specie atomiche circostanti, considerando che legami fatti con specie più elettronegative (O, Cl, N, P) contribuiscono con +1 per ciascun legame, mentre legami fatti con specie meno elettronegative (H, Na, Ca, B) contribuiscono con -1 per ciascun legame. Per esempio:
  • propene: CH3-CH=CH2
  • acido laurico: CH3(CH2)10COOH
  • perossido di butile terziario: (CH3)3COOC(CH3)3
  • etere diisopropilico: (CH3)2CH-O-CH(CH3)2
  • solfuro di dibenzile: (C6H5CH2)2S
  • cisteina: HO2CCH(NH2)CH2SH