El número de oxidación de un elemento indica la carga hipotética de un átomo en un compuesto. Es hipotético porque, en el contexto de un compuesto, los elementos pueden no ser necesariamente iónicos. Cuando la cantidad de electrones asociados con un átomo cambia, su número de oxidación también cambia. Cuando un elemento pierde un electrón, su número de oxidación aumenta.

Reglas de oxidación

Cuando un elemento pierde un electrón, su número de oxidación siempre se vuelve más positivo. La configuración exacta de los números de oxidación en un compuesto se especifica mediante una serie de reglas de números de oxidación. Estas reglas describen la distribución de los números de oxidación dentro de un compuesto y describen los números de oxidación típicos para algunos elementos. Si se familiariza con estas reglas, puede comprender y predecir qué reactivo se oxidará.

Números múltiples de oxidación

Algunos elementos tienen muchos posibles números de oxidación. Si sabes qué elementos son estos, puedes predecir qué sucederá con sus números de oxidación en una reacción. Por ejemplo, el hierro puede tener números de oxidación que varían de -2 a +6. Los números de oxidación más comunes para el hierro son +2 y +3. Para distinguir cuál de estos está presente en un compuesto, los científicos escriben el estado de oxidación en números romanos en el nombre del compuesto. En la reacción, si el hierro pierde electrones, su estado de oxidación cambiará. Este es el caso cuando el hierro se oxida. El hierro sólido es oxidado a hierro (II) por átomos de oxígeno. Entonces, los átomos de hierro (II) pierden electrones cuando reaccionan con iones de hidrógeno y oxígeno. Esta reacción forma iones de hierro (III), que pueden pasar a formar hidróxido de hierro (III) y óxido de hierro (III).

Agentes oxidantes

Cuando un compuesto pierde electrones, algo debe ser obligándolo a hacerlo. Esto se llama agente oxidante. Por ejemplo, cuando el hierro se oxida, el oxígeno es un agente oxidante. El oxígeno recibe los electrones que el hierro pierde. Los electrones que se pierden en una reacción se deben obtener en otro lugar para equilibrar el potencial eléctrico. A su vez, el número de oxidación del oxígeno también cambia.

Oxidación y reducción

Las reacciones en las que un elemento se oxida normalmente implican una reducción correspondiente en otro elemento. La reducción ocurre cuando un elemento gana electrones; en este caso, su número de oxidación se reduce. Por ejemplo, cuando el hierro se oxida, el oxígeno puede comportarse como un agente oxidante. A medida que el oxígeno gana electrones, cambia de un número de oxidación de cero a un número de oxidación de dos negativos.