Alle kjemikalier består av molekyler,å være de minste partiklene. De er elektrisk nøytrale og er sammensatt av atomer som er forbundet med kovalente bindinger. Atomer av kjemiske elementers evne til å danne et visst antall bindinger i molekyler kalles valens. I forbindelse med fremveksten og utviklingen av teorien om kjemiske bindinger har dette konseptet gjennomgått betydelige forandringer og har foreløpig ikke en klar vitenskapelig tolkning, brukes hovedsakelig til metodologiske formål og identifiseres ofte med oksidasjonsgraden. Hvis et molekyl er den minste partikkel av et stoff, er et atom den minste udelelige partikkel av et kjemisk element. Et atom er også en elektrisk nøytral partikkel, i sentrum er det en kjerne som består av positivt ladede protoner, og rundt den er en sky av elektroner (negativt ladet). Derfor blir den positive ladningen av kjernen balansert av den negative ladningen av elektroner. For å forstå hvordan du bestemmer oksydasjonsgraden og hva den er, må du ta i betraktning strukturen til molekylene til spesifikke stoffer.
В молекуле хлористого водорода (HCl) между hydrogen og klor, det er ett vanlig par elektroner. Hydrogenatom har 1 proton og 1 elektron. Kloratomet har 17 protoner og 17 elektroner, en av 7 elektroner i det ytre skallet av elektrontettheten kombinert med elektronet fra hydrogenatom, og danner således et elektronpar: H: Cl. I H2S-molekylet dannet svovelatomet 2 vanlige elektronpar med begge hydrogenatomer: H: S: H. Hvordan bestemme oksidasjonstilstanden til et element, for eksempel klor og hydrogen i HCl-molekylet og hydrogen og svovel i H2S-molekylet? Valens gir en idé om antall bindinger eller elektronpar dannet i molekylet, men viser ikke deres forskyvning.
Det antas at elektronene til atomer i et molekylkombinert i elektronpar som blir skiftet til det mest elektronegative atom. Hydrogen og klor i HCl er i stand til å inngå en binding, som blir flyttet til kloratom, siden det er det mest elektronegative. I hydrogen er oksidasjonstilstanden pluss 1, og i klor er den minus 1. Hvert hydrogenatom i H2S-molekylet kommer i en binding med et svovelatom, som igjen har to bindinger. I dette tilfellet blir begge elektronparene forskjøvet til svovelatomet. Derfor er oksidasjonstilstanden pluss 1, og svovelatomet er minus 2. Hvordan bestemmer oksidasjonstilstanden til et stoff, for eksempel HCl, H2S, O2, N2, Na, Ag, Si? Oksidasjonstilstanden til et enkelt eller komplekst stoff er alltid 0, siden stoffet består av molekyler eller atomer, og de er elektrisk nøytrale. Basert på dette, finn oksidasjonsgraden av elementet i molekylet.
Bruk av hypoklorsyre som eksempelvurdere hvordan du bestemmer oksidasjonstilstanden for et Cl-atom. I HClO-molekylet, som i molekylet til et hvilket som helst annet stoff, er hydrogen alltid (unntatt hydrider) preget av en oksydasjonstilstand på pluss 1, og oksygen er alltid karakterisert av en oksidasjonstilstand på minus 2 (unntatt bariumperoksyd og oksygenfluorid). Siden molekylet i seg selv ikke har noen ladning, kan vi skrive ligningen: (+1) + x + (- 2) = 0. Denne ligningen må løses: x = 0 - (+1) - (-2) = (+1) Dermed viser det seg at oksidasjonstilstanden til Cl i hypoklorsyremolekylet er pluss 1. Dette eksemplet viser hvordan man kan bestemme oksidasjonstilstanden til et bestemt element i et hvilket som helst molekyl. Først av alt plasseres de kjente verdiene av de elementene hvis valens eller oksidasjonstilstand ikke endres.
Таким образом, степенью окисления называется betinget mengde (den formelle ladningen av et atom i et molekyl) som brukes til å skrive likningene av reaksjoner assosiert med oksidasjon eller reduksjon av forskjellige stoffer. Denne verdien tilsvarer antall par elektron som er fullstendig forskjøvet mot molekylets elektronegative kjemiske elementer. Oksidasjonstilstanden er skrevet over atomets symbol. En slik registrering indikerer hvordan man kan bestemme oksidasjonstilstanden til et bestemt element i molekylet til et hvilket som helst stoff. For eksempel skal oppføringen (Na + 1Cl-1) forstås at i saltmolekylet er oksidasjonstilstanden av natrium pluss 1, og klor minus 1, således: (+1) + (-1) = 0. I molekylet kaliumpermanganat (K) + 1Mn + 7O-24) for kalium pluss 1, for mangan pluss 7, for oksygen minus 2, det vil si: (+1) + (+7) + 2 • (-2) = 0. I molekylet salpetersyre (H) + 1N + 5O-23) for hydrogen pluss 1, for nitrogen pluss 5, for oksygen minus 2, og molekylet som helhet er elektrisk nøytralt: (+1) + (+5) + 3 • (-2) = 0. I et nitrogenholdig molekyl syre (H + 1N + 3O-22), for hydrogen pluss 1, for nitrogen pluss 3, for oksygen minus 2, siden ladningen til molekylet er null, da: (+1) + (+3) + 2 • (-2) = 0. Ved bruk av nitrogeneksemplet kan man se at dette atomet kan ha forskjellige oksydasjonstilstander i forskjellige stoffer fra pluss 5 til minus 3 (med et intervall på en enhet).
