Все химические вещества состоят из молекул, vara de minsta partiklarna. De är elektriskt neutrala och består av atomer som är förbundna med kovalenta bindningar. Förmågan hos atomer i kemiska element att bilda ett visst antal bindningar i molekyler kallas valens. I samband med uppkomsten och utvecklingen av teorin om kemiska bindningar har detta koncept genomgått betydande förändringar och har för närvarande ingen tydlig vetenskaplig tolkning, det används främst för metodologiska syften och identifieras ofta med graden av oxidation. Om en molekyl är den minsta partikeln i ett ämne, är en atom den minsta odelbara partikeln i ett kemiskt element. En atom är också en elektriskt neutral partikel, i dess centrum finns en kärna som består av positivt laddade protoner, och runt den finns ett moln av elektroner (negativt laddade). Därför balanseras den positiva laddningen av kärnan av den negativa laddningen av elektroner. För att förstå hur du bestämmer graden av oxidation och vad den är, måste du beakta strukturen i molekylerna för specifika ämnen.
I en molekyl väteklorid (HCl) mellanväte och klor finns det ett vanligt elektronpar. Väteatomen har 1 proton och 1 elektron. Kloratomen har 17 protoner och 17 elektroner, en av sju elektroner belägna i det yttre skalet av elektrondensiteten i kombination med elektronen från väteatomen och bildar således ett elektronpar: H: Cl. I H2S-molekylen bildade svavelatomen 2 vanliga elektronpar med båda väteatomer: H: S: H. Hur bestämmer man ett oxidationsläge för ett element, till exempel klor och väte i HCl-molekylen och väte och svavel i H2S-molekylen? Valence ger en uppfattning om antalet bindningar eller elektronpar bildade i molekylen, men visar inte deras förskjutning.
Det antas att elektronerna hos atomer i en molekylkombinerade till elektronpar som flyttas till den mest elektronegativa atomen. Väte och klor i HCl kan komma in i en bindning, som flyttas till kloratomen, eftersom den är den mest elektronegativa. I väte är således oxidationstillståndet plus 1, och i klor är det minus 1. Varje väteatom i H2S-molekylen kommer i en bindning med en svavelatom, som i sin tur har två bindningar. I detta fall skiftas båda elektronpar till svavelatomen. Därför är vätenas oxidationstillstånd plus 1, och svavelatomens minus 2. Hur bestämmer man ett oxidationsläge för ett ämne, till exempel HCl, H2S, O2, N2, Na, Ag, Si? Oxidationstillståndet för en enkel eller komplex substans är alltid 0, eftersom ämnet består av molekyler eller atomer, och de är elektriskt neutrala. Baserat på detta, hitta graden av oxidation av elementet i molekylen.
Använd exempelvis hypoklorsyraöverväga hur man bestämmer oxidationstillståndet för en Cl-atom. I HClO-molekylen, som i molekylen för någon annan substans, kännetecknas väte (förutom hydrider) av ett oxidationstillstånd på plus 1, och syre kännetecknas alltid av ett oxidationstillstånd på minus 2 (förutom bariumperoxid och syrefluorid). Eftersom molekylen i sig inte har någon laddning kan vi skriva ekvationen: (+1) + x + (- 2) = 0. Denna ekvation måste lösas: x = 0 - (+1) - (-2) = (+1) Således visar det sig att oxidationstillståndet för Cl i hypoklorsyramolekylen är plus 1. Detta exempel visar hur man bestämmer oxidationstillståndet för ett visst element i vilken molekyl som helst. Först och främst placeras de kända värdena för de element vars valens eller oxidationstillstånd inte förändras.
Således kallas oxidationsgradenvillkorad kvantitet (den formella laddningen av en atom i en molekyl) som används för att skriva ekvationerna för reaktioner förknippade med oxidation eller reduktion av olika ämnen. Detta värde är lika med antalet elektronpar som är helt förskjutna mot de elektronegativa kemiska elementen i molekylen. Oxidationstillståndet skrivs över atomens symbol. En sådan registrering indikerar hur man bestämmer oxidationstillståndet för ett visst element i molekylen för vilket ämne som helst. Exempelvis bör ingången (Na + 1Cl-1) förstås att i saltmolekylen är oxidationstillståndet för natrium plus 1, och klor är minus 1, således: (+1) + (-1) = 0. I molekylen kaliumpermanganat (K) + 1Mn + 7O-24) för kalium plus 1, för mangan plus 7, för syre minus 2, det vill säga: (+1) + (+7) + 2 • (-2) = 0. I salpetersyramolekylen (H) + 1N + 5O-23) för väte plus 1, för kväve plus 5, för syre minus 2, och molekylen som helhet är elektriskt neutral: (+1) + (+5) + 3 • (-2) = 0. I kvävemolekylen syra (H + 1N + 3O-22), för väte plus 1, för kväve plus 3, för syre minus 2, eftersom laddningen för molekylen är noll, då: (+1) + (+3) + 2 • (-2 ) = 0. Med användning av kväveexemplet kan man se att denna atom kan ha olika oxidationstillstånd i olika ämnen från plus 5 till minus 3 (med ett intervall på en enhet).
