Сте́пень окисле́ния

(окислительное число) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно -восстановительных реакций. Она указывает на состояние окисления отдельного атома молекулы и представляет собой лишь удобный метод учёта переноса электронов: она не является истинным зарядом атома в молекуле.

Широко применяется при изучении окислительно-восстановительных реакций.

Степень окисления атома равна численной величине электрического заряда, приписываемого атому в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов (то есть исходя из предположения, что соединение состоит только из ионов).

В случае ковалентной связи между одинаковыми атомами электроны делят поровну между атомами.

Степень окисления соответствует числу электронов, которое следует присоединить к положительному иону, чтобы восстановить его до нейтрального атома, или отнять от отрицательного иона, чтобы окислить его до нейтрального атома:

Al+3 + 3e = Al0

S-2 -2e = S0

Правила вычисления степени окисления:

•Степень окисления атома любого элемента в свободном (несвязанном) состоянии ( простое вещество) равна нулю, так, например, атомы в молекулах имеют нулевую степень окисления:

• +1. Степень окисления элементов группы IA (Na, Li, K, Cs, Rb ,Fr ) всегда равна +1.

•Na+1Cl-1; Na2+1SO4

•Степень окисления водорода в любом неионном соединении равна +1. Это правило применимо к подавляющему большинству соединений водорода, таких, как H2O, NH3 или

CH4 Исключение - в гидридах металлов, например NaH, степень окисления водорода −1.

•−1. Степень окисления −1 имеют ионы VIIA группы бескислородных кислот и их солей

•Cl-1 ; F-1, Br-1; I-1 Ион фтора имеет степень окисление только -1

•Степень окисления кислорода равна −2 во всех соединениях, где кислород не образует простой ковалентной связи O—O, то есть в подавляющем большинстве соединений — оксидах. Так, степень окисления кислорода равна −2 в H2O, H2SO4, NO, CO2 и CH3OH; но в

пероксиде водорода, H2O2 (HO—OH), она равна −1. Еще одно исключение - оксид фтора

F2O, который правильно записывать как OF2 (O+2F2-1)

•В соединениях неметаллов, не включающих водород и кислород, неметалл с большей электроотрицательностью считается отрицательно заряжённым. Степень окисления такого неметалла полагается равной заряду его наиболее распространённого отрицательного иона. Например, в CCl4 степень окисления хлора −1, а углерода +4. В

CH4 степень окисления водорода +1, а углерода −4. В SF6 степень окисления фтора −1, а серы +6, но в CS2 степень окисления серы −2, а степень окисления углерода +4.

• Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в формуле нейтрального соединения всегда равна нулю:

• Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в комплексном ионе (катионе либо анионе) должна быть равна его общему заряду (см. также выше 2-й пункт). Так, в ионе NH4+ степень окисления N должна быть равной −3 и, следовательно, −3 + 4 = +1. Поскольку в ионе SO42− сумма степеней окисления четырёх атомов кислорода равна −8, сера должна иметь степень окисления, равную +6, чтобы полный заряд иона оказался равным −2.

• В химических реакциях должно выполняться правило сохранения алгебраической суммы степеней окисления всех атомов.

• Элементы-металлы в соединениях обычно имеют положительную степень окисления. Однако встречаются соединения, где степень окисления металлов нулевая (нейтральные карбонилы Fe(CO)5 и некоторые другие комплексы) и отрицательная (алкалиды, ауриды, анионные карбонилы, фазы Цинтля).