Oxidatietoestand

De oxidatietoestand (ook wel oxidatiegetal, oxidatiegraad of oxidatietrap) is de mate waarin een atoom geoxideerd is.

Een atoom kan elektronen delen met andere atomen, en kan elektronen gedeeld krijgen. Deze elektronen vormen dan samen een elektronenpaar. Het elektronenpaar bevindt zich gemiddeld altijd dichter bij een van de twee atomen (tenzij het twee exact dezelfde atomen betreft in een symmetrisch molecuul), bij het meest elektronegatieve.

Om het oxidatiegetal te bepalen wordt aangenomen dat dit elektronenpaar zich geheel bij het atoom bevindt met de hoogste elektronegativiteit. Omdat het atoom nu een elektron meer heeft dan het zonder de binding zou hebben, is het atoom eenwaardig negatief geladen. Voor de berekening van het oxidatiegetal (het atoom waar de atomen van het elektronenpaar het verst van verwijderd stonden krijgt logischerwijs een eenwaardige positieve lading toegekend). Vervolgens wordt dit voor iedere binding aan een atoom gedaan, en deze getallen worden bij elkaar opgeteld. Dit levert een getal op tussen de -7 en de 7. Deze worden vaak weergegeven in Romeinse cijfers, dit in tegenstelling tot de valentie.

Indien elektronen opgenomen worden treedt het atoom op als een oxidator. Indien het elektronen afgeeft, treedt het atoom op als een reductor. Edelgassen hebben oxidatietrap 0 (behoudens uitzonderlijke gevallen). Veel elementen kunnen meerdere oxidatietoestanden hebben. Bijvoorbeeld zwavel kan één of twee elektronen opnemen: oxidatietoestand -II en -I (optredend als oxidator) of twee, vier of zes elektronen afstaan: oxidatietoestand +II, +IV en +VI (optredend als reductor). De oxidatietoestand kan dus positief of negatief zijn.

Bij overgangsmetalen kunnen verschillende oxidatietoestanden voorkomen. Vooral voor die elementen wordt het begrip valentie ook nog gebruikt (divalent ijzer voor Fe²⁺ en trivalent ijzer voor Fe³⁺) De oxidatietoestand is in de coördinatiechemie erg belangrijk. Deze wordt dan mede bepaald door de liganden.