เลขออกซิเดชัน (Oxidation state) คือ ค่าประจุที่ธาตุมีอยู่ในสารประกอบ เลขออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบ กำหนดโดยสมมติว่าธาตุแต่ละชนิดในสารประกอบมีประจุไฟฟ้า ซึ่งจะขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับไป
หลักการกำหนดเลขออกซิเดชัน
- ธาตุที่อยู่ในช่วงแนวดิ่งเดียวกันในตารางธาตุ มีเลขออกซิเดชันคงที่
- ธาตุไฮโดรเจนมีเลขออกซิเดชัน +1 ในสารประกอบไฮไดรด์ และ -1 ในสารประกอบออกไซด์
- ธาตุออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน -2 ในสารประกอบส่วนใหญ่ ยกเว้นในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ที่มีเลขออกซิเดชัน -1
- เลขออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบอนินทรีย์ มักเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับไป
- เลขออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบอินทรีย์ มักเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับไป เพื่อทำให้พันธะระหว่างอะตอมสมบูรณ์
ตัวอย่างการกำหนดเลขออกซิเดชัน
- ธาตุเหล็กในสารประกอบ FeCl2 มีเลขออกซิเดชัน +2 เนื่องจากเหล็กสูญเสียอิเล็กตรอน 2 ตัวไปให้กับคลอรีน
1 | FeCl2 → Fe2+ + 2Cl- |
- ธาตุออกซิเจนในสารประกอบ H2O มีเลขออกซิเดชัน -2 เนื่องจากออกซิเจนได้รับอิเล็กตรอน 2 ตัวมาจากไฮโดรเจน
1 | H2O → 2H+ + O2- |
- ธาตุคาร์บอนในสารประกอบ CO2 มีเลขออกซิเดชัน +4 เนื่องจากคาร์บอนสูญเสียอิเล็กตรอน 4 ตัวไปให้กับออกซิเจน
1 | CO2 → C4+ + 2O2- |
ประโยชน์ของเลขออกซิเดชัน
เลขออกซิเดชันมีประโยชน์ในหลายด้าน เช่น
- ใช้ทำความเข้าใจปฏิกิริยาเคมี
- ใช้เขียนสมการเคมี
- ใช้ทำความเข้าใจโครงสร้างของสารประกอบ
สรุป
เลขออกซิเดชัน คือ ค่าประจุที่ธาตุมีอยู่ในสารประกอบ เลขออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบ กำหนดโดยสมมติว่าธาตุแต่ละชนิดในสารประกอบมีประจุไฟฟ้า ซึ่งจะขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับไป