分析化學_附錄D 氧化價數和平衡氧化還原反應式

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氧化價數 ，或者氧化狀態 ，是被使用來 跟蹤與特定元素形式相關之電子數目的一種紀錄方式。

由氧化價數應該可以知道，當電中性原子形成化合物時，它已經失去或者獲得多少個電子。因為氧化價數並沒有實際上的物理意義，因此它們會顯得有些隨意，所以對於不尋常化合物中的某個特定元素，並不是所有化學家都會將其指定為相同的氧化價數。然而還是有一些基本原則可以提供作為一個有用的開端。

1. 元素本身，亦即或者的氧化價數等於 0。

2. H 的氧化價數通常是 +1，但是金屬氫化 物是例外，譬如 NaH 的 H 是 –1。

3. 氧的氧化數目通常是 –2。唯一的常見 例外情況是過氧化物，在其中，兩個氧 原子彼此鍵結在一起，而且每一個都具 有 – 1 的氧化價數。有兩個例子是過氧 化氫 (H—O—O—H) 和它的陰離子

4. 鹼金屬 (Li、Na、K、Rb、Cs、Fr) 通常會具有 +1 的氧化價數。而鹼土族金屬 (Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra) 通常具有 +2 的氧化價數。

5. 鹵素 (F、Cl、Br、I) 通常具有 – 1 氧化價數。當不同的兩種鹵素彼此鍵結在一起或者、當鹵素鍵結有不止一個原子時，就會出現例外情況。當不同的鹵素彼此鍵結在一起時，會將 – 1 氧化價數指定給具有比較大電負度的鹵素原子。

在一個分子裡的每個原子之氧化價數的總和值必須等於分子所帶有的電荷數。 譬如碳的氧化價數一定是 – 2。比起在環已烷的情況，在苯裡的碳是處於較高的氧化價數。

在裡的碘之氧化價數是 +1。而這 種情況是不尋常的，因為鹵素通常是 – 1。然 而因為氯的電負度比碘的大，所以會指定 Cl 為–1，因此強迫I成為+1。

氧化如同在中的 As 之氧化價數 是 +3，而 S 的氧化價數是 –2。這會有些隨意性，但是卻是合理的。因為 S 的電負度 比 As 大，所以會讓 S 具有負的氧化價數， 而 As 則帶有正的氧化價數；而且因為 S 與通常是 –2 的氧是同一族的，所以會指定 S 為 – 2，因此就會讓 As 成為 +3。

在 (四硫磺酸根) 中的 S 之氧化價 數是 +2.5。因為六個 O 原子貢獻了 – 12，所 以會出現有分數型氧化價數。因為離子的電荷數是 –2，所以四個 S 原子必須貢獻出+10。因此 S 的平均氧化價數一定是 = 2.5。

在 的 Fe 之氧化價數是 +3。 為了進行這份指定工作，首先要認知到氰離子 是帶有 – 1 電荷的一種常見離子。所 以六個氰離子貢獻出 – 6，而三個鉀離子 又貢獻出 +3。因此 Fe 應該具有 +3 的氧化價數，才能讓整個化學式是電中性的。在這種作法中，沒有必要把個別的氧化價數分別指定給碳和氮，而只需要認知到 CN 帶有的電荷數是 –1 即可。