Oxidációs számok hozzárendelésének gyakorlása

Most, hogy már tudunk valamennyit az oxidációról és a redukcióról, szeretnék bemutatni egy feladatot, hogy biztosak lehessünk abban, hogy van megfelelő támpontunk az oxidációs számok meghatározására egy vegyület atomjai esetében. Például tekintsük a magnézium-oxidot, amit a cementben is használnak, de máshol is. Ez pedig itt a magnézium-hidroxid, ami például savlekötőkben, illetve dezodorokban fordul elő. Most azt szeretném, ha azon gondolkodnál – és javaslom, hogy állíts is meg a videót –, hogy ha adott ez a két vegyület, akkor annak alapján, amit a periódusos rendszerről tudunk, próbáld meg kitalálni a különböző elemek oxidációs számát ezekben a vegyületekben! Bízom benne, hogy meg is próbáltad. Gondoljuk át most együtt is! Először nézzük a magnéziumot, ami itt található. Látjuk, hogy ez a második főcsoport, azaz alkáliföldfém. Két vegyértékelektronja van, nem túl nagy az elektronegativitása. Láttuk már, hogy ebben a csoportban a két vegyértékelektront általában leadják az atomok. Ha ionkötést hoz létre, illetve ionizálódik, várhatóan két elektront veszít. Ha két elektront veszít, +2 lesz a töltése. A magnéziumnak tehát általában +2 az oxidációs száma. Az oxigén a periódusos rendszer túloldalán, a hatodik főcsoportban található. Hat vegyértékelektronja van. Nagy az elektronegativitása; annyira, hogy róla nevezték el az oxidációt is. Általában elvesz elektronokat más elemektől. Konkrétan két elektront szokott elvenni. Ez igazából a csoport egyik eleménél sem ritka, de főként az oxigénre jellemző, hogy elvesz valami mástól két elektront. Így nem szokatlan az oxigént -2-es oxidációs számmal látni. Úgy tűnik, hogy ez itt is így van. A magnézium oxidációs száma lehet +2. Ha ezt felső indexbe írjuk, megállapodás szerint a +-t a 2-es után tesszük. Az oxigénnek pedig lehet -2-es oxidációs száma. A molekula össztöltését tekintve ez rendben is van: +2 és -2 összeadva 0. A vegyület semleges. Ebben az esetben az oxidációs számok nem is hipotetikus iontöltések, amik akkor lennének, ha ionosak volnának a kötések; ez tényleg egy ionvegyület. Az oxigén valóban felvesz két elektront, a magnézium pedig leadja őket. Ebben az esetben tehát az oxidációs szám valódi ionokat jellemez. Nézzük meg most a magnézium-hidroxidot! Az előbbiekhez hasonlóan a magnézium általában lead két elektront, az oxidációs száma +2. Így a teljes hidroxidanionnak itt, a jobb oldalán annak, amit felírtam, ahhoz, hogy az egész semleges legyen, -2-es oxidációs számúnak kell lennie. Hogy jön ez ki? Úgy, hogy itt két hidroxid van. Nézzük csak meg ezt az alsó indexet! Szóval mindkét hidroxidnak -1 a töltése, azt is mondhatjuk, hogy az összesített oxidációs száma. Így ha kettő van belőle, az a magnéziummal együtt éppen 0-t ad. Így van is értelme: ha az oxigén oxidációs száma -2, a hidrogéné +1, minden hidroxidban az atomok összesített oxidációs száma -1 lesz. De mivel kettő van belőlük, a vegyületnek ebben a részében az oxidációs számok összege -2, ami a magnézium +2-jével együtt kiadja a nullát. Így tehát az jön ki, aminek kell.