Como vimos, en las reacciones de óxido-reducción con formación de compuestos iónicos, se observa una transferencia de electrones. En el caso de tener compuesto moleculares, por ejemplo HCl o SO2, en realidad no se transfieren electrones durante la formación de estos compuestos. Pero el seguimiento de las reacciones redox se hace mediante el número de oxidación.
El número de oxidación, también llamado estado de oxidación, significa el número de cargas que tendría un átomo en una molécula (o en un compuesto iónico) si los electrones fueran transferidos completamente. Por ejemplo, para la reacción de formación de HCl:
0 0 +1-1
H2 (g) + Cl2 (g) —————-> 2HCl (g)
Los número colocados encima de los símbolos de los elementos son los números de oxidación. No hay cargas en los átomos de las moléculas de reactivos. Por tanto, su número de oxidación es nulo. Sin embargo, para las moléculas de los productos se supone que ha habido una transferencia completa de electrones y los átomos ganaron o perdieron electrones. Los números de oxidación reflejan el número de electrones “transferidos”.
Los números de oxidación permiten identificar, a simple vista, los elementos que se han oxidado y reducido. Los elementos que muestran un aumento en el número de oxidación, el hidrógeno en el ejemplo anterior, se han oxidado. El cloro se redujo, por lo que sus número de oxidación son menores que al inicia de la reacción.
En la tabla periódica, pueden observarse los números de oxidación de los elementos más conocidos. Pueden resumirse algunas reglas de la siguiente manera:
- Los elementos metálicos sólo tienen números de oxidación positivos, mientras que los elementos no metálicos pueden tener números de oxidación positivos o negativos.
- El máximo valor de oxidación que tiene un elemento de los grupos 1A a 7A es su número de grupo en la tabla periódica. Por ejemplo, los halógenos se encuentran en el grupo 7A, por lo tanto su máximo número de oxidación será +7.
- Los metales de transición (grupos 1B, 3B al 8B) por lo general tienen varios números de oxidación.