Numero di ossidazione: cos’è e come calcolarlo

Il numero di ossidazione di un elemento chimico all’interno di un composto equivale alla carica elettrica che quel determinato elemento assume dopo aver ceduto gli elettroni di legame all’elemento con una maggior carica elettronegativa del composto. Vediamo insieme cos’è e come calcolarlo.

Il numero di ossidazione corrisponde alla differenza tra il numero di elettroni di valenza dell’elemento chimico e il numero di elettroni che rimangono allo stesso elemento dopo aver ceduto gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo. Il numero di ossidazione è importante perché determina le caratteristiche dell’atomo, indicando il numero di elettroni in eccesso o in difetto rispetto a quelli che possedeva inizialmente e quindi prima di essere immesso nel composto.

Numero di ossidazione: come si calcola?

Il calcolo del numero di ossidazione di un elemento chimico è il classico problema che sembra ostico ma che in realtà risulta piuttosto semplice. Per riuscire a calcolare il numero di ossidazione di un elemento è fondamentale avere sotto mano la tavola periodica (a meno che non si conoscano le caratteristiche chimiche degli elementi a memoria). Bisogna poi applicare una serie di regole piuttosto semplici, che permettono di arrivare al risultato in modo rigoroso.

Il calcolo dei numeri di ossidazione non è così difficile. In un primo momento può sembrare complesso, ma basta fare qualche semplice esercizio per comprendere il funzionamento del meccanismo che porta alla risoluzione del problema. Calcolare i numeri di ossidazione è quindi molto più semplice di quello che potrebbe sembrare. Applicando le regole che vi illustriamo adesso non dovreste avere alcun tipo di problema nel risalire al n.o. che state cercando.

Le regole di base per il calcolo

Queste semplici regolo devono essere memorizzate perché consentono di calcolare il numero di ossidazione di alcuni elementi con molta più facilità.

• Il numero di ossidazione di un elemento chimico allo stato elementare è sempre 0.
• Nel calcolo non bisogna considerare i legami esistenti tra gli atomi di uno stesso elemento.
• In una molecola, la somma dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi è sempre 0.
• Il numero di ossidazione è positivo se gli elettroni vengono ceduti mentre è negativo se vengono acquistati.
• Se i due atomi della coppia hanno la stessa elettronegatività, gli elettroni di legame vengono divisi in parti uguali tra i due atomi.

Per calcolare il numero di ossidazione di un atomo presente in un composto occorre conoscere quindi il numero e la tipologia di legami instaurati all’interno della molecola, il numero di elettroni di valenza degli atomi di un composto e le loro elettronegatività. Questi elementi sono sufficienti per riuscire a risalire al n.o.

Il calcolo in alcuni elementi chimici

• L’idrogeno ha sempre numero di ossidazione +1 tranne con alcuni composti contenenti metalli: in questo caso il n.o. è +1 e l’idrogeno si trova a destra nella formula.
• L’ossigeno ha sempre n.o. +2.
• Il fluoro ha sempre numero di ossidazione -1.
• Il cloro, il bromo e lo iodio hanno sempre n.o. -1 tranne quando sono legati a ossigeno o fluoro: in questo caso assumono numeri positivi.
• I metalli hanno sempre n.o. positivo. 
• I Cationi e gli Anioni hanno sempre n.o. corrispondente alla loro carica.