05 Linguaggio chimico - Valenza e numero di ossidazione

Si può dire che esse è la capacità che ha l'atomo di un elemento di unirsi con uno o più atomi di idrogeno o di sostituirsi ad esso. Ciò vuol dire che nel composto HCl, un atomo di idrogeno si lega ad un atomo di cloro, quindi quest'ultimo è monovalente. Con lo stesso tipo di ragionamento l'ossigeno nel composto acqua H₂O è bivalente, l'azoto nell'ammoniaca NH₃ è trivalente ed il carbonio nel metano CH₄ è tetravalente.

E' più comodo parlare di numero di ossidazione che di valenza, in quanto non è sempre possibile definire in modo semplice la valenza di un elemento.

Il numero di ossidazione rappresenta la carica apparente di un atomo, o meglio: è la carica che avrebbe l'atomo se gli elettroni di legame appartenessero tutti all'atomo più elettronegativo.

Di seguito alcune semplici regole:

1) Il numero di ossidazione di un atomo in una sostanza elementare è zero, per esempio il numero di ossidazione dell'azoto in N₂, o del rame nel Cu metallico, o del fosforo in P₄ è zero.

2) Il numero di ossidazione dell'idrogeno nei suoi composti è +1- C'è un'eccezione: negli idruri metallici all'idrogeno si assegna il numero di ossidazione -1

3) Il numero di ossidazione dell'ossigeno nei suoi composti è -2, esistono però alcune eccezioni: nei perossidi quali H2O2, Na2O2, ecc., il numero di ossidazione dell'ossigeno è di -1. In combinazione con il fluoro, l'ossigeno ha numero di ossidazione +2.

4) La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli atomi presenti in un composto è uguale a 0

5) La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli atomi presenti in uno ione è uguale alla carica effettiva dello ione.

Corollario: il numero di ossidazione di uno ione monatomico è uguale alla sua carica.

Se in un qualsiasi processo chimico, un elemento aumenta il suo numero di ossidazione, si dice che quell'elemento si è ossidato ed il processo viene detto ossidazione. Se inversamente avviene una diminuzione del suo numero di ossidazione, si dice che quell'elemento si è ridotto ed il processo viene detto riduzione.