El número (o estado) de oxidación se define como la carga que poseería el elemento si el compuesto al que pertenece fuera perfectamente iónico. Es decir, el número de oxidación indica el número de electrones que el elemento ha perdido o ganado cuando forma un enlace, que supondremos iónico.
Para determinar el número de oxidación de los elementos en un compuesto hay que seguir las siguientes reglas:
1. El número de oxidación de un elemento libre es cero. Por ejemplo los metales no disueltos (Cu, Zn, Al…) o los gases diatómicos (O2, Cl2, F2…).
2. En los iones de un único átomo, el estado de oxidación o número de oxidación de dicho átomo coincide con la carga del ión. Por ejemplo, en el caso de los alcalinos catiónicos el estado de oxidación es +1 (Li+, Na+, K+…) y en el caso de los alcalinotérreos +2 (Ca+2, Mg+2…). Del mismo modo será para los demás metales, por ejemplo, en el Fe(II) el estado de oxidación es +2 y en el Fe(III) +3.
3. El número de oxidación del flúor, F, es siempre -1, por ser el átomo más electronegativo que existe.
4. El número de oxidación del oxígeno es siempre -2, con dos excepciones:
A) Cuando el oxígeno se combina con flúor, su número de oxidación es +2.
B) Cuando el oxígeno se halla formando un peróxido, como el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada, H2O2, su número de oxidación es -1.
5. El número de oxidación del hidrógeno es siempre +1, excepto en los hidruros metálicos que es -1 (por ejemplo hidruro sódico, HNa).
6. Algunos elementos tienen distinto estado de oxidación en función del compuesto que están formando. Por ejemplo, el estado de oxidación del nitrógeno en el monóxido de nitrógeno, NO, es +2, mientras que el estado de oxidación del nitrógeno en el dióxido de nitrógeno, NO2, es +4.
7. La suma algebraica de los números de oxidación de los elementos de un compuesto ha de ser igual a su carga, es decir:
A) Si es un compuesto neutro, la suma algebraica de sus números de oxidación será cero.
B) Si es un catión o un anión será igual a la carga del ión. Por ejemplo, en el caso del anión perclorato, ClO3(-), la suma algebraica de los números de oxidación será -1. En este caso, el oxígeno tiene estado de oxidación -2, por lo que (-2)•3 = -6. De este modo, para que la suma algebraica sea -1, el estado de oxidación del cloro ha de ser +5.
8. Los elementos del grupo 18 no tienen valencias, son los gases nobles, que no forman elementos
9. Si la molécula es orgánica, se opera exactamente igual, asignado estados de oxidación a la fórmula molecular no desarrollada, por ejemplo, en el etanol (CH3-CH2OH = C2H6O): 2·n(C)+6·(+1)+(-2)=0: n(C)=+2.
