元素的氧化态与化合物的化学稳定性直接相关。当两种或多种元素结合在一起形成新的化合物时，就会产生反应，其中的特性以特定的量组合在一起，例如质子可以从一种元素转移到另一种元素。
氧化数与这个概念有关，因此如果我们想进一步研究化合物（超过一种化学元素的组合）的化学研究，了解更多信息非常重要。下面我们定义元素的氧化态是什么、它们的用途以及如何计算它们。
什么是氧化态？
氧化态定义为表示作为化合物一部分的原子的氧化程度的指标。如果原子键是 100% 离子键，它也可以定义为原子所具有的（假设）电荷。
引用这个概念的另一种方式是，氧化态是构成原子的正电荷和负电荷的总和。间接地，它是指原子在化学过程中为了达到其化学稳定性而放弃或接受的电子数量。
元素的氧化态是什么？
氧化态可以是正数或负数，在某些情况下为零。迄今为止已知的最低氧化数为-4，由一些属于碳族的元素拥有。最大的是+8，可以在四氧化钌等中找到。
理论上，化学元素的氧化态是与其族数相对应的。
什么是氧化数？
氧化数是表示化合物形成中涉及的电子数的整数。
元素周期表上的氧化指数
在元素周期表中，您可以看到元素可能的氧化数，因为它们根据与之反应的元素而变化。例如以下化学元素：
- 小时：+1
- 金：+2
- 你：+2、+3、+4
- V+2、+3、+4、+5
- He：0（Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Uuo 也发生同样的情况）
元素周期表中的所有化学元素都有氧化数。
如何计算氧化数？
决定氧化数正负的是它是否获得或失去电子。如果胜利或与倾向于屈服的因素分享，则为负面；但如果它失去了或者分享了它倾向于捕获的元素，那么它就是积极的。
元素的氧化数会根据与其相互作用的元素而变化，这就是为什么我们可以看到有不同数字的元素。要计算化学元素的氧化态，考虑一些规则很重要。
元素氧化数的规则
要了解氧化数，必须遵守以下规则：
- 在不含任何化学元素的状态下，氧化数为零。一些例子：N2、Cl2、Na、Cu、H2、Mg、O2。
- 氢的氧化值为 +1 ，但与金属结合时则为 -1：NaH 或 CaH2。
- 虽然氧的氧化数为-2 ，但过氧化物的氧化数为-1。在OF2的情况下，它是+2。
- 奇怪的是，在金属的氧化数中，它具有相同的化合价，但为正值。示例：Mg2：+2。
- 单原子离子的原子序数与离子的电荷相对应。示例：Cl 为 -1。
- 当特定化合物中元素的氧化数进行代数相加时，结果为零。
- 当构成多原子离子的元素的氧化数进行代数相加时，结果等于离子的电荷。
同样重要的是要考虑到，在共价化合物中，负氧化数被分配给电负性原子。
计算氧化数的步骤
当其中一种元素的数量未知时，氧化态的计算可总结如下：
- 识别化合物中存在的元素的符号。找到它们的价数或氧化数。例如，对于 MgSO4，我们有 3 个元素 Mg + S + O。
- 写出升高化合物的分子式及其氧化数。如果有多个数字，我们不确定（例如硫），而这就是我们要计算的数字。例如：Mg (+2) S (X) O (-2)4。
- 将每种元素的氧化数乘以每种元素的数量。例如，如果是 O4，则将氧的氧化数乘以 4。结果将是：2+X-8
- 现在添加所得的乘积并将其均衡为零。继续这个例子，这将给出：-6+X = 0;如果我们解决这个问题，就会发现硫的氧化数为 X=6。
氧化数有什么用？
除了帮助解决大量化学公式之外，氧化数通常还用于确定原子中的电子数量。就像我们分享的示例一样，这有助于我们确定化合物中其他元素的氧化数。
每当研究各种元素的组合时，氧化数都被认为是评估这些元素之间的关系并从而实现化学稳定性的重要元素。