Число окисления (валентность) — это условный заряд атома в соединении, который показывает, насколько атом отдает, принимает или делит электроны при образовании химической связи. Числа окисления помогают понять, как элементы в реагентах перераспределяют электроны во время химической реакции, особенно в реакциях окислительно-восстановительного типа.

Применение чисел окисления при балансировке окислительно-восстановительных уравнений:

Определение изменений числа окисления: Для того чтобы сбалансировать уравнение, необходимо определить, какие элементы окисляются (увеличение числа окисления) и восстанавливаются (уменьшение числа окисления).

Запись полуреакций: Записываются две полуреакции: одна для процесса окисления, другая — для восстановления. На этом этапе удобно выделить числа окисления для каждого элемента.

Сбалансировка зарядов и атомов: Затем необходимо сбалансировать количество атомов и зарядов в обеих полуреакциях, добавляя электроны, протоны и молекулы воды по мере необходимости.

Суммирование полуреакций: После балансировки обеих полуреакций их складывают, чтобы получить итоговое сбалансированное уравнение реакции.

Пример нестандартного расчета числа окисления в комплексе:

Рассмотрим комплексное соединение [Fe(CN)₆]³⁻. Чтобы определить число окисления железа (Fe) в этом комплексе:

CN⁻ (цианид) является комплексным ионом, в котором углерод (C) имеет число окисления +2, а азот (N) — -3. Учитывая, что весь ион CN⁻ имеет заряд -1 (это следует из объявления иона нейтральным по заряду), можно записать это как:
[
x + 6(-1) = -3
]
где x — это число окисления железа.

Теперь подставим значения:
[
x - 6 = -3
]
Решающая уравнение, получаем:
[
x = +3
]

Таким образом, число окисления железа (Fe) в комплексе [Fe(CN)₆]³⁻ равно +3.

Применяя этот подход к другим комплексам, можно также определять числа окисления других металлов, исходя из известных зарядов комплексных ионов и чисел окисления лигандов.