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과학

산화수

산화수과학
영문명
Oxidation state 또는 Oxidation number
성격
전자 배정에 따른 형식적인 수
증가할 때
산화
감소할 때
환원
산화수는 결합 전자를 일정한 규칙으로 배정했을 때 원자에 부여하는 형식적인 전하수다. 산화와 환원에서 전자 수의 변화를 추적하는 데 쓰며, 공유 결합 속 원자의 실제 부분 전하와는 구별한다.

실제 전하를 그대로 뜻하지 않는다

공유 결합에서는 전자가 원자 사이에 분포한다. 산화수는 이런 분포를 계산 규칙에 따라 이온적으로 근사해 원자에 배정한 값이다. 분자 속 산소의 산화수가 −2라고 해서 언제나 독립된 O²⁻ 이온으로 존재한다는 뜻은 아니다.

전체 전하와 합 맞추기

중성 물질에서는 원자별 산화수에 원자 수를 곱해 더한 값이 0이고, 이온에서는 그 합이 이온의 전하와 같다. 이 관계를 이용하면 알려진 원소의 값과 화학식으로 다른 원소의 산화수를 구할 수 있다.

황산 이온의 계산

SO₄²⁻에서 산소의 산화수를 각각 −2로 두면 황의 값을 x라 할 때 x+4×(−2)=−2다. 따라서 x=+6이다. 이온 전체의 전하 −2와 그 안의 황에 배정된 산화수 +6은 서로 다른 값이다.

변화를 비교하는 기준

반응 전후 같은 원소의 산화수를 비교하여 증가하면 산화, 감소하면 환원으로 구분한다. 단순한 암기 규칙에는 예외가 있어 결합과 화학종을 확인해야 한다. 특히 모든 화합물에서 산소나 수소의 값이 무조건 같다고 가정해서는 안 된다.

관련 문서

산화 / 환원 / 전자 / 전기음성도 / 공유 결합 / 음이온 / 화학 반응식 / 황