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    氧化數(shù)有時(shí)叫氧化態(tài)，它用于標(biāo)志原子的正性或負(fù)性。在化學(xué)反應(yīng)中當(dāng)一個(gè)原子的價(jià)電子被移走了或偏離了，我們就給這原子規(guī)定一個(gè)正氧化數(shù)，并說(shuō)它處于一種正氧化態(tài)。在化學(xué)反應(yīng)中當(dāng)一個(gè)原子獲得了電子，或有電子偏近它，我們便給這個(gè)原子一個(gè)負(fù)氧化數(shù)，或說(shuō)它處于一種負(fù)氧化態(tài)。氧化數(shù)的數(shù)值決定于每個(gè)原子所轉(zhuǎn)移或偏離或偏近的電子數(shù)。

    對(duì)離子型物質(zhì)來(lái)說(shuō)，元素的氧化數(shù)等于離子的電荷。在氯化鈉中，鈉的氧化數(shù)是＋1，氯的氧化數(shù)是一1；在氧化鎂MgO中，鎂的氧化數(shù)是＋2，氧的氧化數(shù)是一2；在溴化鈣CaBr2中，鈣的氧化數(shù)是＋2，溴的氧化數(shù)是一1。為了方便起見可以把一種原子的氧化數(shù)的數(shù)字和正負(fù)號(hào)標(biāo)明在化學(xué)符號(hào)的上方。

    對(duì)于共價(jià)型的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，氧化數(shù)概念是比較武斷的，但盡管如此它對(duì)書寫化學(xué)式仍是有用的，在后面第16章我們將可看到，它對(duì)于配平氧化還原反應(yīng)方程式也是很有用的。在含有兩種元素的共價(jià)化合物中，給電負(fù)性較大的元素指定一個(gè)負(fù)氧化數(shù)。給電正性較大的元素指定一個(gè)正氧化數(shù)。在共價(jià)分子HC1中，氫原子的氧化數(shù)為＋1，因?yàn)闅湓拥膬r(jià)電子偏移（但不是轉(zhuǎn)移）向電負(fù)性較大的氯原子一邊。在HCl中氯原子的氧化數(shù)為ー1。碳的電負(fù)性大于氫，因此在甲烷CH4中，習(xí)慣上說(shuō)碳的氧化數(shù)是一4，氫的氧化數(shù)是＋1；共用電子偏近于碳原子子。在二氧化碳CO2中，氧的電負(fù)性大于碳，因此，在這個(gè)化合物中氧的氧化數(shù)是一2，碳的氧化數(shù)是＋4，在水H20中，每個(gè)氫原子的氧化數(shù)是＋1，而氧的氧化數(shù)為一2。

    單質(zhì)的氧化數(shù)總指定為零。單質(zhì)給以氧化數(shù)零是因?yàn)橄嗤氐脑泳哂邢嗤碾娯?fù)性。在相同元素的原子間形成化學(xué)鍵時(shí)并沒有電子的轉(zhuǎn)移或凈偏移。

    許多元素在它們的不同化合物中有不止一種氧化數(shù)。舉來(lái)說(shuō)，在FeCl2中鐵的氧化數(shù)是＋2，而在FeCl3中它的氧化數(shù)是＋3錫在SnCl2和SnCl4中的氧化數(shù)分別是＋2和＋4。在每個(gè)上達(dá)化合物中氯的氧化數(shù)是一1。不過(guò)氯的氧化數(shù)在 Nacio中是＋1

在NaC1O2中是＋3，在NaC1O3中是＋5，在NaC1O4中是＋7。

    如果在一個(gè)化合物中只有一種原子的氧化數(shù)是未知的，這個(gè)未知的氧化數(shù)可以通過(guò)計(jì)算求出。在一個(gè)化合物中原子和離子的正氧化數(shù)與負(fù)氧化數(shù)的代數(shù)和必須永等于零。例如在Na2SO4中，硫的氧化數(shù)可以從鈉和氧的已知氧化數(shù)來(lái)計(jì)算。每個(gè)鈉原子的氧化數(shù)為＋1，2個(gè)鈉原子的總共氧化數(shù)為＋2；每個(gè)氧原子的氧化數(shù)為－2，4個(gè)氧原子的總共氧化數(shù)為－8。由于氧化數(shù)之和等于零，硫的氧化數(shù)必定是＋6。對(duì)于Na2SO3來(lái)說(shuō)，同樣的計(jì)算表明，在這個(gè)化合物中硫的氧化數(shù)是＋4。在H2S中，硫的氧化數(shù)是一2。

    一些較常見的氧化數(shù)提供在第4－3表中。

    應(yīng)該強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，雖然氧化數(shù)概念給書寫化學(xué)式和配平氧化還原方程式帶來(lái)了極大的便利，但這個(gè)概念是頗為武斷的。特別明顯的是在有些化合物里計(jì)算出來(lái)的氧化數(shù)是個(gè)分?jǐn)?shù)。舉例來(lái)說(shuō)，在Fe3O4中有4個(gè)氧原子，每個(gè)氧原子的氧化數(shù)是一2，總的氧化數(shù)為－8。為了使分子為電中性，三個(gè)鐵原子的總電荷數(shù)應(yīng)該是＋8，或每個(gè)鐵原子的氧化數(shù)是＋8/3?；颍?又2/3。

+2又2/3-2

                                  Fe3O4

    氧化數(shù)總是對(duì)于ー種元素的一個(gè)原子而言的，因此在這個(gè)例子中鐵原子的氧化數(shù)是＋2?？梢宰⒁庠谶@特定的例子中，如果認(rèn)為有一個(gè)鐵原子的氧化數(shù)是＋2（如在FeO中）和有二個(gè)鐵原子

的氧化數(shù)是＋3（如在Fe2O3中），那么鐵原子的平均氧化數(shù)就是＋2又2/3。這樣一來(lái)就可以把Fe3O4分子看成是由一個(gè)FeO分子和二個(gè)Fe20分子互相結(jié)合成的復(fù)合體。不過(guò)對(duì)于所有的這種含有－一種原子有分?jǐn)?shù)氧化數(shù)的分子，不能把這種類似的理解方式普遍應(yīng)用。

    在分子中的電子分布比起氧化態(tài)來(lái)說(shuō)是分子的比較基本的性質(zhì)，但在許多情況中在電子分布和氧化態(tài)之間存在著一種密切的聯(lián)系。我們應(yīng)該時(shí)時(shí)想到氧化態(tài)的計(jì)算是一種有用的但是武斷的概念。