Hapetusaste

Terminologiaa: hapetusaste ja -luku sekä hapettumisaste ja -luku ovat kaikki käytössä olevia nimityksiä samalle suureelle.

Hapetusasteella kuvataan alkuaineen varausosuutta sen muodostamissa yhdisteissä. Yksiatomisten ionien välisissä yhdisteissä aineen hapetusaste on sama kuin ionivaraus, kuten rauta(III)kloridissa FeCl3 Fe:lla +3 ja Cl:lla –1. Molekyyliyhdisteissä hapetusaste määräytyy alkuaineen elektronegatiivisuuden sekä sitoutuneiden atomien (sidoselektronien) määrän perusteella

Hapetusastetta merkitään sekä arabialaisin että roomalaisin numeroin, esim. +3 tai +III. Yhdisteiden nimissä esiintyvät metallikationien hapetusasteet on kuitenkin tapana kirjoittaa roomalaisin numeroin ilman etumerkkiä, kuten edellä, esim. rauta(III)kloridi.

Hapetusasteiden laskemiseen käytetään seuraavia sääntöjä:
  • Vapaan alkuaineen hapetusaste on nolla myös moniatomisissa molekyyleissä (esim. Fe, H2, P4, S8).
  • Yhdisteen kaikkien alkuaineiden hapetusasteiden summa on nolla.
  • Yksiatomisen ionin hapetusaste on sama kuin ionin varaus.
  • Moniatomisissa ioneissa hapetusasteiden summa on ionin kokonaisvarauksen suuruinen.
  • Kovalenttisessa yhdisteessä ajatellaan sidoselektronien kuuluvan kokonaan elektronegatiivisemmalle alkuaineelle ja päätellään hapetusaste sen mukaisesti.
  • Vedyn tavallisin hapetusaste on yhdisteissä +1 (esim. HCl). Hydrideissa vety on –1:n arvoinen (esim. NaH).
  • Hapella on yhdisteissään hapetusasteena –2 (esim. H2O), poikkeuksena peroksidit esim. vetyperoksidi H2O2 (–1) ja superoksidit esim. KO2 (–½).

Esimerkkejä

Mikä on typen hapetusaste a) NO:ssa b) NO3:ssa c) NH3:ssa?
Ratkaisu
a) x + (–2) = 0 x = +2
b) x + 3(–2) = –1 x = +5
c) x + 3(+1) = 0 x = –3
Mikä on rikin hapetusaste ionissa S4O62– ?
4x + 6(–2) = –2 x = +2,25
Tulos voidaan tulkita mm. siten, että S4O62–-ionissa S-atomeilla on erilaisia hapetusasteita.