主な原子の酸化数の変化

原子の酸化数は１つに決まっているのではなく、いくつかの値をとります。

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これを「酸化数のモノサシ」や「酸化数のはしご」等ということがあります。窒素Ｎ、硫黄Ｓ、塩素Ｃｌ、マンガンＭｎなどが有名です。

それぞれのＳの酸化数について、（　　）内が酸化数を示します。

Ｈ２Ｓ（ー２）、Ｓ（０）、ＳＯ２（＋４）、Ｈ２ＳＯ４（＋６）と、同じＳでも酸化数がー２、０．＋４、＋６といくつかの値をとります。

ＳＯ２は、反応する相手によって酸化剤にも還元剤にもなります。これは、ＳＯ２のＳの酸化数が＋４で、酸化還元反応後に－２、０、＋６のいずれかの値をとるからと考えてよいです。＋４から値が小さくなる、あるいは大きくなる可能性があるからです。

だから、ＳＯ２は、反応する相手によって酸化剤にも還元剤にもなります。

ここからは、Ｎ、Ｃｌ、Ｍｎについて見ていきます。

それぞれのＮの酸化数について、

ＮＨ３（ー３）、Ｎ２（０）、Ｎ２Ｏ（＋１）、ＮＯ（＋２）、ＨＮＯ２（＋３）、ＮＯ２（＋４）、ＨＮＯ３（＋５）と、同じＮでも酸化数がー３、０、＋１、＋２、＋３、＋４、＋５といくつかの値をとります。

それぞれのＣｌの酸化数について、

ＨＣｌ（ー１）、Ｃｌ２（０）、ＨＣｌＯ（＋１）、ＨＣｌＯ２（＋３）、ＨＣｌＯ３（＋５）、ＨＣｌＯ４（＋７）と、同じＣｌでも酸化数がー１、０、＋１、＋３、＋５、＋７といくつかの値をとります。

それぞれのＭｎの酸化数について、

Ｍｎ（０）、ＭｎＣｌ２（＋２）、ＭｎＯ２（＋４）、ＫＭｎＯ４（＋７）と、同じＭｎでも酸化数が０、＋２、＋４、＋７といくつかの値をとります。

このように、同じ原子でも酸化数は異なります。その理由に、電気陰性度や電子配置などが考えられます。

電気陰性度は「電子を引きつける力の強さ」で、電子配置は「電子がどのように並んでいるか」を示したものです。

ただし、この場合の理屈の用い方は、電子配置というよりは電子軌道の話に踏み込むため、大学化学までを用いないと十分な説明には及ばないといえます。

よって、『原子によって電子を引きつける力の強さが異なるため、相手によって酸化数が異なるため、同じ原子でも酸化数が異なることがよくある。』と捉えましょう。

まとめです。

原子の酸化数は１つに決まっているのではなく、いくつかの値をとります。