שיעור זה זמין גם ב: العربية (ערבית)

דרגת חמצון מינימלית מקסימלית

לכל אחד מהיסודות בטבלה המחזורית יש טווח דרגות חמצון משלו .
מיד נראה איך ניתן לדעת מהו טווח דרגות החמצון של כל יסוד וכיצד ניתן להיעזר בנתון זה בפתרון תרגילי החמצון-חיזור השונים.

נתחיל במתכות.

דרגת החמצון המינימלית כלומר הנמוכה ביותר לכל המתכות היא 0. מתכות אינן מקבלות דרגת חמצון שלילית.

כעת ניעזר במידע מהפרק מבנה וקישור וכן במידע שלמדנו בפרק חמצון-חיזור בשיעור דרגות חמצון.

אם מתכות מהטור הראשון נמצאות בהרכב כימי (תרכובת) כלשהו דרגת החמצון שלהם היא 1+.
לכן למתכות הטור ה-1 דרגות החמצון האפשריות הן 0 (המינימלית) ו-1+ (המקסימלית).

אם מתכות מהטור השני נמצאות בהרכב כימי (תרכובת) כלשהו דרגת החמצון שלהן היא 2+.
לכן למתכות הטור השני דרגות החמצון האפשריות הן 0 (המינימלית) ו-2+ (המקסימלית).

אם מתכות מהטור השלישי נמצאות בהרכב (תרכובת) כלשהו דרגת החמצון שלהן היא 3+.
לכן למתכות הטור השלישי דרגות החמצון האפשריות הן 0 (המינימלית) ו- 3+ (המקסימלית).

דרגת החמצון המינימלית של מתכות המעבר, כמו כל שאר המתכות, היא 0 אבל לחלק ממתכות המעבר יש יותר מדרגת חמצון אחת נוספת (חוץ מ-0). אין צורך לזכור ולהכיר בעל-פה מהן דרגות אלה.

דוגמאות
נחושת (Cu) היא בעלת דרגת חמצון 0 (הערך המינימלי) אבל יש לה גם דרגות חמצון 1+ ו-2+.
ברזל (Fe) הוא בעל דרגת חמצון 0 (הערך המינימלי) אבל יש לו גם דרגת חמצון 2+ ו-3+.

אל-מתכות
נתחיל מהאל-מתכות שהזכרנו בכללים הנוגעים לדרגות החמצון: פלואור (F), מימן (H) וחמצן (O).
הפלואור (F)
הוא היסוד הכי אלקטרושלילי בטבלה המחזורית. לכן בכל התרכובות שלו הוא מושך באופן יחסי, או מקבל אלקטרון. משום כך, המטען היחסי עליו הוא 1- וזו גם דרגת החמצון הנוספת שיש לו חוץ מ- 0 שיש לכל יסוד.
נסכם ונאמר שדרגת החמצון המקסימלית של הפלואור היא 0 והמינימלית היא 1- .
מימן (H)
למדנו בדרגות חמצון שאם המימן קשור למתכת דרגת החמצון שלו היא 1- . אם הוא קשור לאל-מתכת דרגת החמצון שלו 1+. כמובן שיש לו דרגת חמצון 0 כמו לכל יסוד.
לכן טווח דרגות החמצון של המימן נע בין 1- ל-1+ ( 1- , 0 , 1+).
חמצן (O)
בדרך-כלל, החמצן הוא בעל דרגת חמצון 2-. הוא היסוד השני אחרי הפלואור בערך האלקטרושליליות שלו.
ישנם כמה מקרים שבהם החמצן מקבל דרגת חמצון שונה מ- 0 (כיסוד) או שונה מ- 2- כמו ברוב התרכובות שלו.
להלן המקרים שנוכל להגיע למסקנה לגביהם, על-פי הכללים שכבר למדנו בשיעור דרגות חמצון:

1. בכל המולקולות שבהן יש קשר יחיד בין שני אטומי חמצן (O—O) כמו במימן על-חמצני H₂O₂:
   החמצן הוא בדרגת חמצון 1- .
2. בשני מקרים מיוחדים שבהם החמצן קשור לאטום פלואור F₂O ו- F₂O₂
   

החמצן (O) נע בדרגות החמצון בטווח שבין 2- (ערך מינימלי) ל- 2+ (ערך מקסימלי).

כעת נדון בשאר האל-מתכות.

דרגות החמצון שלהן נעות בטווח שבין המספר המרבי של אלקטרונים שהן יכולות לקבל, לפי מיקומן בטבלה המחזורית (זה יהיה הערך המינימלי של דרגת החמצון) לבין המספר המירבי של האלקטרונים שהן יכולות למסור/לשתף (מספר האלקטרונים ברמת האנרגיה האחרונה)

להלן כמה דוגמאות שימחישו את הכלל.
דרגת החמצון המינימלית של כל יסודות הטור השביעי (למעט הפלואור שמוזכר למעלה) היא 1- כי יש להם 7 אלקטרונים ברמה האחרונה ולכן הם יכולים לקבל עוד אלקטרון אחד.
דרגת החמצון המקסימלית שלהן היא 7+ כי זה מספר האלקטרונים שיש להם ברמה האחרונה.
דרגת החמצון המינימלית של יסודות הטור השישי (למעט החמצן שמוזכר למעלה) היא 2- כי יש להם 6 אלקטרונים ברמה האחרונה ולכן הם יכולים לקבל עוד שני אלקטרונים. דרגת החמצון המקסימלית שלהם היא 6+ כי זה מספר האלקטרונים שיש להם ברמה האחרונה.
דרגת החמצון המינימלית של יסודות הטור החמישי היא 3- כי יש להם 5 אלקטרונים ברמה האחרונה ולכן הם יכולים לקבל עוד שלושה אלקטרונים . דרגת החמצון המקסימלית שלהם היא 5+ כי זה מספר האלקטרונים שיש להם ברמה האחרונה.
דרגת החמצון המינימלית של יסודות הטור הרביעי היא 4- כי יש להם 4 אלקטרונים ברמה האחרונה ולכן הם יכולים לקבל עוד ארבע אלקטרונים. דרגת החמצון המקסימלית שלהם היא 4+ כי זה מספר האלקטרונים שיש להם ברמה האחרונה.

נרכז את כל המידע בטבלה הבאה: