酸化数計算ツール

計算を入力してください

求めたい元素

その元素の原子数

化学種全体の電荷

既知の酸化数の合計（他のすべての原子） 例：SO₄²⁻ の場合、酸素 4 個 ×（−2）= −8

結果

Oxidation State of S

+6

per atom of S

Total from S atoms	+6
既知の酸化数の合計	-8
全体の電荷	-2

酸化数とは？

酸化数（酸化状態）とは、原子間の結合がすべて完全にイオン結合だと仮定したときに、その原子が帯びるであろう仮想的な電荷のことです。これは酸化還元反応式を釣り合わせたり、化合物を命名したり、電子の移動を追跡したりするための「帳簿付け」のような道具として使われます。この計算ツールは、すべての酸化数の総和は化学種全体の電荷に等しいという基本法則を用いて、分子や多原子イオンの中にある一つの元素の未知の酸化状態を求めます。

Oxidation numbers track the hypothetical charge on each atom from electron transfer.

使い方

求めたい元素の元素記号、その元素が化学式中にいくつ含まれているか（原子数）、化学種全体の電荷（中性分子なら 0）、そしてそれ以外のすべての原子の酸化数の合計を入力してください。ツールが、選んだ元素 1 原子あたりの酸化状態を計算します。

計算式の解説

ある化学種に、酸化状態が \(x\) である未知元素の原子が \(n\) 個含まれ、その他の原子が既知の合計 \(S\) を寄与しているとします。電荷保存則から、次の関係が成り立ちます。

$$n \cdot x + S = Q$$　これを変形すると $$x = \frac{Q - S}{n}$$ となります。ここで \(Q\) は全体の電荷です。

The unknown state x is found so all oxidation numbers sum to the overall charge Q.

計算例：硫酸イオン（SO₄²⁻）

硫酸イオンでは、酸素の酸化数は通常 −2 です。酸素が 4 個あるので \(S = 4 \times (-2) = -8\) となります。全体の電荷は \(Q = -2\)、硫黄原子は \(n = 1\) 個です。したがって $$x = \frac{-2 - (-8)}{1} = +6$$ となり、硫酸イオン中の硫黄の酸化状態は +6 です。

In sulfate, four oxygens at -2 and a 2- charge give sulfur an oxidation state of +6.

よくある質問（FAQ）

符号のルールはどうなっていますか？　正の値はその原子が酸化された（電子を失った）ことを、負の値は還元された（電子を得た）ことを意味します。

なぜ答えが分数になることがあるのですか？　Fe₃O₄ や S₄O₆²⁻ のような化合物では、個々の原子の酸化数が異なるため、実際に平均値として分数の酸化状態になることがあります。

よく使う既知の値は？　酸素は通常 −2（過酸化物では −1）、水素は +1（金属水素化物では −1）、1 族（アルカリ金属）は +1 です。