Jak zmieniają się stopnie utlenienia atomów pierwiastków chemicznych w reakcji syntezy chlorku magnezu?

$\text{Mg}+{\text{Cl}}_2\to {\text{MgCl}}_2$

Analizę problemu postawionego w pytaniu warto rozpocząć od określenia stopni utlenienia atomów w poszczególnych reagentach. Równanie można zatem zapisać w postaci:

${\text{Mg}}^0+{\text{Cl}}_2^0\to {\mathrm{Mg}}^{\text{II}}{\mathrm{Cl}}_2^{\text{-I}}$

Z równania wynika, że atom magnezu podwyższył swój stopień utlenienia z $0$ do $\mathrm{II}$, natomiast atom chloru obniżył swój stopień utlenienia z $0$ do -$\mathrm{I}$. Zapiszmy teraz schematy procesów utleniania i redukcji:

${\text{Mg}}^0\to {\mathrm{Mg}}^{\mathrm{II}}+2{\mathrm{e}}^{-} \mathrm{proces} \mathrm{utlenienia}$

${\text{Cl}}^0+{\mathrm{e}}^{-}\to {\text{Cl}}^{\text{-I}} \mathrm{proces} \mathrm{redukcji}$

Z zapisów tych wynika, że:

1. W procesie utleniania reduktor ($\mathrm{Mg}$) zwiększył swój stopień utlenienia (z $0$ na $\mathrm{II}$) i oddał (dwa) elektrony.

2. W procesie redukcji utleniacz ($\mathrm{Cl}$) obniżył swój stopień utlenienia (z $0$ na -$\mathrm{I}$) i przyjął (jeden) elektron.

Wymiana elektronów w omawianej reakcji zachodzi pomiędzy reduktorem, który oddaje elektrony, a pobierającym elektrony utleniaczem. Reakcje te nie mogą przebiegać niezależnie, ponieważ elektrony oddane (przez atomy magnezu) w reakcji utleniania są pobrane (przez atomy chloru) w reakcji redukcji.