ऑक्सीकरण संख्या
ऑक्सीकरण संख्या () या ऑक्सीकरण अवस्था () किसी रासायनिक यौगिक में बंधे हुए किसी परमाणु के ऑक्सीकरण () के दर्जे का सूचक होता है। यह संख्या गिनाती है कि उस यौगिक के रासायनिक बंध में वह परमाणु कितने इलेक्ट्रान उस यौगिक में स्थित अन्य परमाणुओं को खो चुका है। उदाहरण के लिए, पानी (जिसका रासायनिक सूत्र HO है) में दोनो हाइड्रोजन परमाणु अपना एक-एक इलेक्ट्रान ऑक्सीजन परमाणु को दे चुके होते हैं। इसलिए जल में हर हाइड्रोजन परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या +1 होती है जबकि ऑक्सीजन की -2 होती है (क्योंकि वह खोने की बजाय दो इलेक्ट्रान प्राप्त कर लेता है)।
हीमोग्लोबिन
जैव-अकार्बनिक रसायनज्ञों द्वारा प्रस्तुत प्रारंभिक सिद्धांतों के अनुसार संभावना सं. 1 सही थी और लौह को आक्सीकरण दशा II. में होना चाहिये. ऐसा इसलिये लगता था क्यौंकि लौह की मेटहीमोग्लोबिन के रूप में आक्सीकरण दशा III, जब .O इलेक्ट्रान को "पकड़नें" के लिये सुपरआक्साइड मौजूद न हो, तो हीमोग्लोबिन को हवा में मौजूद सामान्य ट्रिप्लेट O को बांधनें में अक्षम बना देती है. इसलिये यह मान लिया गया कि जब आक्सीजन गैस फेफड़ों में बंधी होती है, तो लौह Fe(II) के रूप में रहता है. इस पहले वाले क्लासिक मॉडल में लौह का रसायनशास्त्र लुभावना था, लेकिन डायामैग्नेटिक उच्च-ऊर्जा सिंग्लेट आक्सीजन की आवश्यकता कभी समझ में नहीं आई. यह तर्क दिया गया कि आक्सीजन अणु का बंधन उच्च स्पिन लौह (II) को सशक्त-क्षेत्रीय लाइगैंडों के एक आक्टाहेड्राल क्षेत्र में रख देता है –क्षेत्र में इस परिवर्तन से स्फटिक क्षेत्र में वृद्धि से उर्जा का विभाजन हो जाता है, जिससे लौह के इलेक्ट्रान जोड़े बनाकर कम-स्पिन वाली संरचना का निर्माण करते हैं, जो Fe(II) में डायामैग्नेटिक होते हैं. यह जबरन कम-स्पिन युग्लीकरण आक्सीजन के बंधने पर होता है, लेकिन यह लौह के आकार में परिवर्तन को समझाने के लिये काफी नहीं है. लौह के छोटे आकार और बढ़ी हुई आक्सीकरण दशा, व आक्सीजन के कमजोर बांड को समझने के लिये आक्सीजन द्वारा लौह से एक अतिरिक्त इलेक्ट्रान को निकालना आवश्यक है.