Os números de oxidação podem ser usados ​​para prever com o que um elemento se ligará com base em sua capacidade de ganhar ou perder elétrons. Elementos com alta eletronegatividade, como flúor, oxigênio e cloro, têm forte tendência a atrair elétrons e, portanto, se ligarão a elementos com baixa eletronegatividade, como metais. Por outro lado, elementos com baixa eletronegatividade, como sódio, potássio e cálcio, têm forte tendência a doar elétrons e, portanto, se ligarão a elementos com alta eletronegatividade.

Ao considerar os números de oxidação de dois elementos, podemos prever o tipo de ligação que se formará entre eles. Se a diferença nos números de oxidação for grande, então se formará uma ligação iônica. Isso ocorre porque o elemento com maior número de oxidação doará elétrons para o elemento com menor número de oxidação, resultando na formação de íons positivos e negativos.

Por exemplo, quando o sódio (número de oxidação +1) reage com o cloro (número de oxidação -1), forma-se uma ligação iônica porque a diferença nos números de oxidação é grande (2). O sódio doa um elétron ao cloro, resultando na formação de íons Na+ e Cl-.

Se a diferença nos números de oxidação for pequena, formar-se-á uma ligação covalente. Isso ocorre porque os elementos compartilharão elétrons para alcançar uma configuração eletrônica estável.

Por exemplo, quando o hidrogênio (número de oxidação +1) reage com o oxigênio (número de oxidação -2), forma-se uma ligação covalente porque a diferença nos números de oxidação é pequena (1). O hidrogênio e o oxigênio compartilham dois elétrons para alcançar uma configuração eletrônica estável.

Ao compreender os números de oxidação dos elementos, podemos fazer previsões sobre os tipos de ligações que se formarão entre eles. Esta informação pode ser usada para projetar e criar novos materiais com as propriedades desejadas.