أعلى درجة أكسدة في. حالة الأكسدة

الشحنة الرسمية للذرة في المركبات هي كمية مساعدة ، وعادة ما تستخدم في وصف خصائص العناصر في الكيمياء. هذه الشحنة الكهربائية الشرطية هي درجة الأكسدة. تتغير قيمته نتيجة للعديد من العمليات الكيميائية. على الرغم من أن الشحنة رسمية ، إلا أنها تميز خصائص وسلوك الذرات في تفاعلات الأكسدة والاختزال (ORDs).

الأكسدة والاختزال

في الماضي ، استخدم الكيميائيون مصطلح "الأكسدة" لوصف تفاعل الأكسجين مع العناصر الأخرى. يأتي اسم التفاعلات من الاسم اللاتيني للأكسجين - الأكسجين. في وقت لاحق اتضح أن العناصر الأخرى تتأكسد أيضًا. في هذه الحالة ، يتم استعادتها - يتم توصيل الإلكترونات. كل ذرة أثناء تكوين الجزيء تغير هيكل غلافها الإلكتروني التكافؤ. في هذه الحالة ، تظهر شحنة رسمية ، وتعتمد قيمتها على عدد الإلكترونات المعطاة أو المستلمة بشروط. لتوصيف هذه القيمة ، تم استخدام المصطلح الكيميائي الإنجليزي "رقم الأكسدة" سابقًا ، والذي يعني "رقم الأكسدة" في الترجمة. يعتمد استخدامه على افتراض أن الإلكترونات الرابطة في الجزيئات أو الأيونات تنتمي إلى الذرة ذات القدرة الكهربية الأعلى (EO). يتم التعبير عن القدرة على الاحتفاظ بالإلكترونات الخاصة بهم وجذبها من الذرات الأخرى بشكل جيد في اللافلزات القوية (الهالوجينات والأكسجين). المعادن القوية (الصوديوم والبوتاسيوم والليثيوم والكالسيوم وعناصر أخرى قلوية وقلوية أرضية) لها خصائص معاكسة.

تحديد درجة الأكسدة

حالة الأكسدة هي الشحنة التي تكتسبها الذرة إذا تم تحويل الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة تمامًا إلى عنصر كهرسلبي أكثر. هناك مواد ليس لها بنية جزيئية (هاليدات الفلزات القلوية ومركبات أخرى). في هذه الحالات ، تتزامن حالة الأكسدة مع شحنة الأيون. تُظهر الشحنة الشرطية أو الحقيقية العملية التي حدثت قبل أن تكتسب الذرات حالتها الحالية. حالة الأكسدة الموجبة هي العدد الإجمالي للإلكترونات التي تمت إزالتها من الذرات. القيمة السالبة لحالة الأكسدة تساوي عدد الإلكترونات المكتسبة. من خلال تغيير حالة الأكسدة لعنصر كيميائي ، يحكم المرء على ما يحدث لذراته أثناء التفاعل (والعكس صحيح). يحدد لون المادة التغييرات التي حدثت في حالة الأكسدة. مركبات الكروم والحديد وعدد من العناصر الأخرى التي تظهر فيها تكافؤات مختلفة ملونة بشكل مختلف.

قيم حالة الأكسدة السلبية والصفر والإيجابية

تتكون المواد البسيطة من عناصر كيميائية بنفس قيمة EO. في هذه الحالة ، تنتمي الإلكترونات الرابطة إلى جميع الجسيمات الهيكلية بالتساوي. لذلك ، في المواد البسيطة ، لا تعتبر حالة الأكسدة (H 0 2 ، O 0 2 ، C 0) من سمات العناصر. عندما تقبل الذرات الإلكترونات أو تتحرك السحابة العامة في اتجاهها ، فمن المعتاد كتابة الشحنات بعلامة ناقص. على سبيل المثال ، F -1 ، O -2 ، C -4. من خلال التبرع بالإلكترونات ، تكتسب الذرات شحنة موجبة حقيقية أو رسمية. في أكسيد 2 ، تتبرع ذرة الأكسجين بإلكترون واحد لكل ذرتين من الفلور وتكون في حالة أكسدة O +2. من المعتقد أنه في جزيء أو أيون متعدد الذرات ، تتلقى الذرات الكهربية كل الإلكترونات الملزمة.

الكبريت هو عنصر يظهر التكافؤات المختلفة وحالات الأكسدة.

غالبًا ما تظهر العناصر الكيميائية للمجموعات الفرعية الرئيسية تكافؤًا أقل يساوي VIII. على سبيل المثال ، تكافؤ الكبريت في كبريتيد الهيدروجين وكبريتيدات المعدن هو II. يتميز العنصر بالتكافؤ المتوسط ​​والعالي في الحالة المثارة ، عندما تتخلى الذرة عن واحد أو اثنين أو أربعة أو كل الإلكترونات الستة وتعرض التكافؤ الأول والثاني والرابع والسادس على التوالي. نفس القيم ، فقط بعلامة ناقص أو علامة زائد ، لها حالات أكسدة الكبريت:

• في كبريتيد الفلور يعطي إلكترونًا واحدًا: -1 ؛
• أدنى قيمة في كبريتيد الهيدروجين: -2 ؛
• في الحالة المتوسطة لثاني أكسيد: +4 ؛
• في ثلاثي أكسيد ، حامض الكبريتيك والكبريتات: +6.

في أعلى حالة أكسدة ، لا يقبل الكبريت إلا الإلكترونات ؛ وفي أدنى حالة له ، فإنه يُظهر خصائص اختزال قوية. يمكن أن تعمل ذرات S +4 كعوامل مختزلة أو مؤكسدة في المركبات ، حسب الظروف.

نقل الإلكترونات في التفاعلات الكيميائية

في تكوين بلورات كلوريد الصوديوم ، يتبرع الصوديوم بالإلكترونات للكلور الأكثر كهرسلبية. تتطابق حالات أكسدة العناصر مع شحنات الأيونات: Na +1 Cl -1. بالنسبة للجزيئات التي تم إنشاؤها عن طريق التنشئة الاجتماعية وإزاحة أزواج الإلكترون إلى ذرة أكثر كهرسلبية ، فإن مفهوم الشحنة الرسمية فقط هو القابل للتطبيق. ولكن يمكن افتراض أن جميع المركبات تتكون من أيونات. ثم تكتسب الذرات ، عن طريق جذب الإلكترونات ، شحنة سالبة مشروطة ، ومن خلال التخلي عنها ، تكتسب شحنة موجبة. في ردود الفعل ، وضح عدد الإلكترونات التي يتم تهجيرها. على سبيل المثال ، في جزيء ثاني أكسيد الكربون C +4 O - 2 2 ، يعرض الفهرس المشار إليه في الزاوية اليمنى العليا من الرمز الكيميائي للكربون عدد الإلكترونات التي تمت إزالتها من الذرة. الأكسجين في هذه المادة له حالة أكسدة -2. الفهرس المقابل للعلامة الكيميائية O هو عدد الإلكترونات المضافة في الذرة.

كيفية حساب حالات الأكسدة

يمكن أن يستغرق حساب عدد الإلكترونات التي تم التبرع بها وإضافتها بواسطة الذرات وقتًا طويلاً. القواعد التالية تجعل هذه المهمة أسهل:

1. في المواد البسيطة ، حالات الأكسدة هي صفر.
2. مجموع أكسدة جميع الذرات أو الأيونات في مادة محايدة هو صفر.
3. في أيون معقد ، يجب أن يتوافق مجموع حالات الأكسدة لجميع العناصر مع شحنة الجسيم بأكمله.
4. تكتسب الذرة الأكثر كهرسلبية حالة أكسدة سالبة ، والتي تكتب بعلامة ناقص.
5. تتلقى العناصر الكهربية الأقل حالات أكسدة موجبة ، وتتم كتابتها بعلامة زائد.
6. يُظهر الأكسجين عمومًا حالة أكسدة تبلغ -2.
7. بالنسبة للهيدروجين ، القيمة المميزة هي: +1 ، يحدث في هيدرات المعادن: H-1.
8. الفلور هو أكثر العناصر كهربيًا ، ودائمًا ما تكون حالة الأكسدة فيه -4.
9. بالنسبة لمعظم المعادن ، فإن أرقام الأكسدة والتكافؤ هي نفسها.

حالة الأكسدة والتكافؤ

تتشكل معظم المركبات نتيجة لعمليات الأكسدة والاختزال. يؤدي انتقال أو إزاحة الإلكترونات من عنصر إلى آخر إلى تغيير في حالة الأكسدة والتكافؤ. غالبًا ما تتطابق هذه القيم. كمرادف لمصطلح "حالة الأكسدة" ، يمكن استخدام عبارة "التكافؤ الكهروكيميائي". ولكن هناك استثناءات ، على سبيل المثال ، في أيون الأمونيوم ، يكون النيتروجين رباعي التكافؤ. في نفس الوقت ، تكون ذرة هذا العنصر في حالة الأكسدة -3. في المواد العضوية ، يكون الكربون دائمًا رباعي التكافؤ ، لكن حالات أكسدة ذرة C في الميثان CH 4 ، والكحول الفورمي CH 3 OH وحمض HCOOH لها قيم مختلفة: -4 و -2 و +2.

تفاعلات الأكسدة والاختزال

يشمل الأكسدة والاختزال العديد من العمليات الأكثر أهمية في الصناعة ، والتكنولوجيا ، والطبيعة الحية وغير الحية: الاحتراق ، والتآكل ، والتخمير ، والتنفس داخل الخلايا ، والتمثيل الضوئي ، وظواهر أخرى.

عند تجميع معادلات OVR ، يتم تحديد المعاملات باستخدام طريقة التوازن الإلكتروني ، والتي يتم فيها تشغيل الفئات التالية:

• الأكسدة؛
• عامل الاختزال يتبرع بالإلكترونات ويتأكسد ؛
• العامل المؤكسد يقبل الإلكترونات ويتم تقليله ؛
• يجب أن يكون عدد الإلكترونات المعطاة مساويًا لعدد الإلكترونات المتصلة.

يؤدي اكتساب الذرة للإلكترونات إلى انخفاض حالة الأكسدة (الاختزال). يصاحب فقدان إلكترون واحد أو أكثر من قبل الذرة زيادة في عدد أكسدة العنصر نتيجة للتفاعلات. بالنسبة لـ OVR ، يتم استخدام التدفق بين أيونات الإلكتروليتات القوية في المحاليل المائية ، وليس التوازن الإلكتروني ، ولكن غالبًا ما يتم استخدام طريقة نصف التفاعلات.

عند تعريف هذا المفهوم ، يُفترض بشكل مشروط أن إلكترونات الربط (التكافؤ) تمر إلى ذرات كهرسلبية أكثر (انظر الكهربية) ، وبالتالي تتكون المركبات ، كما كانت ، من أيونات موجبة وسالبة الشحنة. يمكن أن تحتوي حالة الأكسدة على قيم صفرية وسالبة وإيجابية ، والتي يتم وضعها عادةً فوق رمز العنصر في الأعلى.

يتم تعيين القيمة الصفرية لحالة الأكسدة لذرات العناصر في الحالة الحرة ، على سبيل المثال: Cu ، H 2 ، N 2 ، P 4 ، S 6. تحتوي القيمة السالبة لدرجة الأكسدة على تلك الذرات ، حيث يتم إزاحة سحابة الإلكترون الملزمة (زوج الإلكترون). بالنسبة للفلور في جميع مركباته ، فهو -1. الذرات التي تمنح إلكترونات التكافؤ لذرات أخرى لديها حالة أكسدة موجبة. على سبيل المثال ، بالنسبة للمعادن الأرضية القلوية والقلوية ، تكون على التوالي +1 و +2. في الأيونات البسيطة مثل Cl - ، S 2− ، K + ، Cu 2+ ، Al 3+ ، تساوي شحنة الأيون. في معظم المركبات ، تكون حالة أكسدة ذرات الهيدروجين +1 ، ولكن في هيدرات المعادن (مركباتها مع الهيدروجين) - NaH و CaH 2 وغيرها - تكون -1. بالنسبة للأكسجين ، تكون حالة الأكسدة -2 ، ولكن ، على سبيل المثال ، بالاقتران مع الفلور 2 ستكون +2 ، وفي مركبات البيروكسيد (BaO 2 ، إلخ) -1. في بعض الحالات ، يمكن أيضًا التعبير عن هذه القيمة كرقم كسري: بالنسبة للحديد في أكسيد الحديد (II ، III) Fe 3 O 4 فهي تساوي +8/3.

المجموع الجبري لحالات أكسدة الذرات في المركب هو صفر ، وفي أيون معقد يكون شحنة الأيون. باستخدام هذه القاعدة ، نحسب ، على سبيل المثال ، حالة أكسدة الفوسفور في حمض الفوسفوريك H 3 PO 4. بالدلالة عليها بـ x وضرب حالة الأكسدة للهيدروجين (+1) والأكسجين (−2) بعدد ذراتهم في المركب ، نحصل على المعادلة: (+1) 3 + x + (- 2) 4 = 0 ، من أين س = + 5. وبالمثل ، نحسب حالة أكسدة الكروم في أيون Cr 2 O 7 2−: 2x + (- 2) 7 = −2 ؛ س = + 6. في المركبات MnO ، Mn 2 O 3 ، MnO 2 ، Mn 3 O 4 ، K 2 MnO 4 ، KMnO 4 ، ستكون حالة أكسدة المنغنيز +2 ، +3 ، +4 ، +8/3 ، +6 ، +7 على التوالي.

أعلى حالة أكسدة هي أعلى قيمة موجبة. بالنسبة لمعظم العناصر ، فهو يساوي رقم المجموعة في النظام الدوري وهو خاصية كمية مهمة للعنصر في مركباته. أقل قيمة لحالة الأكسدة لعنصر ما والتي تحدث في مركباته تسمى عادةً أقل حالة أكسدة ؛ كل الآخرين متوسط. لذلك ، بالنسبة للكبريت ، أعلى حالة أكسدة هي +6 ، وأدناها -2 ، والوسيطة هي +4.

يعكس التغيير في حالات أكسدة العناصر حسب مجموعات النظام الدوري تواتر التغييرات في خواصها الكيميائية مع زيادة الرقم التسلسلي.

يستخدم مفهوم حالة أكسدة العناصر في تصنيف المواد ووصف خصائصها وصياغة المركبات وأسمائها الدولية. لكنه يستخدم على نطاق واسع بشكل خاص في دراسة تفاعلات الأكسدة والاختزال. غالبًا ما يستخدم مفهوم "حالة الأكسدة" في الكيمياء غير العضوية بدلاً من مفهوم "التكافؤ" (انظر.

تعليمات

نتيجة لذلك ، يتم تكوين مركب معقد - رباعي كلورات الهيدروجين. العامل المعقد فيه هو أيون الذهب ، والروابط هي أيونات الكلور ، والكرة الخارجية هي أيون الهيدروجين. كيفية تحديد الدرجة أكسدةعناصر في هذا المجمع اتصال?

بادئ ذي بدء ، حدد أي العناصر المكونة للجزيء هي الأكثر كهرسلبية ، أي التي ستجذب كثافة الإلكترون الكلية نحو نفسها. هذا هو الكلور ، لأنه يوجد في الجزء الأيمن العلوي من الجدول الدوري ، ويحتل المرتبة الثانية بعد الفلور والأكسجين. لذلك ، له درجة أكسدةسيكون بعلامة ناقص. ما هي الدرجة أكسدةالكلور؟

يقع الكلور ، مثله مثل جميع الهالوجينات الأخرى ، في المجموعة السابعة من الجدول الدوري ، وهناك 7 إلكترونات في مستواه الإلكتروني الخارجي. عن طريق سحب إلكترون آخر إلى هذا المستوى ، فإنه سينتقل إلى وضع مستقر. وهكذا ، فإن درجة أكسدةسوف تساوي -1. ومنذ ذلك الحين في هذا المجمع اتصالأربعة أيونات كلوريد ، فإن الشحنة الكلية ستكون -4.

لكن مجموع القوى أكسدةيجب أن تكون العناصر المكونة للجزيء مساوية للصفر ، لأن أي جزيء يكون متعادل كهربائيًا. وبالتالي ، يجب موازنة -4 بشحنة موجبة +4 على حساب الهيدروجين والذهب.

سوف تحتاج

• كتاب مدرسي في الكيمياء للصفوف 8-9 لأي مؤلف ، الجدول الدوري ، جدول العناصر الكهربية (مطبوعة في الكتب المدرسية في الكيمياء).

تعليمات

بادئ ذي بدء ، من الضروري الإشارة إلى أن الدرجة هي مفهوم يأخذ الروابط ، أي لا يتعمق في الهيكل. إذا كان العنصر في حالة حرة ، فهذه هي أبسط حالة - يتم تكوين مادة بسيطة ، مما يعني أن الدرجة أكسدةانها تساوي الصفر. على سبيل المثال ، الهيدروجين ، الأكسجين ، النيتروجين ، الفلور ، إلخ.

كل شيء مختلف في المواد المعقدة: الإلكترونات موزعة بشكل غير متساو بين الذرات ، وهذه هي الدرجة أكسدةيساعد في تحديد عدد الإلكترونات المتبرع بها أو المستلمة. درجة أكسدةقد تكون إيجابية أو سلبية. مع علامة الجمع ، تُعطى الإلكترونات بعيدًا ، مع سالب يتم استقبالها. بعض عناصر درجتهم أكسدةيتم تخزينها في مركبات مختلفة ، ولكن لا يختلف الكثير في هذه الميزة. من الضروري أن تتذكر قاعدة مهمة - مجموع الدرجات أكسدةدائما صفر. أبسط مثال على غاز ثاني أكسيد الكربون: مع العلم أن الدرجة أكسدةالأكسجين في الغالبية العظمى من الحالات هو -2 وباستخدام القاعدة المذكورة أعلاه ، يمكنك حساب الدرجة أكسدةبالنسبة لـ C. في المجموع مع -2 ، يعطي الصفر +2 فقط ، وهو ما يعني الدرجة أكسدةكربون +2. دعونا نعقد المشكلة ونأخذ غاز ثاني أكسيد الكربون في الحسابات: الدرجة أكسدةلا يزال الأكسجين موجودًا -2 ، ولكن في هذه الحالة يوجد جزيئين منه. لذلك ، (-2) * 2 = (-4). رقم يضيف ما يصل إلى -4 إلى صفر ، +4 ، أي أنه يحتوي على درجة في هذا الغاز أكسدة+4. مثال أكثر تعقيدًا: H2SO4 - الهيدروجين له درجة أكسدة+1 ، الأكسجين يحتوي على -2. في المركب المحدد ، يوجد 2 هيدروجين و 4 ذرات أكسجين ، أي سيكون ، على التوالي ، +2 و -8. من أجل الحصول على إجمالي صفر ، تحتاج إلى إضافة 6 زائد. لذا فإن الدرجة أكسدةكبريت +6.

عندما يكون من الصعب تحديد في مركب ما حيث توجد علامة الجمع ، حيث يوجد الطرح ، هناك حاجة إلى الكهربية الكهربية (من السهل العثور عليها في كتاب مدرسي عام). غالبًا ما يكون للمعادن درجة إيجابية أكسدة، في حين أن اللافلزات سلبية. لكن على سبيل المثال ، PI3 - كلا العنصرين من غير المعادن. يشير الجدول إلى أن كهرسلبية اليود تبلغ 2.6 و 2.2. عند المقارنة ، اتضح أن 2.6 أكبر من 2.2 ، أي أن الإلكترونات تنجذب نحو اليود (اليود درجة سالبة أكسدة). باتباع الأمثلة البسيطة المعطاة ، من السهل تحديد الدرجة أكسدةأي عنصر في التوصيلات.

ملحوظة

لا داعي للخلط بين المعادن واللافلزات ، فسيكون من السهل العثور على حالة الأكسدة وعدم الخلط بينها.

درجة أكسدةتسمى الشحنة الشرطية للذرة في الجزيء. من المفترض أن جميع الروابط أيونية. بعبارة أخرى، أكسدةيميز قدرة العنصر على تكوين رابطة أيونية.

سوف تحتاج

• - طاولة منديليف.

تعليمات

في المركب ، مجموع قوى الذرات يساوي شحنة هذا المركب. هذا يعني أنه في مادة بسيطة ، على سبيل المثال ، Na أو H2 ، الدرجة أكسدةالعنصر صفر.

درجة أكسدةيكون الأكسجين في المركبات عادة -2. على سبيل المثال ، يحتوي ماء H2O على ذرتين من الهيدروجين وذرة أكسجين واحدة. في الواقع ، -2 + 1 + 1 = 0 - على الجانب الأيسر من التعبير هو مجموع القوى أكسدةكل الذرات في المركب. الكالسيوم لديه درجة أكسدة+2 و - -2. الاستثناءات من ذلك هي مركبات OF2 و H2O2.
درجة Y أكسدةهو دائمًا -1.

عادة أقصى درجة موجبة أكسدةيتطابق عنصر مع رقم مجموعته في الجدول الدوري للعناصر في مندليف. ماكس درجة أكسدةيساوي العنصر ناقص ثمانية مثال الكلور في المجموعة السابعة. 7-8 = -1 درجة أكسدة. الاستثناء من هذه القاعدة هو الفلور والأكسجين والحديد - أعلى درجة أكسدةأقل من رقم مجموعتهم. تحتوي عناصر المجموعة الفرعية النحاسية على أعلى درجة أكسدةاكثر من 1.

مصادر:

• حالة أكسدة العناصر عام 2018

درجةأكسدة عنصرهي الشحنة الشرطية لذرات عنصر كيميائي في مركب ، محسوبة من افتراض أن المركبات تتكون فقط من أيونات. يمكن أن يكون لها قيم موجبة وسالبة وصفرية. تحتوي المعادن على حالات أكسدة موجبة ، بينما يمكن أن يكون للمعادن حالات أكسدة موجبة وسالبة. يعتمد ذلك على الذرة التي ترتبط بها الذرة اللافلزية.

تعليمات

ملحوظة

يمكن أن يكون لحالة الأكسدة قيم كسرية ، على سبيل المثال ، في خام الحديد المغناطيسي ، Fe2O3 هو +8/3.

مصادر:

• "كتيب في الكيمياء" ، G.P. خومتشينكو ، 2005.

درجة الأكسدة هي سمة من سمات العناصر الموجودة غالبًا في كتب الكيمياء المدرسية. هناك عدد كبير من المهام التي تهدف إلى تحديد هذه الدرجة ، والعديد منها يسبب صعوبات لأطفال المدارس والطلاب. ولكن باتباع خوارزمية معينة ، يمكن تجنب هذه الصعوبات.

سوف تحتاج

• - النظام الدوري للعناصر الكيميائية (الجدول D.I. Mendeleev).

تعليمات

تذكر قاعدة عامة واحدة: أي عنصر في مادة بسيطة يساوي صفرًا (المواد البسيطة: Na ، Mg ، Al ، أي مواد تتكون من عنصر واحد). لتحديد مادة ما ، اكتبها أولاً دون فقد المؤشرات - الأرقام الموجودة في الجزء الأيمن السفلي بجوار رمز العنصر. ومن الأمثلة على ذلك مادة الكبريت - H2SO4.

بعد ذلك ، افتح الجدول D.I. Mendeleev وابحث عن درجة العنصر الموجود في أقصى اليسار في مادتك - في حالة هذا المثال. وفقًا للقاعدة الحالية ، ستكون حالة الأكسدة الخاصة بها موجبة دائمًا ، وتتم كتابتها بعلامة "+" ، لأنها تحتل الموضع الأيسر المتطرف في صيغة المادة. لتحديد القيمة العددية لحالة الأكسدة ، انتبه إلى موقع العنصر بالنسبة للمجموعات. يوجد الهيدروجين في المجموعة الأولى ، وبالتالي ، فإن حالة الأكسدة الخاصة به هي +1 ، ولكن نظرًا لوجود ذرتين من الهيدروجين في حامض الكبريتيك (هذا يظهر لنا من خلال المؤشر) ، اكتب +2 فوق رمزه.

بعد ذلك ، حدد حالة الأكسدة للعنصر الموجود في أقصى اليمين في السجل - الأكسجين في هذه الحالة. ستكون الحالة الشرطية (أو حالة الأكسدة) سالبة دائمًا ، لأنها تحتل الموضع الصحيح في تدوين المادة. هذه القاعدة صحيحة في كل الأحوال. يمكن إيجاد القيمة العددية للعنصر الصحيح بطرح الرقم 8 من رقم مجموعته ، وفي هذه الحالة تكون حالة أكسدة الأكسجين -2 (6-8 = -2) ، مع مراعاة المؤشر - -8.

لإيجاد الشحنة الشرطية لذرة العنصر الثالث ، استخدم القاعدة - يجب أن يكون مجموع حالات الأكسدة لجميع العناصر مساويًا للصفر. ومن ثم ، فإن الشحنة الشرطية لذرة الأكسجين في المادة ستكون مساوية +6: (+2) + (+ 6) + (- 8) = 0. بعد ذلك ، اكتب +6 فوق رمز الكبريت.

مصادر:

• كحالات أكسدة العناصر الكيميائية

الفوسفور عنصر كيميائي له الرقم التسلسلي الخامس عشر في الجدول الدوري. تقع في مجموعتها V. مادة كلاسيكية غير معدنية تم اكتشافها بواسطة الخيميائي براند عام 1669. هناك ثلاثة تعديلات رئيسية للفوسفور: الأحمر (وهو جزء من خليط لمباريات الإضاءة) ، والأبيض والأسود. عند ضغوط عالية جدًا (بترتيب 8.3 * 10 ^ 10Pa) ، يمر الفسفور الأسود إلى حالة تآثرية أخرى ("الفوسفور المعدني") ويبدأ في إجراء التيار. الفوسفور في مواد مختلفة؟

تعليمات

تذكر الدرجة. هذه هي القيمة المقابلة لشحنة الأيون في الجزيء ، بشرط أن يتم إزاحة أزواج الإلكترونات التي تنفذ الرابطة نحو العنصر الأكثر كهرسلبية (الموجود على اليمين وما فوق في الجدول الدوري).

من الضروري أيضًا معرفة الشرط الرئيسي: يجب أن يكون مجموع الشحنات الكهربائية لجميع الأيونات التي يتكون منها الجزيء ، مع مراعاة المعاملات ، دائمًا مساويًا للصفر.

لا تتوافق حالة الأكسدة دائمًا من الناحية الكمية مع التكافؤ. أفضل مثال على ذلك هو الكربون ، والذي دائمًا ما يساوي 4 في المواد العضوية ، ويمكن أن تكون حالة الأكسدة مساوية لـ -4 و 0 و +2 و +4.

ما هي حالة الأكسدة في جزيء الفوسفين PH3 ، على سبيل المثال؟ مع كل ما قيل ، من السهل جدًا الإجابة على هذا السؤال. بما أن الهيدروجين هو العنصر الأول في الجدول الدوري ، فإنه ، بحكم التعريف ، لا يمكن وضعه هناك "أكثر على اليمين وأعلى" من. لذلك ، فإن الفوسفور هو الذي سيجذب إلكترونات الهيدروجين إلى نفسه.

ستتحول كل ذرة هيدروجين ، بعد أن فقدت إلكترونًا ، إلى أيون أكسدة موجب الشحنة +1. لذلك ، إجمالي الشحنة الموجبة هو +3. ومن ثم ، مع الأخذ في الاعتبار القاعدة القائلة بأن الشحنة الكلية للجزيء هي صفر ، فإن حالة أكسدة الفوسفور في جزيء الفوسفين هي -3.

حسنًا ، ما هي حالة أكسدة الفوسفور في أكسيد P2O5؟ خذ الجدول الدوري. يقع الأكسجين في المجموعة السادسة ، على يمين الفوسفور ، وأيضًا أعلى ، لذلك فهو بالتأكيد أكثر كهربيًا. أي أن حالة أكسدة الأكسجين في هذا المركب ستكون بعلامة ناقص والفوسفور بعلامة زائد. ما هذه الدرجات بحيث يكون الجزيء ككل متعادلًا؟ يمكن أن نرى بسهولة أن المضاعف المشترك الأصغر للعددين 2 و 5 هو 10. لذلك ، فإن حالة أكسدة الأكسجين هي -2 ، وحالة الفوسفور هي +5.

تتضمن دورة الفيديو "الحصول على A" جميع الموضوعات اللازمة لاجتياز امتحان الرياضيات بنجاح بنسبة 60-65 نقطة. تمامًا جميع المهام 1-13 من ملف التعريف المستخدم في الرياضيات. مناسب أيضًا لاجتياز الاستخدام الأساسي في الرياضيات. إذا كنت ترغب في اجتياز الاختبار بمجموع 90-100 نقطة ، فأنت بحاجة إلى حل الجزء الأول في 30 دقيقة وبدون أخطاء!

دورة تحضيرية لامتحان الصفوف 10-11 وكذلك للمعلمين. كل ما تحتاجه لحل الجزء الأول من امتحان الرياضيات (أول 12 مشكلة) والمسألة 13 (حساب المثلثات). وهذا أكثر من 70 نقطة في امتحان الدولة الموحد ، ولا يمكن لطالب مائة نقطة ولا إنساني الاستغناء عنها.

كل النظرية اللازمة. الحلول السريعة والفخاخ وأسرار الامتحان. تم تحليل جميع المهام ذات الصلة بالجزء 1 من مهام بنك FIPI. تتوافق الدورة تمامًا مع متطلبات USE-2018.

تحتوي الدورة على 5 مواضيع كبيرة ، 2.5 ساعة لكل منها. يتم إعطاء كل موضوع من الصفر ، ببساطة وبشكل واضح.

المئات من مهام الامتحان. مشاكل النص ونظرية الاحتمالات. خوارزميات حل المشكلات بسيطة وسهلة التذكر. الهندسة. النظرية ، المادة المرجعية ، تحليل جميع أنواع مهام الاستخدام. القياس المجسم. حيل ماكرة لحل أوراق الغش المفيدة ، وتنمية الخيال المكاني. علم المثلثات من البداية إلى المهمة 13. الفهم بدلاً من الحشو. شرح مرئي للمفاهيم المعقدة. الجبر. الجذور والقوى واللوغاريتمات والوظيفة والمشتقات. قاعدة لحل المشكلات المعقدة للجزء الثاني من الامتحان.

في العمليات الكيميائية ، تلعب الذرات والجزيئات الدور الرئيسي ، حيث تحدد خصائصها نتيجة التفاعلات الكيميائية. من الخصائص المهمة للذرة رقم الأكسدة ، الذي يبسط طريقة مراعاة انتقال الإلكترونات في الجسيم. كيف تحدد حالة الأكسدة أو الشحنة الرسمية للجسيم وما هي القواعد التي تحتاج إلى معرفتها لهذا؟

أي تفاعل كيميائي ناتج عن تفاعل ذرات المواد المختلفة. تعتمد عملية التفاعل ونتائجها على خصائص أصغر الجسيمات.

مصطلح الأكسدة (الأكسدة) في الكيمياء يعني تفاعل تفقد خلاله مجموعة من الذرات أو إحداهما إلكترونات أو تكتسب ، في حالة الاكتساب يسمى التفاعل "اختزال".

حالة الأكسدة هي كمية يتم قياسها كميًا وتميز الإلكترونات المعاد توزيعها أثناء التفاعل. أولئك. في عملية الأكسدة ، تنخفض الإلكترونات في الذرة أو تزداد ، ويعاد توزيعها بين الجسيمات المتفاعلة الأخرى ، ويظهر مستوى الأكسدة بالضبط كيف يتم إعادة تنظيمها. يرتبط هذا المفهوم ارتباطًا وثيقًا بالقدرة الكهربية للجسيمات - قدرتها على جذب الأيونات الحرة وصدها من نفسها.

يعتمد تحديد مستوى الأكسدة على خصائص وخصائص مادة معينة ، لذلك لا يمكن وصف إجراء الحساب بشكل لا لبس فيه بأنه سهل أو معقد ، لكن نتائجه تساعد في تسجيل عمليات تفاعلات الأكسدة والاختزال بشكل تقليدي. يجب أن يكون مفهوماً أن النتيجة التي تم الحصول عليها من الحسابات هي نتيجة مراعاة نقل الإلكترونات وليس لها معنى فيزيائي ، وليست الشحنة الحقيقية للنواة.

من المهم أن تعرف! غالبًا ما تستخدم الكيمياء غير العضوية مصطلح التكافؤ بدلاً من حالة أكسدة العناصر ، وهذا ليس خطأً ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المفهوم الثاني أكثر عالمية.

مفاهيم وقواعد حساب حركة الإلكترونات هي الأساس لتصنيف المواد الكيميائية (التسمية) ، ووصف خصائصها وتجميع صيغ الاتصال. ولكن غالبًا ما يتم استخدام هذا المفهوم لوصف تفاعلات الأكسدة والاختزال والتعامل معها.

قواعد تحديد درجة الأكسدة

كيف تعرف درجة الأكسدة؟ عند العمل مع تفاعلات الأكسدة والاختزال ، من المهم معرفة أن الشحنة الرسمية للجسيم ستكون دائمًا مساوية لحجم الإلكترون ، معبرًا عنها بالقيمة العددية. ترتبط هذه الميزة بافتراض أن أزواج الإلكترون التي تشكل رابطة دائمًا ما يتم تحويلها بالكامل نحو المزيد من الجسيمات السالبة. يجب أن نفهم أننا نتحدث عن الروابط الأيونية ، وفي حالة حدوث تفاعل عند ، سيتم تقسيم الإلكترونات بالتساوي بين الجسيمات المتطابقة.

يمكن أن يحتوي عدد الأكسدة على قيم موجبة وسالبة. الشيء هو أنه أثناء التفاعل ، يجب أن تصبح الذرة محايدة ، ولهذا تحتاج إما إلى ربط عدد معين من الإلكترونات بالأيون ، إذا كان موجبًا ، أو إزالتها إذا كانت سالبة. لتعيين هذا المفهوم ، عند كتابة الصيغ ، عادة ما يتم كتابة رقم عربي مع العلامة المقابلة فوق تسمية العنصر. على سبيل المثال ، أو ما إلى ذلك.

يجب أن تعلم أن الشحنة الرسمية للمعادن ستكون دائمًا إيجابية ، وفي معظم الحالات ، يمكنك استخدام الجدول الدوري لتحديدها. هناك عدد من الميزات التي يجب مراعاتها من أجل تحديد المؤشرات بشكل صحيح.

درجة الأكسدة:

بعد تذكر هذه الميزات ، سيكون من السهل جدًا تحديد عدد أكسدة العناصر ، بغض النظر عن مدى تعقيد المستويات الذرية وعددها.

فيديو مفيد: تحديد درجة الأكسدة

يحتوي الجدول الدوري لمندليف على جميع المعلومات الضرورية تقريبًا للعمل مع العناصر الكيميائية. على سبيل المثال ، يستخدمه تلاميذ المدارس فقط لوصف التفاعلات الكيميائية. لذلك ، من أجل تحديد القيم الإيجابية والسلبية القصوى لعدد الأكسدة ، من الضروري التحقق من تعيين العنصر الكيميائي في الجدول:

1. الحد الأقصى الموجب هو رقم المجموعة التي يقع فيها العنصر.
2. أقصى حالة أكسدة سالبة هي الفرق بين الحد الأقصى الموجب والعدد 8.

وبالتالي ، يكفي اكتشاف الحدود القصوى للشحنة الرسمية للعنصر. يمكن تنفيذ مثل هذا الإجراء باستخدام حسابات تستند إلى الجدول الدوري.

من المهم أن تعرف! يمكن أن يحتوي عنصر واحد على عدة مؤشرات أكسدة مختلفة في نفس الوقت.

هناك طريقتان رئيسيتان لتحديد مستوى الأكسدة ، وفيما يلي أمثلة على ذلك. أولها طريقة تتطلب معرفة ومهارات لتطبيق قوانين الكيمياء. كيف يتم ترتيب حالات الأكسدة باستخدام هذه الطريقة؟

قاعدة تحديد حالات الأكسدة

لهذا تحتاج:

1. حدد ما إذا كانت مادة معينة عنصرية وما إذا كانت خارج السندات. إذا كانت الإجابة بنعم ، فسيكون رقم الأكسدة الخاص بها مساويًا لـ 0 ، بغض النظر عن تكوين المادة (الذرات الفردية أو المركبات الذرية متعددة المستويات).
2. حدد ما إذا كانت المادة المعنية تتكون من أيونات. إذا كانت الإجابة بنعم ، فستكون درجة الأكسدة مساوية لشحنتها.
3. إذا كانت المادة المعنية عبارة عن معدن ، فابحث عن مؤشرات المواد الأخرى في الصيغة واحسب قراءات المعدن عن طريق الحساب.
4. إذا كان للمركب بأكمله شحنة واحدة (في الواقع ، هذا هو مجموع كل جسيمات العناصر المعروضة) ، فعندئذٍ يكفي تحديد مؤشرات المواد البسيطة ، ثم طرحها من الكمية الإجمالية والحصول على البيانات المعدنية.
5. إذا كانت العلاقة محايدة ، فيجب أن يكون الإجمالي صفراً.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الدمج مع أيون الألومنيوم الذي تبلغ شحنته الإجمالية صفرًا. تؤكد قواعد الكيمياء حقيقة أن أيون الكلور له عدد أكسدة -1 ، وفي هذه الحالة يوجد ثلاثة منهم في المركب. لذلك يجب أن يكون أيون Al +3 حتى يكون المركب بأكمله متعادلًا.

هذه الطريقة جيدة جدًا ، حيث يمكن دائمًا التحقق من صحة المحلول عن طريق إضافة جميع مستويات الأكسدة معًا.

يمكن تطبيق الطريقة الثانية دون معرفة القوانين الكيميائية:

1. ابحث عن بيانات الجسيمات التي لا توجد قواعد صارمة لها والعدد الدقيق لإلكتروناتها غير معروف (ممكن عن طريق الحذف).
2. تعرف على مؤشرات جميع الجسيمات الأخرى ثم من المبلغ الإجمالي عن طريق طرح البحث عن الجسيم المطلوب.

دعونا نفكر في الطريقة الثانية باستخدام مادة Na2SO4 كمثال ، حيث لم يتم تعريف ذرة الكبريت S ، فمن المعروف فقط أنها ليست صفرية.

لمعرفة ما تساوي جميع حالات الأكسدة:

1. ابحث عن العناصر المعروفة ، مع مراعاة القواعد والاستثناءات التقليدية.
2. أيون الصوديوم = +1 وكل أكسجين = -2.
3. اضرب عدد جسيمات كل مادة في إلكتروناتها واحصل على حالات الأكسدة لجميع الذرات ماعدا واحدة.
4. يتكون Na2SO4 من 2 صوديوم و 4 أكسجين ، عند مضاعفته يتضح: 2 X +1 \ u003d 2 هو العدد المؤكسد لجميع جزيئات الصوديوم و 4 X -2 \ u003d -8 - أكسجين.
5. أضف النتائج 2 + (- 8) = -6 - هذه هي الشحنة الكلية للمركب بدون جزيء الكبريت.
6. عبر عن الترميز الكيميائي كمعادلة: مجموع البيانات المعروفة + رقم غير معروف = إجمالي الشحنة.
7. يتم تمثيل Na2SO4 على النحو التالي: -6 + S = 0 ، S = 0 + 6 ، S = 6.

وبالتالي ، لاستخدام الطريقة الثانية ، يكفي معرفة قوانين الحساب البسيطة.

جدول الأكسدة

لسهولة التشغيل وحساب مؤشرات الأكسدة لكل مادة كيميائية ، يتم استخدام جداول خاصة ، حيث يتم تسجيل جميع البيانات.

تبدو هكذا:

فيديو مفيد: تعلم كيفية تحديد درجة الأكسدة بالصيغ

خاتمة

يعد العثور على حالة الأكسدة لمادة كيميائية عملية بسيطة لا تتطلب سوى العناية والمعرفة بالقواعد والاستثناءات الأساسية. معرفة الاستثناءات واستخدام الجداول الخاصة ، لن يستغرق هذا الإجراء الكثير من الوقت.