Najvišja stopnja oksidacije v. Oksidacijsko stanje

Formalni naboj atoma v spojinah je pomožna količina, običajno se uporablja pri opisih lastnosti elementov v kemiji. Ta pogojni električni naboj je stopnja oksidacije. Njegova vrednost se spreminja zaradi številnih kemičnih procesov. Čeprav je naboj formalen, nazorno označuje lastnosti in obnašanje atomov v redoks reakcijah (ORD).

Oksidacija in redukcija

V preteklosti so kemiki uporabljali izraz "oksidacija" za opis interakcije kisika z drugimi elementi. Ime reakcij izhaja iz latinskega imena za kisik - Oxygenium. Kasneje se je izkazalo, da tudi drugi elementi oksidirajo. V tem primeru se obnovijo - pritrdijo elektrone. Vsak atom med nastajanjem molekule spremeni strukturo svoje valentne elektronske lupine. V tem primeru se pojavi formalni naboj, katerega vrednost je odvisna od števila pogojno danih ali prejetih elektronov. Za označevanje te vrednosti je bil prej uporabljen angleški kemijski izraz "oxidation number", kar v prevodu pomeni "oksidacijsko število". Njegova uporaba temelji na predpostavki, da vezni elektroni v molekulah ali ionih pripadajo atomu z večjo elektronegativnostjo (EO). Sposobnost zadrževanja svojih elektronov in privabljanja iz drugih atomov je dobro izražena pri močnih nekovinah (halogeni, kisik). Močne kovine (natrij, kalij, litij, kalcij, drugi alkalijski in zemeljskoalkalijski elementi) imajo nasprotne lastnosti.

Določanje stopnje oksidacije

Oksidacijsko stanje je naboj, ki bi ga pridobil atom, če bi elektrone, ki sodelujejo pri tvorbi vezi, popolnoma premaknili k bolj elektronegativnemu elementu. Obstajajo snovi, ki nimajo molekularne strukture (halogenidi alkalijskih kovin in druge spojine). V teh primerih oksidacijsko stanje sovpada z nabojem iona. Pogojni ali realni naboj kaže, kakšen proces je potekal, preden so atomi pridobili trenutno stanje. Pozitivno oksidacijsko stanje je skupno število elektronov, ki so bili odstranjeni iz atomov. Negativna vrednost oksidacijskega stanja je enaka številu pridobljenih elektronov. S spreminjanjem oksidacijskega stanja kemičnega elementa presojamo, kaj se med reakcijo dogaja z njegovimi atomi (in obratno). Barva snovi določa, do kakšnih sprememb v oksidacijskem stanju je prišlo. Spojine kroma, železa in številnih drugih elementov, v katerih izkazujejo različne valence, so različno obarvane.

Negativne, ničelne in pozitivne vrednosti oksidacijskega stanja

Preproste snovi tvorijo kemijski elementi z enako vrednostjo EO. V tem primeru pripadajo vezni elektroni vsem strukturnim delcem enako. Zato v enostavnih snoveh oksidacijsko stanje (H 0 2, O 0 2, C 0) ni značilno za elemente. Ko atomi sprejmejo elektrone ali se splošni oblak premakne v njihovo smer, je običajno zapisati naboje z znakom minus. Na primer F -1, O -2, C -4. Z oddajo elektronov atomi pridobijo realni ali formalni pozitivni naboj. V OF 2 oksidu atom kisika odda po en elektron dvema atomoma fluora in je v oksidacijskem stanju O +2. Menijo, da v molekuli ali večatomskem ionu bolj elektronegativni atomi prejmejo vse vezne elektrone.

Žveplo je element, ki ima različne valence in oksidacijska stanja.

Kemični elementi glavnih podskupin pogosto kažejo nižjo valenco, enako VIII. Na primer, valenca žvepla v vodikovem sulfidu in kovinskih sulfidih je II. Za element so značilne vmesne in višje valence v vzbujenem stanju, ko atom odda enega, dva, štiri ali vseh šest elektronov in kaže valence I, II, IV, VI. Enake vrednosti, le s predznakom minus ali plus, imajo oksidacijska stanja žvepla:

  • v fluorovem sulfidu daje en elektron: -1;
  • pri vodikovem sulfidu najnižja vrednost: -2;
  • v dioksidnem vmesnem stanju: +4;
  • v trioksidu, žveplovi kislini in sulfatih: +6.

V najvišjem oksidacijskem stanju žveplo sprejema le elektrone, v najnižjem stanju pa kaže močne redukcijske lastnosti. Atomi S +4 lahko delujejo kot redukcijska ali oksidacijska sredstva v spojinah, odvisno od pogojev.

Prenos elektronov pri kemijskih reakcijah

Pri tvorbi kristala natrijevega klorida natrij odda elektrone bolj elektronegativnemu kloru. Oksidacijska stanja elementov sovpadajo z naboji ionov: Na +1 Cl -1. Za molekule, ustvarjene s socializacijo in premikom elektronskih parov k bolj elektronegativnemu atomu, velja samo koncept formalnega naboja. Lahko pa domnevamo, da so vse spojine sestavljene iz ionov. Nato atomi s privabljanjem elektronov pridobijo pogojno negativen naboj, z oddajanjem pa pridobijo pozitivnega. V reakcijah navedite, koliko elektronov je premaknjenih. Na primer, v molekuli ogljikovega dioksida C +4 O - 2 2 indeks, naveden v zgornjem desnem kotu kemijskega simbola za ogljik, prikazuje število elektronov, odstranjenih iz atoma. Kisik v tej snovi ima oksidacijsko stopnjo -2. Ustrezni indeks s kemijskim znakom O je število dodanih elektronov v atomu.

Kako izračunati oksidacijska stanja

Štetje števila elektronov, ki jih darujejo in dodajo atomi, je lahko dolgotrajno. Naslednja pravila olajšajo to nalogo:

  1. V enostavnih snoveh so oksidacijska stanja enaka nič.
  2. Vsota oksidacije vseh atomov ali ionov v nevtralni snovi je enaka nič.
  3. V kompleksnem ionu mora vsota oksidacijskih stanj vseh elementov ustrezati naboju celotnega delca.
  4. Bolj elektronegativen atom dobi negativno oksidacijsko stanje, ki ga zapišemo z minusom.
  5. Manj elektronegativni elementi dobijo pozitivna oksidacijska stanja, zapisani so z znakom plus.
  6. Kisik ima običajno oksidacijsko stopnjo -2.
  7. Za vodik je značilna vrednost: +1, v kovinskih hidridih se pojavi: H-1.
  8. Fluor je najbolj elektronegativen od vseh elementov, njegovo oksidacijsko stanje je vedno -4.
  9. Za večino kovin so oksidacijska števila in valence enaki.

Oksidacijsko stanje in valenca

Večina spojin nastane kot posledica redoks procesov. Prehod ali premik elektronov iz enega elementa v drugega vodi do spremembe njihovega oksidacijskega stanja in valence. Pogosto te vrednosti sovpadajo. Kot sinonim za izraz "oksidacijsko stanje" lahko uporabimo izraz "elektrokemična valenca". Vendar obstajajo izjeme, na primer v amonijevem ionu je dušik štirivalenten. Hkrati je atom tega elementa v oksidacijskem stanju -3. V organskih snoveh je ogljik vedno štirivalenten, vendar imajo oksidacijska stanja atoma C v metanu CH 4, mravljičnem alkoholu CH 3 OH in kislini HCOOH različne vrednosti: -4, -2 in +2.

Redoks reakcije

Redox vključuje številne najpomembnejše procese v industriji, tehnologiji, živi in ​​neživi naravi: zgorevanje, korozijo, fermentacijo, znotrajcelično dihanje, fotosintezo in druge pojave.

Pri sestavljanju enačb OVR se koeficienti izberejo z metodo elektronske bilance, v kateri se upravljajo naslednje kategorije:

  • oksidacijska stanja;
  • redukcijsko sredstvo odda elektrone in se oksidira;
  • oksidant sprejme elektrone in se reducira;
  • število danih elektronov mora biti enako številu pripetih.

Pridobivanje elektronov s strani atoma vodi do zmanjšanja njegovega oksidacijskega stanja (redukcije). Izgubo enega ali več elektronov s strani atoma spremlja povečanje oksidacijskega števila elementa kot posledica reakcij. Za OVR, ki teče med ioni močnih elektrolitov v vodnih raztopinah, se pogosteje ne uporablja elektronska tehtnica, ampak metoda polovičnih reakcij.

Pri opredelitvi tega koncepta se pogojno domneva, da vezni (valentni) elektroni preidejo na bolj elektronegativne atome (glej Elektronegativnost), zato so spojine tako rekoč sestavljene iz pozitivno in negativno nabitih ionov. Oksidacijsko stanje ima lahko ničelne, negativne in pozitivne vrednosti, ki so običajno postavljene nad simbol elementa na vrhu.

Ničelno vrednost oksidacijskega stanja pripišemo atomom elementov v prostem stanju, na primer: Cu, H 2 , N 2 , P 4 , S 6 . Negativno vrednost stopnje oksidacije imajo tisti atomi, proti katerim se premakne vezni elektronski oblak (elektronski par). Za fluor v vseh njegovih spojinah je -1. Atomi, ki oddajajo valenčne elektrone drugim atomom, imajo pozitivno oksidacijsko stanje. Na primer, za alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine je +1 oziroma +2. Pri preprostih ionih, kot so Cl −, S 2−, K +, Cu 2+, Al 3+, je enak naboju iona. V večini spojin je oksidacijsko stanje vodikovih atomov +1, v kovinskih hidridih (njihovih spojinah z vodikom) - NaH, CaH 2 in drugih - pa -1. Za kisik je oksidacijsko stanje -2, vendar bo na primer v kombinaciji s fluorom OF 2 +2, v peroksidnih spojinah (BaO 2 itd.) -1. V nekaterih primerih lahko to vrednost izrazimo tudi kot delno število: za železo v železovem oksidu (II, III) Fe 3 O 4 je enako +8/3.

Algebraična vsota oksidacijskih stanj atomov v spojini je nič, v kompleksnem ionu pa je naboj iona. S tem pravilom izračunamo na primer oksidacijsko stanje fosforja v fosforni kislini H 3 PO 4 . Če jo označimo z x in pomnožimo oksidacijsko stopnjo vodika (+1) in kisika (−2) s številom njunih atomov v spojini, dobimo enačbo: (+1) 3+x+(−2) 4=0 , od koder je x=+5 . Podobno izračunamo oksidacijsko stanje kroma v ionu Cr 2 O 7 2−: 2x+(−2) 7=−2; x=+6. V spojinah MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, Mn 3 O 4, K 2 MnO 4, KMnO 4 bo oksidacijsko stanje mangana +2, +3, +4, +8/3, +6, +7 oz.

Najvišje oksidacijsko stanje je njegova najvišja pozitivna vrednost. Za večino elementov je enaka številki skupine v periodnem sistemu in je pomembna kvantitativna značilnost elementa v njegovih spojinah. Najnižjo vrednost oksidacijskega stanja elementa, ki se pojavi v njegovih spojinah, običajno imenujemo najnižje oksidacijsko stanje; vsi drugi so vmesni. Torej je za žveplo najvišje oksidacijsko stanje +6, najnižje -2, vmesno pa +4.

Sprememba oksidacijskih stanj elementov po skupinah periodičnega sistema odraža periodičnost sprememb njihovih kemijskih lastnosti s povečanjem serijske številke.

Koncept oksidacijskega stanja elementov se uporablja pri razvrščanju snovi, opisovanju njihovih lastnosti, oblikovanju spojin in njihovih mednarodnih imen. Vendar se še posebej pogosto uporablja pri preučevanju redoks reakcij. Koncept "oksidacijskega stanja" se v anorganski kemiji pogosto uporablja namesto koncepta "valence" (glej.

Navodilo

Posledično nastane kompleksna spojina - vodikov tetraklorovrat. Kompleksno sredstvo v njem je zlati ion, ligandi so klorovi ioni, zunanja krogla pa je vodikov ion. Kako določiti stopnjo oksidacijo elementov v tem kompleksu povezava?

Najprej ugotovite, kateri od elementov, ki sestavljajo molekulo, je najbolj elektronegativen, torej kateri bo celotno elektronsko gostoto potegnil k sebi. To je klor, ker je v zgornjem desnem delu periodnega sistema in je takoj za fluorom in kisikom. Zato njegov stopnja oksidacijo bo z znakom minus. Kakšna je diploma oksidacijo klor?

Klor se tako kot vsi drugi halogeni nahaja v 7. skupini periodnega sistema, na njegovem zunanjem elektronskem nivoju je 7 elektronov. Če drug elektron povlečete na to raven, se bo premaknil v stabilen položaj. Torej, njegov stopnja oksidacijo bo enako -1. In ker v tem kompleksu povezavaštiri kloridne ione, potem bo skupni naboj -4.

Toda vsota moči oksidacijo Elementi, ki sestavljajo molekulo, morajo biti enaki nič, ker je vsaka molekula električno nevtralna. Tako mora biti -4 uravnoteženo s pozitivnim nabojem +4, na račun vodika in zlata.

Boste potrebovali

  • Šolski učbenik kemije za 8-9 razred katerega koli avtorja, periodni sistem, tabela elektronegativnosti elementov (natisnjena v šolskih učbenikih kemije).

Navodilo

Za začetek je treba navesti, da je diploma koncept, ki zajema povezave, torej ne gre globoko v strukturo. Če je element v prostem stanju, potem je to najpreprostejši primer - nastane enostavna snov, kar pomeni, da stopnja oksidacijo je enaka nič. Na primer vodik, kisik, dušik, fluor itd.

V kompleksnih snoveh je vse drugače: elektroni so neenakomerno porazdeljeni med atomi in stopnja oksidacijo pomaga določiti število darovanih ali prejetih elektronov. stopnja oksidacijo lahko pozitiven ali negativen. S plusom se elektroni oddajajo, z minusom pa se sprejemajo. Nekateri elementi njihove diplome oksidacijo so shranjeni v različnih spojinah, vendar se mnoge po tej lastnosti ne razlikujejo. Zapomniti si je treba pomembno pravilo - vsoto stopinj oksidacijo je vedno nič. Najenostavnejši primer, plin CO: vedeti, da je stopnja oksidacijo kisik je v veliki večini primerov -2 in z uporabo zgornjega pravila lahko izračunate stopnjo oksidacijo za C. V vsoti z -2 daje nič samo +2, kar pomeni stopinjo oksidacijo ogljik +2. Zakomplicirajmo problem in za izračun vzemimo plin CO2: stopinja oksidacijo kisik še vedno ostaja -2, vendar sta v tem primeru dve njegovi molekuli. Zato je (-2) * 2 = (-4). Število, ki sešteje od -4 do nič, +4, to pomeni, da ima v tem plinu stopnjo oksidacijo+4. Bolj zapleten primer: H2SO4 - vodik ima stopnjo oksidacijo+1, kisik ima -2. V navedeni spojini sta 2 vodika in 4 kisiki, tj. bo +2 oziroma -8. Če želite dobiti skupno nič, morate dodati 6 plusov. Torej diploma oksidacijožveplo +6.

Ko je v spojini težko določiti, kje je plus, kje minus, je potrebna elektronegativnost (lahko jo najdemo v splošnem učbeniku). Kovine imajo pogosto pozitivno stopnjo oksidacijo, medtem ko so nekovine negativne. Toda na primer PI3 - oba elementa sta nekovine. Tabela kaže, da je elektronegativnost joda 2,6 in 2,2. Če primerjamo, se izkaže, da je 2,6 večje od 2,2, to pomeni, da se elektroni vlečejo proti jodu (jod ima negativno stopnjo oksidacijo). Po danih preprostih primerih je enostavno določiti stopnjo oksidacijo katerega koli elementa v povezavah.

Opomba

Kovin in nekovin ni treba zamenjati, potem bo oksidacijsko stanje lažje najti in se ne zamenjati.

stopnja oksidacijo imenujemo pogojni naboj atoma v molekuli. Predpostavlja se, da so vse vezi ionske. Z drugimi besedami, oksidacijo označuje sposobnost elementa, da tvori ionsko vez.

Boste potrebovali

  • - Mendelejeva tabela.

Navodilo

V spojini je vsota moči atomov enaka naboju te spojine. To pomeni, da je v preprosti snovi, na primer Na ali H2, stopnja oksidacijo element je nič.

stopnja oksidacijo kisika v spojinah je običajno -2. Na primer, voda H2O ima dva atoma vodika in en atom kisika. Dejansko je -2+1+1 = 0 - na levi strani izraza je vsota potenc oksidacijo vsi atomi v spojini. V CaO ima kalcij stopnjo oksidacijo+2 in - -2. Izjema sta spojini OF2 in H2O2.
Y stopnja oksidacijo je vedno -1.

Običajno največja pozitivna stopnja oksidacijo element se ujema s številko svoje skupine v Mendelejevem periodnem sistemu elementov. Največja stopnja oksidacijo je enako elementu minus osem. Primer je klor v sedmi skupini. 7-8 = -1 - stopinja oksidacijo. Izjema od tega pravila so fluor, kisik in železo - najvišja stopnja oksidacijo pod njihovo številko skupine. Najvišjo stopnjo imajo elementi podskupine bakra oksidacijo več kot 1.

Viri:

  • Oksidacijsko stanje elementov v letu 2018

stopnja oksidacijo element je pogojni naboj atomov kemijskega elementa v spojini, izračunan ob predpostavki, da so spojine sestavljene samo iz ionov. Lahko imajo pozitivne, negativne ali ničelne vrednosti. Kovine imajo pozitivna oksidacijska stanja, medtem ko imajo nekovine lahko pozitivna in negativna oksidacijska stanja. Odvisno je od tega, s katerim atomom je povezan atom nekovine.

Navodilo

Opomba

Oksidacijsko stanje ima lahko delne vrednosti, na primer v magnetni železovi rudi je Fe2O3 +8/3.

Viri:

  • "Priročnik za kemijo", G.P. Homčenko, 2005.

Stopnja oksidacije je značilnost elementov, ki jih pogosto najdemo v učbenikih za kemijo. Obstaja veliko nalog, namenjenih določanju te stopnje, in mnoge od njih povzročajo težave šolarjem in študentom. Toda z upoštevanjem določenega algoritma se je tem težavam mogoče izogniti.

Boste potrebovali

  • - periodični sistem kemičnih elementov (tabela D.I. Mendeleev).

Navodilo

Zapomnite si eno splošno pravilo: vsak element v enostavni snovi je enak nič (enostavne snovi: Na, Mg, Al, - tj. snovi, sestavljene iz enega elementa). Če želite določiti snov, jo najprej preprosto zapišite, ne da bi izgubili indekse - številke v spodnjem desnem delu poleg simbola elementa. Primer bi bil žveplov - H2SO4.

Nato odprite tabelo D.I. Mendelejeva in poiščite stopnjo skrajno levega elementa v vaši snovi - v primeru tega primera. Po obstoječem pravilu bo njegovo oksidacijsko stanje vedno pozitivno in je zapisano z znakom "+", saj zavzema skrajni levi položaj v formuli snovi. Za določitev številčne vrednosti oksidacijskega stanja bodite pozorni na lokacijo elementa glede na skupine. Vodik je v prvi skupini, zato je njegovo oksidacijsko stanje +1, ker pa sta v žveplovi kislini dva vodikova atoma (to nam pokaže indeks), nad njegov simbol zapiši +2.

Nato določite oksidacijsko stanje skrajno desnega elementa v zapisu - v tem primeru kisika. Njegovo pogojno (ali oksidacijsko stanje) bo vedno negativno, saj zavzema pravo mesto v zapisu snovi. To pravilo velja v vseh primerih. Številčno vrednost desnega elementa dobimo tako, da od številke njegove skupine odštejemo število 8. V tem primeru je oksidacijsko stanje kisika -2 (6-8=-2), upoštevajoč indeks - -8.

Če želite najti pogojni naboj atoma tretjega elementa, uporabite pravilo - vsota oksidacijskih stanj vseh elementov mora biti enaka nič. Zato bo pogojni naboj atoma kisika v snovi enak +6: (+2)+(+6)+(-8)=0. Nato napišite +6 nad simbol žvepla.

Viri:

  • kot oksidacijska stanja kemičnih elementov

Fosfor je kemijski element, ki ima 15. zaporedno številko v periodnem sistemu. Nahaja se v njeni V skupini. Klasična nekovina, ki jo je leta 1669 odkril alkimist Brand. Obstajajo tri glavne modifikacije fosforja: rdeča (ki je del mešanice za prižiganje vžigalic), bela in črna. Pri zelo visokih tlakih (reda 8,3 * 10^10Pa) črni fosfor preide v drugo alotropno stanje (»kovinski fosfor«) in začne prevajati tok. fosforja v različnih snoveh?

Navodilo

Zapomni si diplomo. To je vrednost, ki ustreza naboju iona v molekuli, pod pogojem, da so elektronski pari, ki izvajajo vez, premaknjeni proti bolj elektronegativnemu elementu (nahaja se desno in zgoraj v periodnem sistemu).

Prav tako je treba poznati glavni pogoj: vsota električnih nabojev vseh ionov, ki sestavljajo molekulo, ob upoštevanju koeficientov mora biti vedno enaka nič.

Oksidacijsko stanje kvantitativno ne sovpada vedno z valenco. Najboljši primer je ogljik, ki ima v organskih vedno , enako 4, oksidacijsko stanje pa je lahko enako -4 in 0 ter +2 in +4.

Kakšno je na primer oksidacijsko stanje v molekuli fosfina PH3? Glede na vse povedano je na to vprašanje zelo enostavno odgovoriti. Ker je vodik prvi element v periodnem sistemu, se po definiciji ne more nahajati tam "bolj desno in višje". Zato je fosfor tisti, ki bo k sebi pritegnil vodikove elektrone.

Vsak atom vodika, ki izgubi elektron, se spremeni v pozitivno nabit oksidacijski ion +1. Zato je skupni pozitivni naboj +3. Zato je ob upoštevanju pravila, da je skupni naboj molekule enak nič, oksidacijsko stanje fosforja v molekuli fosfina -3.

No, kakšno je oksidacijsko stanje fosforja v oksidu P2O5? Vzemite periodni sistem. Kisik se nahaja v skupini VI, desno od fosforja in tudi višje, zato je vsekakor bolj elektronegativen. To pomeni, da bo oksidacijsko stanje kisika v tej spojini z znakom minus, fosforja pa z znakom plus. Katere so te stopinje, da je molekula kot celota nevtralna? Z lahkoto ugotovimo, da je najmanjši skupni večkratnik števil 2 in 5 10. Zato je oksidacijsko stanje kisika -2, fosforja pa +5.

Video tečaj "Get an A" vključuje vse teme, ki so potrebne za uspešno opravljanje izpita iz matematike s 60-65 točkami. Popolnoma vse naloge 1-13 profila USE v matematiki. Primeren tudi za opravljanje osnovne USE iz matematike. Če želite opraviti izpit z 90-100 točkami, morate 1. del rešiti v 30 minutah in brez napak!

Pripravljalni tečaj za izpit za 10.-11. razred, pa tudi za učitelje. Vse, kar potrebujete za rešitev 1. dela izpita iz matematike (prvih 12 nalog) in naloge 13 (trigonometrija). In to je več kot 70 točk na enotnem državnem izpitu in brez njih ne more niti študent s sto točkami niti humanist.

Vsa potrebna teorija. Hitre rešitve, pasti in skrivnosti izpita. Analizirane so vse relevantne naloge 1. dela iz nalog Banke FIPI. Tečaj v celoti ustreza zahtevam USE-2018.

Tečaj obsega 5 velikih tem, vsaka po 2,5 ure. Vsaka tema je podana od začetka, preprosto in jasno.

Na stotine izpitnih nalog. Besedilni problemi in teorija verjetnosti. Preprosti algoritmi za reševanje problemov, ki si jih je lahko zapomniti. Geometrija. Teorija, referenčni material, analiza vseh vrst nalog USE. Stereometrija. Zvit triki za reševanje, koristne goljufije, razvoj prostorske domišljije. Trigonometrija iz nič - do naloge 13. Razumevanje namesto nabijanja. Vizualna razlaga kompleksnih pojmov. Algebra. Koreni, potence in logaritmi, funkcija in odvod. Osnova za reševanje kompleksnih nalog 2. dela izpita.

V kemijskih procesih imajo glavno vlogo atomi in molekule, katerih lastnosti določajo izid kemijskih reakcij. Ena izmed pomembnih lastnosti atoma je oksidacijsko število, ki poenostavi način upoštevanja prenosa elektronov v delcu. Kako določiti oksidacijsko stanje oziroma formalni naboj delca in katera pravila morate za to poznati?

Vsaka kemična reakcija je posledica interakcije atomov različnih snovi. Reakcijski proces in njegov rezultat sta odvisna od lastnosti najmanjših delcev.

Izraz oksidacija (oksidacija) v kemiji pomeni reakcijo, med katero skupina atomov ali eden izmed njih izgubi ali pridobi elektrone, v primeru pridobivanja se reakcija imenuje "redukcija".

Oksidacijsko stanje je količina, ki se meri kvantitativno in označuje prerazporejene elektrone med reakcijo. Tisti. v procesu oksidacije se elektroni v atomu zmanjšajo ali povečajo in se prerazporedijo med druge medsebojno delujoče delce, stopnja oksidacije pa natančno pokaže, kako so reorganizirani. Ta koncept je tesno povezan z elektronegativnostjo delcev – njihovo sposobnostjo, da pritegnejo in odbijajo proste ione od sebe.

Določanje stopnje oksidacije je odvisno od značilnosti in lastnosti določene snovi, zato postopka izračuna ni mogoče nedvoumno imenovati enostavno ali zapleteno, vendar njegovi rezultati pomagajo konvencionalno beležiti procese redoks reakcij. Treba je razumeti, da je dobljeni rezultat izračunov rezultat upoštevanja prenosa elektronov in nima fizikalnega pomena ter ni pravi naboj jedra.

Pomembno je vedeti! Anorganska kemija pogosto uporablja izraz valenca namesto oksidacijskega stanja elementov, to ni napaka, vendar se je treba zavedati, da je drugi koncept bolj univerzalen.

Pojmi in pravila za računanje gibanja elektronov so osnova za razvrščanje kemikalij (nomenklatura), opisovanje njihovih lastnosti in sestavljanje komunikacijskih formul. Najpogosteje pa se ta koncept uporablja za opis in delo z redoks reakcijami.

Pravila za določanje stopnje oksidacije

Kako ugotoviti stopnjo oksidacije? Pri delu z redoks reakcijami je pomembno vedeti, da bo formalni naboj delca vedno enak velikosti elektrona, izraženi v numerični vrednosti. Ta lastnost je povezana s predpostavko, da so elektronski pari, ki tvorijo vez, vedno popolnoma premaknjeni proti bolj negativnim delcem. Treba je razumeti, da govorimo o ionskih vezeh in v primeru reakcije pri , bodo elektroni enakomerno razdeljeni med enake delce.

Oksidacijsko število ima lahko pozitivne in negativne vrednosti. Stvar je v tem, da mora med reakcijo atom postati nevtralen, za to pa morate ionu pritrditi določeno število elektronov, če je pozitiven, ali jih odvzeti, če je negativen. Za označevanje tega pojma se pri pisanju formul nad oznako elementa običajno napiše arabska številka z ustreznim znakom. Na primer ali itd.

Vedeti morate, da bo formalni naboj kovin vedno pozitiven in v večini primerov ga lahko določite s pomočjo periodnega sistema. Za pravilno določitev kazalnikov je treba upoštevati številne značilnosti.

Stopnja oksidacije:

Ko se spomnimo teh značilnosti, bo zelo enostavno določiti oksidacijsko število elementov, ne glede na kompleksnost in število atomskih ravni.

Koristen video: določanje stopnje oksidacije

Periodni sistem Mendelejeva vsebuje skoraj vse potrebne informacije za delo s kemičnimi elementi. Na primer, šolarji ga uporabljajo samo za opisovanje kemičnih reakcij. Torej, da bi določili največje pozitivne in negativne vrednosti oksidacijskega števila, je treba preveriti oznako kemičnega elementa v tabeli:

  1. Največja pozitivna vrednost je številka skupine, v kateri se element nahaja.
  2. Največje negativno oksidacijsko stanje je razlika med največjo pozitivno mejo in številom 8.

Tako je dovolj, da preprosto ugotovimo skrajne meje formalnega naboja elementa. Takšno dejanje je mogoče izvesti z izračuni na podlagi periodnega sistema.

Pomembno je vedeti! En element ima lahko hkrati več različnih indeksov oksidacije.

Obstajata dva glavna načina za določitev stopnje oksidacije, katerih primeri so predstavljeni spodaj. Prva od teh je metoda, ki zahteva znanje in veščine za uporabo kemijskih zakonov. Kako urediti oksidacijska stanja s to metodo?

Pravilo za določanje oksidacijskih stanj

Za to potrebujete:

  1. Ugotovite, ali je dana snov elementarna in ali ni vezana. Če da, potem bo njegovo oksidacijsko število enako 0, ne glede na sestavo snovi (posamezni atomi ali večnivojske atomske spojine).
  2. Ugotovite, ali je zadevna snov sestavljena iz ionov. Če da, potem bo stopnja oksidacije enaka njihovemu naboju.
  3. Če je zadevna snov kovina, si oglejte indikatorje drugih snovi v formuli in izračunajte odčitke kovin z aritmetiko.
  4. Če ima celotna spojina en naboj (pravzaprav je to vsota vseh delcev predstavljenih elementov), ​​potem je dovolj, da določite indikatorje preprostih snovi, nato jih odštejete od skupne količine in dobite podatke o kovini.
  5. Če je razmerje nevtralno, mora biti vsota enaka nič.

Na primer, razmislite o kombinaciji z aluminijevim ionom, katerega skupni naboj je nič. Pravila kemije potrjujejo dejstvo, da ima ion Cl oksidacijsko število -1 in v tem primeru so v spojini trije. Torej mora biti ion Al +3, da je celotna spojina nevtralna.

Ta metoda je precej dobra, saj lahko pravilnost rešitve vedno preverimo s seštevanjem vseh stopenj oksidacije.

Drugo metodo lahko uporabimo brez poznavanja kemijskih zakonov:

  1. Poiščite podatke o delcih, za katere ni strogih pravil in je točno število njihovih elektronov neznano (možno z izločitvijo).
  2. Ugotovite indikatorje vseh ostalih delcev in nato od skupne količine z odštevanjem poiščite želeni delec.

Oglejmo si drugo metodo na primeru snovi Na2SO4, pri kateri žveplov atom S ni definiran, znano je le, da je različen od nič.

Če želite ugotoviti, čemu so enaka vsa oksidacijska stanja:

  1. Poiščite znane elemente, pri čemer upoštevajte tradicionalna pravila in izjeme.
  2. Na ion = +1 in vsak kisik = -2.
  3. Pomnožite število delcev vsake snovi z njihovimi elektroni in dobite oksidacijska stanja vseh atomov razen enega.
  4. Na2SO4 je sestavljen iz 2 natrija in 4 kisika, ko se pomnoži, se izkaže: 2 X +1 \u003d 2 je oksidacijsko število vseh natrijevih delcev in 4 X -2 \u003d -8 - kisik.
  5. Dodajte rezultate 2+(-8) = -6 - to je skupni naboj spojine brez žveplovega delca.
  6. Izrazite kemijski zapis kot enačbo: vsota znanih podatkov + neznano število = skupni naboj.
  7. Na2SO4 je predstavljen na naslednji način: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6.

Tako je za uporabo druge metode dovolj poznati preproste zakone aritmetike.

Tabela oksidacije

Za lažje delovanje in izračun indikatorjev oksidacije za vsako kemikalijo se uporabljajo posebne tabele, kjer so zabeleženi vsi podatki.

Videti je takole:

Koristen video: učenje določanja stopnje oksidacije po formulah

Zaključek

Iskanje oksidacijskega stanja za kemikalijo je preprosta operacija, ki zahteva le previdnost in poznavanje osnovnih pravil in izjem. Če poznate izjeme in uporabite posebne tabele, to dejanje ne bo vzelo veliko časa.