Kaip nustatyti cheminio elemento krūvį junginyje. Aukščiausia oksidacijos būsena
Elektronegatyvumas, kaip ir kitos cheminių elementų atomų savybės, periodiškai keičiasi didėjant elemento eilės skaičiui:
Aukščiau pateiktame grafike parodytas pagrindinių pogrupių elementų elektronegatyvumo kitimo periodiškumas, priklausomai nuo elemento eilės skaičiaus.
Judant žemyn periodinės lentelės pogrupiu, cheminių elementų elektronegatyvumas mažėja, judant į dešinę išilgai periodo – didėja.
Elektronegatyvumas atspindi elementų nemetališkumą: kuo didesnė elektronegatyvumo reikšmė, tuo daugiau elemento išreiškia nemetalines savybes.
Oksidacijos būsena
Kaip apskaičiuoti junginio elemento oksidacijos laipsnį?
1) Paprastų medžiagų cheminių elementų oksidacijos laipsnis visada lygus nuliui.
2) Yra elementų, kurie turi pastovią oksidacijos būseną sudėtingose medžiagose:
3) Yra cheminių elementų, kurių daugumos junginių oksidacijos būsena yra pastovi. Šie elementai apima:
Elementas |
Beveik visų junginių oksidacijos būsena |
Išimtys |
| vandenilis H | +1 | Šarminių ir šarminių žemių metalų hidridai, pavyzdžiui: |
| deguonis O | -2 | Vandenilio ir metalų peroksidai: deguonies fluoridas - |
4) Visų molekulėje esančių atomų oksidacijos būsenų algebrinė suma visada lygi nuliui. Visų jonų atomų oksidacijos būsenų algebrinė suma lygi jono krūviui.
5) Aukščiausia (maksimali) oksidacijos būsena yra lygi grupės skaičiui. Išimtys, kurioms ši taisyklė netaikoma, yra I grupės antrinio pogrupio elementai, VIII grupės antrinio pogrupio elementai, taip pat deguonis ir fluoras.
Cheminiai elementai, kurių grupės numeris neatitinka didžiausios oksidacijos būsenos (privaloma įsiminti)
6) Žemiausia metalų oksidacijos būsena visada lygi nuliui, o žemiausia nemetalų oksidacijos būsena apskaičiuojama pagal formulę:
žemiausia nemetalo oksidacijos būsena = grupės skaičius – 8
Remdamiesi aukščiau pateiktomis taisyklėmis, galite nustatyti oksidacijos laipsnį cheminis elementas bet kokioje medžiagoje.
Elementų oksidacijos būsenų nustatymas įvairiuose junginiuose
1 pavyzdys
Nustatykite visų sieros rūgšties elementų oksidacijos laipsnius.
Sprendimas:
Parašykime sieros rūgšties formulę:
Vandenilio oksidacijos laipsnis visose sudėtingose medžiagose yra +1 (išskyrus metalų hidridus).
Deguonies oksidacijos laipsnis visose sudėtingose medžiagose yra -2 (išskyrus peroksidus ir deguonies fluoridą OF 2). Išdėstykime žinomas oksidacijos būsenas:
Sieros oksidacijos būseną pažymėkime kaip x:
Sieros rūgšties molekulė, kaip ir bet kurios medžiagos molekulė, paprastai yra elektriškai neutrali, nes. visų molekulėje esančių atomų oksidacijos būsenų suma lygi nuliui. Schematiškai tai gali būti pavaizduota taip:
Tie. gavome tokią lygtį:
Išspręskime:
Taigi sieros oksidacijos laipsnis sieros rūgštyje yra +6.
2 pavyzdys
Nustatykite visų amonio dichromato elementų oksidacijos laipsnį.
Sprendimas:
Parašykime amonio dichromato formulę:
Kaip ir ankstesniu atveju, mes galime išdėstyti vandenilio ir deguonies oksidacijos būsenas:
Tačiau matome, kad dviejų cheminių elementų – azoto ir chromo – oksidacijos būsenos nežinomos. Todėl negalime rasti oksidacijos būsenų taip pat, kaip ankstesniame pavyzdyje (viena lygtis su dviem kintamaisiais neturi unikalaus sprendimo).
Atkreipkime dėmesį į tai, kad nurodyta medžiaga priklauso druskų klasei ir atitinkamai turi joninę struktūrą. Tada galime pagrįstai teigti, kad amonio dichromato sudėtis apima NH 4 + katijonus (šio katijono krūvį galima pamatyti tirpumo lentelėje). Todėl, kadangi amonio dichromato formulės vienete yra du teigiami vieną krūvį turintys NH 4 + katijonai, dichromato jono krūvis yra -2, nes visa medžiaga yra elektriškai neutrali. Tie. medžiagą sudaro NH 4 + katijonai ir Cr 2 O 7 2- anijonai.
Žinome vandenilio ir deguonies oksidacijos būsenas. Žinant, kad visų jonų elementų atomų oksidacijos būsenų suma yra lygi krūviui, ir nurodant azoto bei chromo oksidacijos būsenas kaip x Ir y atitinkamai galime rašyti:
Tie. gauname dvi nepriklausomas lygtis:
Kurį išspręsdami randame x Ir y:
Taigi amonio dichromate azoto oksidacijos būsenos yra -3, vandenilio +1, chromo +6 ir deguonies -2.
Kaip nustatyti elementų oksidacijos būsenas organinės medžiagos galima perskaityti.
Valencija
Atomų valentingumas žymimas romėniškais skaitmenimis: I, II, III ir kt.
Atomo valentingumo galimybės priklauso nuo kiekio:
1) nesuporuoti elektronai
2) nepasidalintos elektronų poros valentinių lygių orbitose
3) tuščios valentinio lygio elektronų orbitalės
Vandenilio atomo valentingumo galimybės
Pavaizduokime elektroninę grafinę vandenilio atomo formulę:
Teigiama, kad valentingumo galimybes gali paveikti trys veiksniai – nesuporuotų elektronų buvimas, nepasidalintų elektronų porų buvimas išoriniame lygyje ir laisvų (tuščių) išorinio lygio orbitalių buvimas. Išoriniame (ir vieninteliame) energijos lygyje matome vieną nesuporuotą elektroną. Remiantis tuo, vandenilio valentingumas gali būti lygus I. Tačiau pirmajame energijos lygyje yra tik vienas polygis - s, tie. vandenilio atomas išoriniame lygyje neturi nei nepasidalintų elektronų porų, nei tuščių orbitų.
Taigi vienintelis vandenilio atomo valentingumas yra I.
Anglies atomo valentingumo galimybės
Apsvarstykite anglies atomo elektroninę struktūrą. Pagrindinėje būsenoje išorinio lygio elektroninė konfigūracija yra tokia:
Tie. Esant pagrindinei būsenai, nesužadinto anglies atomo išoriniame energijos lygyje yra 2 nesuporuoti elektronai. Šioje būsenoje jo valentingumas gali būti lygus II. Tačiau anglies atomas labai lengvai pereina į sužadinimo būseną, kai jam perduodama energija, o išorinio sluoksnio elektroninė konfigūracija šiuo atveju yra tokia:
Nors anglies atomo sužadinimo procese išeikvojama šiek tiek energijos, sąnaudas daugiau nei kompensuoja keturių kovalentinių ryšių susidarymas. Dėl šios priežasties IV valentas yra daug labiau būdingas anglies atomui. Taigi, pavyzdžiui, anglies dioksido, anglies rūgšties ir absoliučiai visų organinių medžiagų molekulėse anglies valentas yra IV.
Be nesuporuotų elektronų ir vienišų elektronų porų, laisvų () valentinio lygio orbitalių buvimas taip pat turi įtakos valentingumo galimybėms. Tokių orbitalių buvimas užpildytame lygyje lemia tai, kad atomas gali veikti kaip elektronų poros akceptorius, t.y. donoro-akceptoriaus mechanizmu sudaro papildomus kovalentinius ryšius. Taigi, pavyzdžiui, priešingai nei tikėtasi, anglies monoksido molekulėje CO ryšys yra ne dvigubas, o trigubas, o tai aiškiai parodyta šioje iliustracijoje:
Azoto atomo valentingumo galimybės
Užrašykime azoto atomo išorinės energijos lygio elektrongrafinę formulę:
Kaip matyti iš aukščiau esančios iliustracijos, azoto atomas normalioje būsenoje turi 3 nesuporuotus elektronus, todėl logiška manyti, kad jo valentingumas gali būti lygus III. Iš tiesų, amoniako (NH 3), azoto rūgšties (HNO 2), azoto trichlorido (NCl 3) ir kt. molekulėse stebimas trijų valentingumas.
Aukščiau buvo pasakyta, kad cheminio elemento atomo valentingumas priklauso ne tik nuo nesuporuotų elektronų skaičiaus, bet ir nuo nepasidalintų elektronų porų buvimo. Taip yra dėl to, kad kovalentinė cheminė jungtis gali susidaryti ne tik tada, kai du atomai aprūpina vienas kitą po vieną elektroną, bet ir tada, kai vienas atomas, turintis nepasidalintą elektronų porą – donoras () suteikia jį kitam atomui, turinčiam laisvą vietą. () orbitos valentingumo lygis (akceptorius). Tie. azoto atomui IV valentingumas galimas ir dėl papildomo kovalentinio ryšio, susidarančio donoro-akceptoriaus mechanizmu. Taigi, pavyzdžiui, formuojantis amonio katijonui, stebimos keturios kovalentinės jungtys, iš kurių vieną sudaro donoro-akceptoriaus mechanizmas:
Nepaisant to, kad vieną iš kovalentinių ryšių sudaro donoro-akceptoriaus mechanizmas, visi N-H ryšiai amonio katijonai yra visiškai identiški ir nesiskiria vienas nuo kito.
Azoto atomas negali parodyti valentingumo, lygaus V. Taip yra dėl to, kad azoto atomui neįmanoma pereiti į sužadintą būseną, kai dviejų elektronų poravimas įvyksta vienam iš jų pereinant į laisvą orbitą, kuri yra artimiausia energijos lygiui. Azoto atomas neturi d-sublygio, o perėjimas prie 3s-orbitalės energetiškai yra toks brangus, kad energijos sąnaudos nepadengiamos formuojant naujas jungtis. Daugeliui gali kilti klausimas, koks tada yra azoto valentingumas, pavyzdžiui, azoto rūgšties HNO 3 arba azoto oksido N 2 O 5 molekulėse? Kaip bebūtų keista, valentingumas ten taip pat yra IV, kaip matyti iš šių struktūrinių formulių:
Punktyrinė linija iliustracijoje rodo vadinamąjį delokalizuotas π - ryšys. Dėl šios priežasties JOKIŲ terminalų obligacijų negalima vadinti „pusantro“. Panašios pusantros jungtys taip pat randamos ozono molekulėje O 3 , benzene C 6 H 6 ir kt.
Fosforo valentingumo galimybės
Pavaizduokime fosforo atomo išorinės energijos lygio elektrongrafinę formulę:
Kaip matome, pagrindinio fosforo atomo ir azoto atomo išorinio sluoksnio struktūra yra tokia pati, todėl logiška tikėtis, kad fosforo atomo, kaip ir azoto atomo, galimi valentai bus vienodi. iki I, II, III ir IV, kas pastebima praktikoje.
Tačiau, skirtingai nuo azoto, fosforo atomas taip pat turi d-poaukštis su 5 laisvomis orbitalėmis.
Šiuo atžvilgiu jis gali pereiti į sužadintą būseną, garuodamas elektronus 3 s- orbitos:
Taigi fosforo atomo, kuris yra nepasiekiamas azotui, valentingumas V yra įmanomas. Taigi, pavyzdžiui, fosforo atomo valentingumas yra penkis tokių junginių molekulėse kaip fosforo rūgštis, fosforo (V) halogenidai, fosforo (V) oksidas ir kt.
Deguonies atomo valentingumo galimybės
Deguonies atomo išorinės energijos lygio elektroninė grafinė formulė yra tokia:
2-ajame lygyje matome du nesuporuotus elektronus, todėl deguoniui galimas II valentingumas. Reikėtų pažymėti, kad šis deguonies atomo valentingumas stebimas beveik visuose junginiuose. Aukščiau, svarstydami anglies atomo valentingumo galimybes, aptarėme anglies monoksido molekulės susidarymą. CO molekulėje ryšys yra trigubas, todėl deguonis ten yra trivalentis (deguonis yra elektronų poros donoras).
Dėl to, kad deguonies atomas neturi išorinio lygio d-polygiai, elektronų irimas s Ir p- orbitos neįmanoma, todėl deguonies atomo valentingumo galimybės yra ribotos, palyginti su kitais jo pogrupio elementais, pavyzdžiui, siera.
Sieros atomo valentingumo galimybės
Išorinis sieros atomo energijos lygis nesužadintoje būsenoje:
Sieros atomas, kaip ir deguonies atomas, turi du nesuporuotus elektronus normalioje būsenoje, todėl galime daryti išvadą, kad sieros valentingumas yra du. Iš tiesų, sieros valentingumas II, pavyzdžiui, vandenilio sulfido molekulėje H2S.
Kaip matome, sieros atomas išoriniame lygyje turi d polygis su laisvomis orbitomis. Dėl šios priežasties sieros atomas gali išplėsti savo valentingumo galimybes, skirtingai nei deguonis, dėl perėjimo į sužadintas būsenas. Taigi, atsiejant vienišą elektronų porą 3 p-sublygį sieros atomas įgyja elektroninė konfigūracija išorinis lygis taip:
Šioje būsenoje sieros atomas turi 4 nesuporuotus elektronus, o tai rodo, kad sieros atomai gali turėti valentiškumą, lygų IV. Iš tiesų, siera turi IV valentingumą molekulėse SO 2, SF 4, SOCl 2 ir kt.
Atjungiant antrąją vienišą elektronų porą, esančią 3 s- polygis, išorinis energijos lygis įgyja tokią konfigūraciją:
Esant tokiai būsenai, jau tampa įmanoma VI valentingumo pasireiškimas. Junginių su VI-valente siera pavyzdžiai yra SO 3 , H 2 SO 4 , SO 2 Cl 2 ir kt.
Panašiai galime apsvarstyti ir kitų cheminių elementų valentingumo galimybes.
Norint apibūdinti dalelių redokso gebėjimą, svarbi tokia sąvoka kaip oksidacijos laipsnis. OKSIDAVIMO BŪSENA – tai krūvis, kurį galėtų turėti molekulės ar jono atomas, jei būtų nutrūkę visi jo ryšiai su kitais atomais, o bendrosios elektronų poros liktų su daugiau elektronneigiamų elementų.
Skirtingai nuo realaus jonų krūvio, oksidacijos būsena rodo tik sąlyginį molekulės atomo krūvį. Jis gali būti neigiamas, teigiamas arba nulis. Pavyzdžiui, paprastų medžiagų atomų oksidacijos būsena yra "0" (, 
,
,
). Cheminiuose junginiuose atomai gali turėti pastovią oksidacijos būseną arba kintamą. Periodinės sistemos grupių pagrindinių pogrupių I, II ir III metalų cheminiuose junginiuose oksidacijos būsena paprastai yra pastovi ir lygi Me +1, Me +2 ir Me +3 (Li +, Ca +2, Al +3), atitinkamai. Fluoro atomas visada turi -1. Chloras junginiuose su metalais visada turi -1. Daugumoje junginių deguonies oksidacijos būsena yra -2 (išskyrus peroksidus, kur jo oksidacijos laipsnis yra -1), o vandenilio - +1 (išskyrus metalų hidridus, kur jo oksidacijos laipsnis yra -1).
Neutralioje molekulėje visų atomų oksidacijos būsenų algebrinė suma lygi nuliui, o jone – jono krūviui. Šis ryšys leidžia apskaičiuoti sudėtingų junginių atomų oksidacijos būsenas.
Sieros rūgšties molekulėje H 2 SO 4 vandenilio atomo oksidacijos būsena yra +1, o deguonies atomo - -2. Kadangi yra du vandenilio atomai ir keturi deguonies atomai, turime du „+“ ir aštuonis „-“. Iki neutralumo trūksta šešių „+“. Būtent šis skaičius yra sieros oksidacijos būsena - 
. Kalio dichromato K 2 Cr 2 O 7 molekulė susideda iš dviejų kalio atomų, dviejų chromo atomų ir septynių deguonies atomų. Kalio oksidacijos laipsnis yra +1, deguonies -2. Taigi turime du „+“ ir keturiolika „-“. Likę dvylika „+“ patenka ant dviejų chromo atomų, kurių kiekvieno oksidacijos būsena yra +6 ( 
).
Tipiški oksidatoriai ir reduktorius
Iš redukcijos ir oksidacijos procesų apibrėžimo matyti, kad iš esmės kaip oksiduojančios medžiagos gali veikti paprastos ir sudėtingos medžiagos, turinčios atomų, kurių oksidacijos būsena nėra žemiausia ir todėl gali sumažinti savo oksidacijos būseną. Panašiai kaip redukuojančios medžiagos gali veikti paprastos ir sudėtingos medžiagos, turinčios atomų, kurių oksidacijos būsena nėra didžiausia ir todėl gali padidinti jų oksidacijos būseną.
Stipriausi oksidatoriai yra:
1) paprastos medžiagos, sudarytos iš atomų, turinčių didelį elektronegatyvumą, t.y. tipiniai nemetalai, esantys pagrindiniuose šeštos ir septintos periodinės sistemos pogrupiuose: F, O, Cl, S (atitinkamai F 2, O 2, Cl 2, S);
2) medžiagos, turinčios aukštesniųjų ir tarpinių elementų
teigiamos oksidacijos būsenos, įskaitant paprastų, elementinių (Fe 3+) ir deguonies turinčių jonų pavidalo oksoanijonus (permanganato jonas - MnO 4 -);
3) peroksido junginiai.
Konkrečios medžiagos, praktiškai naudojamos kaip oksidatoriai, yra deguonis ir ozonas, chloras, bromas, permanganatai, dichromatai, chloro deguonies rūgštys ir jų druskos (pvz., 
,
,
), Azoto rūgštis ( 
), koncentruota sieros rūgštis ( 
), mangano dioksidas ( 
), vandenilio peroksidas ir metalų peroksidai ( 
,
).
Veiksmingiausios redukuojančios medžiagos yra:
1) paprastos medžiagos, kurių atomai turi mažą elektronegatyvumą („aktyvieji metalai“);
2) žemos oksidacijos būsenos metalų katijonai (Fe 2+);
3) paprastieji elementų anijonai, pavyzdžiui, sulfido jonas S 2- ;
4) deguonies turintys anijonai (oksoanijonai), atitinkantys žemiausią teigiamą elemento (nitrito) oksidacijos būseną 
, sulfitas 
).
Specifinės medžiagos, praktiškai naudojamos kaip reduktorius, yra, pavyzdžiui, šarminiai ir šarminių žemių metalai, sulfidai, sulfitai, vandenilio halogenidai (išskyrus HF), organinės medžiagos – alkoholiai, aldehidai, formaldehidas, gliukozė, oksalo rūgštis, taip pat vandenilis, anglis. , anglies monoksidas ( 
) ir aliuminio esant aukštai temperatūrai.
Iš esmės, jei medžiagoje yra tarpinės oksidacijos būsenos elementas, šios medžiagos gali turėti ir oksiduojančių, ir redukuojančių savybių. Viskas priklauso nuo
„partneris“ reakcijoje: su pakankamai stipriu oksidatoriumi jis gali reaguoti kaip reduktorius, o su pakankamai stipriu reduktoriumi – kaip oksidatorius. Taigi, pavyzdžiui, nitrito jonas NO 2 - rūgštinėje aplinkoje veikia kaip oksidatorius I jono atžvilgiu:
2
+
2
+ 4HCl→ 
+
2
+ 4KCl + 2H2O
ir kaip reduktorius permanganato jonų MnO 4 atžvilgiu -
5
+
2
+ 3H 2 SO 4 → 2 
+
5
+ K 2 SO 4 + 3H 2 O
Vaizdo kursas „Gaukite A“ apima visas sėkmingam darbui reikalingas temas išlaikęs egzaminą iš matematikos už 60-65 balus. Visiškai visos užduotys 1-13 profilio egzaminas matematika. Taip pat tinka išlaikyti matematikos pagrindinį USE. Jeigu norite išlaikyti egzaminą 90-100 balų, 1 dalį turite išspręsti per 30 minučių ir be klaidų!
Pasirengimo egzaminui kursas 10-11 klasėms, taip pat mokytojams. Viskas, ko reikia norint išspręsti 1 matematikos egzamino dalį (12 pirmųjų uždavinių) ir 13 uždavinį (trigonometrija). Ir tai yra daugiau nei 70 balų vieningo valstybinio egzamino ir be jų neapsieina nei šimtabalsis studentas, nei humanistas.
Visi būtina teorija. Greiti būdai sprendimai, spąstai ir NAUDOKITE paslaptis. Išnagrinėtos visos aktualios 1 dalies užduotys iš FIPI užduočių banko. Kursas visiškai atitinka USE-2018 reikalavimus.
Kursą sudaro 5 didelės temos, kiekviena po 2,5 val. Kiekviena tema pateikiama nuo nulio, paprastai ir aiškiai.
Šimtai egzamino užduočių. Tekstinės problemos ir tikimybių teorija. Paprasti ir lengvai įsimenami problemų sprendimo algoritmai. Geometrija. teorija, etaloninė medžiaga, visų tipų USE užduočių analizė. Stereometrija. Gudrios gudrybės sprendžiant, naudingi lapeliai, erdvinės vaizduotės ugdymas. Trigonometrija nuo nulio – prie 13 užduoties. Supratimas, o ne kimšimas. Vizualus sudėtingų sąvokų paaiškinimas. Algebra. Šaknys, laipsniai ir logaritmai, funkcija ir išvestinė. Pagrindas sudėtingiems II egzamino dalies uždaviniams spręsti.
I dalis
1. Oksidacijos būsena (s. o.) yra sąlyginis cheminio elemento atomų krūvis sudėtingoje medžiagoje, apskaičiuotas remiantis prielaida, kad ji susideda iš paprastų jonų.
Turėtų žinoti!
1) Ryšiuose su. O. vandenilis = +1, išskyrus hidridus.
2) Junginiuose su. O. deguonis = -2, išskyrus peroksidus 
ir fluoridai
3) Metalų oksidacijos būsena visada yra teigiama.
Pirmųjų pagrindinių pogrupių metalams tris grupes Su. O. pastovus:
IA grupės metalai – p. O. = +1,
IIA grupės metalai – p. O. = +2,
IIIA grupės metalai – p. O. = +3.
4) Dėl laisvųjų atomų ir paprastų medžiagų p. O. = 0.
5) Iš viso s. O. visi junginio elementai = 0.
2. Vardų darybos būdas dviejų elementų (dvejetainiai) junginiai.
4. Užpildykite lentelę „Dvejetainių junginių pavadinimai ir formulės“.
5. Nustatykite kompleksinio junginio paryškinto elemento oksidacijos laipsnį.
II dalis
1. Pagal jų formules nustatykite junginiuose esančių cheminių elementų oksidacijos laipsnius. Užsirašykite šių medžiagų pavadinimus.
2. Atskirkite medžiagas FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3į dvi grupes. Užrašykite medžiagų pavadinimus, nurodydami oksidacijos laipsnį.
3. Nustatykite atitiktį tarp cheminio elemento atomo pavadinimo ir oksidacijos laipsnio bei junginio formulės.
4. Sudarykite medžiagų formules pagal pavadinimus.
5. Kiek molekulių yra 48 g sieros oksido (IV)?
6. Naudodamiesi internetu ir kitais informacijos šaltiniais, parengti bet kokio dvejetainio ryšio naudojimo ataskaitą pagal tokį planą:
1) formulė;
2) vardas;
3) savybės;
4) paraiška.
H2O vanduo, vandenilio oksidas.
Vanduo normaliomis sąlygomis yra skystas, bespalvis, bekvapis, storu sluoksniu – mėlynas. Virimo temperatūra yra apie 100 ⁰С. Tai geras tirpiklis. Vandens molekulę sudaro du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas, tai yra jos kokybinė ir kiekybinė sudėtis. Tai sudėtinga medžiaga, jam būdinga taip Cheminės savybės: sąveika su šarminiais metalais, šarminiais žemės metalais. Mainų reakcijos su vandeniu vadinamos hidrolize. Šios reakcijos turi didelę reikšmę chemijoje.
7. K2MnO4 junginio mangano oksidacijos laipsnis yra:
3) +6
8. Chromas turi mažiausią oksidacijos laipsnį junginyje, kurio formulė:
1) Cr2O3
9. Chloras turi didžiausią oksidacijos laipsnį junginyje, kurio formulė yra:
3) Сl2O7
Cheminis elementas junginyje, apskaičiuojamas darant prielaidą, kad visos jungtys yra joninės.
Oksidacijos būsenos gali turėti teigiamą, neigiamą arba nulinę reikšmę, todėl elementų oksidacijos būsenų algebrinė suma molekulėje, atsižvelgiant į jų atomų skaičių, yra 0, o jone – jono krūvis.
1. Metalų oksidacijos būsenos junginiuose visada yra teigiamos.
2. Aukščiausia oksidacijos būsena atitinka periodinės sistemos, kurioje yra šis elementas, grupės numerį (išimtis yra: Au+3(I grupė), Cu+2(II), iš VIII grupės, oksidacijos laipsnis +8 gali būti tik osmyje Os ir rutenis Ru.
3. Nemetalų oksidacijos laipsniai priklauso nuo to, su kuriuo atomu jie yra prijungti:
- jei su metalo atomu, tada oksidacijos būsena yra neigiama;
- jei su nemetaliniu atomu, tai oksidacijos būsena gali būti ir teigiama, ir neigiama. Tai priklauso nuo elementų atomų elektronegatyvumo.
4. Didžiausią neigiamą nemetalų oksidacijos laipsnį galima nustatyti iš 8 atėmus grupės, kurioje yra šis elementas, skaičių, t.y. didžiausia teigiama oksidacijos būsena yra lygi elektronų skaičiui ant išorinio sluoksnio, kuris atitinka grupės skaičių.
5. Paprastų medžiagų oksidacijos laipsniai yra 0, nepriklausomai nuo to, ar tai metalas, ar nemetalas.
Elementai su pastovia oksidacijos būsena.
|
Elementas |
Būdinga oksidacijos būsena |
Išimtys |
|
Metalo hidridai: LIH-1 |
||
|
oksidacijos būsena vadinamas sąlyginiu dalelės krūviu, darant prielaidą, kad ryšys visiškai nutrūkęs (turi joninį pobūdį). H- Cl = H + + Cl - , Bendravimas viduje vandenilio chlorido rūgštis kovalentinis polinis. Elektronų pora yra labiau nukreipta į atomą Cl - , nes tai labiau elektronneigiamas visas elementas. Kaip nustatyti oksidacijos laipsnį?Elektronegatyvumas yra atomų gebėjimas pritraukti elektronus iš kitų elementų. Oksidacijos būsena nurodyta virš elemento: Br 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,K + Cl - ir tt Tai gali būti neigiama ir teigiama. Oksidacijos būsena paprasta medžiaga(neapribota, laisva būsena) yra nulis. Daugumos junginių deguonies oksidacijos būsena yra -2 (išimtis yra peroksidai H 2 O 2, kur jis yra -1 ir junginiai su fluoru - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Oksidacijos būsena paprastas monatominis jonas yra lygus jo krūviui: Na + , Ca +2 . Vandenilio junginiuose oksidacijos būsena yra +1 (išimtis yra hidridai - Na + H - ir tipo jungtis C +4 H 4 -1 ). Metalo ir nemetalų jungtyse atomas, kurio elektronegatyvumas yra didžiausias, turi neigiamą oksidacijos būseną (elektronegatyvumo duomenys pateikiami pagal Paulingo skalę): H + F - , Cu + Br - , Ca +2 (NE 3 ) - ir tt Oksidacijos laipsnio nustatymo cheminiuose junginiuose taisyklės.Paimkime ryšį KMnO 4 , būtina nustatyti mangano atomo oksidacijos laipsnį. Samprotavimas:
K+MnXO 4 -2 Leisti X- mums nežinomas mangano oksidacijos laipsnis. Kalio atomų skaičius yra 1, mangano - 1, deguonies - 4. Įrodyta, kad molekulė kaip visuma yra elektriškai neutrali, todėl jos bendras krūvis turi būti lygus nuliui. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Vadinasi, mangano oksidacijos būsena kalio permanganate = +7. Paimkime kitą oksido pavyzdį Fe2O3. Būtina nustatyti geležies atomo oksidacijos laipsnį. Samprotavimas:
2*(X) + 3*(-2) = 0, Išvada: geležies oksidacijos laipsnis šiame okside yra +3. Pavyzdžiai. Nustatykite visų molekulėje esančių atomų oksidacijos laipsnius. 1. K2Cr2O7. Oksidacijos būsena K+1, deguonis O -2. Pateikti indeksai: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Nes elementų oksidacijos būsenų molekulėje algebrinė suma, atsižvelgiant į jų atomų skaičių, lygi 0, tada teigiamų oksidacijos būsenų skaičius lygus neigiamų. Oksidacijos būsenos K+O=(-14)+(+2)=(-12). Iš to išplaukia, kad chromo atomo teigiamų galių skaičius yra 12, tačiau molekulėje yra 2 atomai, vadinasi, vienam atomui yra (+12):2=(+6). Atsakymas: K 2 + Cr 2 +6 O 7 -2. 2.(AsO 4) 3-. IN Ši byla oksidacijos būsenų suma bus lygi nebe nuliui, o jono krūviui, t.y. - 3. Sudarykite lygtį: x+4×(- 2)= - 3 . Atsakymas: (Kaip +5 O 4 -2) 3-. |
