วิธีตรวจสอบสถานะออกซิเดชันของโลหะ วิธีการกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชัน

จะกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันได้อย่างไร? ตารางธาตุช่วยให้คุณสามารถบันทึกค่าเชิงปริมาณที่กำหนดสำหรับองค์ประกอบทางเคมีใดๆ

คำนิยาม

ขั้นแรกให้พยายามทำความเข้าใจว่าคำนี้คืออะไร สถานะออกซิเดชันตามตารางธาตุคือจำนวนของอิเล็กตรอนที่องค์ประกอบยอมรับหรือมอบให้ในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ทางเคมี สามารถรับได้ทั้งค่าลบและค่าบวก

เชื่อมโยงไปยังตาราง

สถานะออกซิเดชันถูกกำหนดอย่างไร? ตารางธาตุประกอบด้วยแปดกลุ่มที่จัดเรียงตามแนวตั้ง แต่ละคนมีสองกลุ่มย่อย: หลักและรอง ในการกำหนดตัวบ่งชี้สำหรับองค์ประกอบ ต้องใช้กฎบางอย่าง

คำแนะนำ

จะคำนวณสถานะออกซิเดชันของธาตุได้อย่างไร? ตารางช่วยให้คุณรับมือกับปัญหาที่คล้ายกันได้อย่างเต็มที่ โลหะอัลคาไลซึ่งอยู่ในกลุ่มแรก (กลุ่มย่อยหลัก) แสดงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบซึ่งสอดคล้องกับ + เท่ากับความจุสูงสุด โลหะของกลุ่มที่สอง (กลุ่มย่อย A) มีสถานะออกซิเดชัน +2

ตารางนี้ช่วยให้คุณกำหนดค่านี้ไม่เพียงแต่สำหรับองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะ แต่ยังรวมถึงอโลหะด้วย ค่าสูงสุดของพวกเขาจะสอดคล้องกับความจุสูงสุด ตัวอย่างเช่น สำหรับกำมะถัน จะเป็น +6 สำหรับไนโตรเจน +5 ตัวเลขขั้นต่ำ (ต่ำสุด) คำนวณอย่างไร ตารางยังตอบคำถามนี้ ลบหมายเลขกลุ่มออกจากแปด ตัวอย่างเช่น สำหรับออกซิเจน จะเป็น -2 สำหรับไนโตรเจน -3

สำหรับสารอย่างง่ายที่ไม่ได้ทำอันตรกิริยาทางเคมีกับสารอื่น ตัวบ่งชี้ที่กำหนดจะถือว่าเป็นศูนย์

ลองระบุการดำเนินการหลักที่เกี่ยวข้องกับการจัดเรียงในสารประกอบไบนารี วิธีการใส่ระดับของการเกิดออกซิเดชัน? ตารางธาตุช่วยแก้ปัญหาได้

สำหรับ ใช้ตัวอย่างแคลเซียมออกไซด์ CaO สำหรับแคลเซียมที่อยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่ 2 จะมีค่าคงที่เท่ากับ +2 สำหรับออกซิเจนซึ่งมีคุณสมบัติเป็นอโลหะ ตัวบ่งชี้นี้จะเป็นค่าลบ และสอดคล้องกับ -2 เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของคำจำกัดความ เราจะสรุปตัวเลขที่ได้รับ เป็นผลให้เราได้ศูนย์ดังนั้นการคำนวณจึงถูกต้อง

ให้เราพิจารณาตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันใน CuO สารประกอบไบนารีอีกหนึ่งตัว เนื่องจากทองแดงจัดอยู่ในกลุ่มย่อยรอง (กลุ่มแรก) ดังนั้น ตัวบ่งชี้ที่ศึกษาอาจแสดงให้เห็น ความหมายที่แตกต่างกัน. ดังนั้นก่อนอื่นคุณต้องระบุตัวบ่งชี้สำหรับออกซิเจน

สำหรับอโลหะที่อยู่ท้ายสูตรเลขฐานสอง สถานะออกซิเดชันจะมีค่าเป็นลบ เนื่องจากองค์ประกอบนี้อยู่ในกลุ่มที่หก เมื่อนำหกออกจากแปดเราจึงได้รับสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนที่สอดคล้องกับ -2 เนื่องจากไม่มีดัชนีในสารประกอบ ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของทองแดงจะเป็นบวกเท่ากับ +2

มันถูกใช้อย่างไร ตารางเคมี? สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสูตรที่ประกอบด้วยสามองค์ประกอบจะถูกคำนวณตามอัลกอริทึมที่แน่นอนเช่นกัน ประการแรก ตัวบ่งชี้เหล่านี้จะอยู่ที่องค์ประกอบแรกและองค์ประกอบสุดท้าย อันดับแรก ตัวบ่งชี้นี้จะมีค่าเป็นบวก สอดคล้องกับความจุ สำหรับองค์ประกอบที่รุนแรงซึ่งไม่ใช่โลหะ ตัวบ่งชี้นี้มีค่าเป็นลบ ซึ่งถูกกำหนดเป็นความแตกต่าง (ลบหมายเลขกลุ่มออกจากแปด) เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชันของธาตุกลาง จะใช้สมการทางคณิตศาสตร์ การคำนวณคำนึงถึงดัชนีที่มีสำหรับแต่ละองค์ประกอบ ผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดต้องเป็นศูนย์

ตัวอย่างการหาปริมาณกรดซัลฟิวริก

สูตรของสารประกอบนี้คือ H 2 SO 4 ไฮโดรเจนมีสถานะออกซิเดชันเป็น +1 ออกซิเจนมี -2 เพื่อกำหนดสถานะออกซิเดชันของกำมะถัน เราสร้างสมการทางคณิตศาสตร์: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0 เราพบว่าสถานะออกซิเดชันของกำมะถันสอดคล้องกับ +6

บทสรุป

เมื่อใช้กฎ คุณสามารถจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์ได้ คำถามนี้พิจารณาในรายวิชาเคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 หลักสูตรของโรงเรียน. นอกจากนี้ข้อมูลเกี่ยวกับระดับของการเกิดออกซิเดชันยังช่วยให้คุณทำงานของ OGE และการตรวจสอบสถานะแบบครบวงจร

วิชาในหลักสูตรของโรงเรียนเช่นวิชาเคมีทำให้เกิดปัญหามากมายสำหรับคนส่วนใหญ่ เด็กนักเรียนสมัยใหม่มีเพียงไม่กี่คนที่สามารถกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันในสารประกอบได้ ปัญหาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับเด็กนักเรียนที่เรียนนั่นคือนักเรียนของโรงเรียนหลัก (เกรด 8-9) ความเข้าใจผิดในวิชานี้นำไปสู่การเกิดศัตรูในหมู่นักเรียนต่อวิชานี้

อาจารย์เน้น ทั้งเส้นเหตุผลในการ "ไม่ชอบ" ของนักเรียนมัธยมต้นและมัธยมปลายต่อวิชาเคมี: ไม่เต็มใจที่จะเข้าใจคำศัพท์ทางเคมีที่ซับซ้อน, ไม่สามารถใช้อัลกอริทึมเพื่อพิจารณากระบวนการเฉพาะ, ปัญหาเกี่ยวกับความรู้ทางคณิตศาสตร์ กระทรวงศึกษาธิการแห่งสหพันธรัฐรัสเซียได้ทำการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของวิชาอย่างจริงจัง นอกจากนี้ จำนวนชั่วโมงสำหรับการสอนวิชาเคมียัง "ลดลง" สิ่งนี้มีผลกระทบในทางลบต่อคุณภาพของความรู้ในเรื่อง ความสนใจในการศึกษาวินัยลดลง

หัวข้อใดของวิชาเคมีที่ยากที่สุดสำหรับเด็กนักเรียน?

โดย โปรแกรมใหม่หลักสูตรของระเบียบวินัยทางวิชาการ "เคมี" ของโรงเรียนขั้นพื้นฐานประกอบด้วยหัวข้อที่จริงจังหลายหัวข้อ: ตารางธาตุของ D. I. Mendeleev, ชั้นเรียนของสารอนินทรีย์, การแลกเปลี่ยนไอออน สิ่งที่ยากที่สุดคือนักเรียนระดับประถมแปดในการกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชันของออกไซด์

กฎตำแหน่ง

ก่อนอื่น นักเรียนควรทราบว่าออกไซด์เป็นสารประกอบสององค์ประกอบเชิงซ้อนที่มีออกซิเจนรวมอยู่ด้วย ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับสารประกอบไบนารีที่อยู่ในคลาสของออกไซด์คือตำแหน่งที่สองของออกซิเจนในสารประกอบนี้

อัลกอริทึมสำหรับกรดออกไซด์

ในการเริ่มต้น เราทราบว่าองศาคือการแสดงตัวเลขของความจุขององค์ประกอบ กรดออกไซด์เกิดจากอโลหะหรือโลหะที่มีความจุ 4-7 ส่วนที่สองในออกไซด์ดังกล่าวจำเป็นต้องมีออกซิเจน

ในออกไซด์ความจุของออกซิเจนจะสอดคล้องกับสองเสมอสามารถกำหนดได้จากตารางธาตุของ D. I. Mendeleev อโลหะทั่วไปเช่นออกซิเจนซึ่งอยู่ในกลุ่มที่ 6 ของกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุรับอิเล็กตรอนสองตัวเพื่อให้ระดับพลังงานภายนอกสมบูรณ์ อโลหะในสารประกอบที่มีออกซิเจนส่วนใหญ่มักแสดงวาเลนซ์ที่สูงกว่า ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนของกลุ่มนั่นเอง สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าสถานะออกซิเดชัน องค์ประกอบทางเคมีเป็นตัวบ่งชี้ที่แนะนำจำนวนบวก (ลบ)

อโลหะที่จุดเริ่มต้นของสูตรมีสถานะออกซิเดชันเป็นบวก ออกซิเจนอโลหะมีความเสถียรในออกไซด์ ดัชนีคือ -2 ในการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการจัดเรียงค่าในกรดออกไซด์ คุณจะต้องคูณตัวเลขทั้งหมดที่คุณกำหนดด้วยดัชนีขององค์ประกอบเฉพาะ การคำนวณจะถือว่าเชื่อถือได้หากผลรวมของบวกและลบทั้งหมดขององศาที่ตั้งไว้คือ 0

การรวบรวมสูตรสององค์ประกอบ

สถานะออกซิเดชันของอะตอมของธาตุทำให้มีโอกาสสร้างและบันทึกสารประกอบจากสองธาตุได้ เมื่อสร้างสูตร สำหรับผู้เริ่มต้น สัญลักษณ์ทั้งสองจะถูกเขียนเคียงข้างกัน อย่าลืมใส่ออกซิเจนเป็นลำดับที่สอง เหนือสัญญาณที่บันทึกไว้แต่ละรายการจะมีการกำหนดค่าของสถานะออกซิเดชันจากนั้นระหว่างตัวเลขที่พบคือตัวเลขที่จะหารด้วยตัวเลขทั้งสองโดยไม่มีเศษเหลือ ตัวบ่งชี้นี้จะต้องหารด้วยค่าตัวเลขของระดับของการเกิดออกซิเดชันโดยแยกจากกัน เพื่อให้ได้ดัชนีสำหรับองค์ประกอบที่หนึ่งและสองของสารสององค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันสูงสุดมีค่าเท่ากับค่าของวาเลนซ์สูงสุดของอโลหะทั่วไป เหมือนกับหมายเลขกลุ่มที่อโลหะอยู่ใน PS

อัลกอริทึมสำหรับการตั้งค่าตัวเลขในออกไซด์พื้นฐาน

ออกไซด์ของโลหะทั่วไปถือเป็นสารประกอบดังกล่าว ในสารประกอบทั้งหมดมีดัชนีสถานะออกซิเดชันไม่เกิน +1 หรือ +2 เพื่อให้เข้าใจว่าสถานะออกซิเดชันของโลหะจะเป็นอย่างไร คุณสามารถใช้ตารางธาตุได้ สำหรับโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรก พารามิเตอร์นี้จะคงที่เสมอ ซึ่งคล้ายกับหมายเลขกลุ่ม นั่นคือ +1

โลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สองนั้นมีลักษณะสถานะออกซิเดชั่นที่เสถียรด้วยตัวเลข +2 สถานะออกซิเดชันของออกไซด์โดยคำนึงถึงดัชนี (ตัวเลข) ควรรวมกันเป็นศูนย์ เนื่องจากโมเลกุลของสารเคมีถือเป็นอนุภาคที่เป็นกลางและไม่มีประจุ

การจัดเรียงสถานะออกซิเดชันในกรดที่มีออกซิเจน

กรดเป็นสารเชิงซ้อนซึ่งประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไป ซึ่งเกี่ยวข้องกับสารตกค้างของกรดบางชนิด เนื่องจากสถานะออกซิเดชันเป็นตัวเลข จึงจำเป็นต้องมีทักษะทางคณิตศาสตร์บางอย่างในการคำนวณ ตัวบ่งชี้สำหรับไฮโดรเจน (โปรตอน) ในกรดดังกล่าวมีความเสถียรเสมอคือ +1 ถัดไป คุณสามารถระบุสถานะออกซิเดชันสำหรับไอออนออกซิเจนเชิงลบได้ ซึ่งก็คือค่าคงที่ -2

หลังจากการกระทำเหล่านี้เท่านั้นจึงเป็นไปได้ที่จะคำนวณระดับของการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบส่วนกลางของสูตร พิจารณาการหาสถานะออกซิเดชันของธาตุในกรดซัลฟิวริก H2SO4 เป็นตัวอย่างเฉพาะ เนื่องจากโมเลกุลของสารเชิงซ้อนนี้ประกอบด้วยโปรตอนไฮโดรเจน 2 อะตอม ออกซิเจน 4 อะตอม เราจึงได้รับการแสดงออกของรูปแบบนี้ +2+X-8=0 เพื่อให้ผลรวมกลายเป็นศูนย์ กำมะถันจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น +6

การจัดเรียงสถานะออกซิเดชันในเกลือ

เกลือเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยไอออนของโลหะและกรดตกค้างหนึ่งชนิดหรือมากกว่า วิธีการกำหนดสถานะออกซิเดชันของแต่ละ ส่วนประกอบในเกลือเชิงซ้อนจะเหมือนกับในกรดที่มีออกซิเจน เนื่องจากสถานะออกซิเดชันของธาตุเป็นตัวบ่งชี้ตัวเลข จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องระบุสถานะออกซิเดชันของโลหะอย่างถูกต้อง

หากโลหะที่ก่อตัวเป็นเกลืออยู่ในกลุ่มย่อยหลัก สถานะออกซิเดชันของมันจะเสถียร สอดคล้องกับหมายเลขกลุ่ม ซึ่งเป็นค่าบวก หากเกลือมีโลหะในกลุ่มย่อยที่คล้ายกันของ PS เป็นไปได้ที่จะแสดงโลหะที่แตกต่างกันด้วยกรดตกค้าง หลังจากตั้งค่าสถานะออกซิเดชันของโลหะแล้ว ให้ใส่ (-2) จากนั้นสถานะออกซิเดชันของธาตุกลางจะถูกคำนวณโดยใช้สมการเคมี

ตัวอย่างเช่น พิจารณาการกำหนดสถานะออกซิเดชันของธาตุใน ( เกลือปานกลาง). นาโน3. เกลือเกิดจากโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 1 ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของโซเดียมจะเป็น +1 ออกซิเจนในไนเตรตมีสถานะออกซิเดชันเป็น -2 ในการกำหนดค่าตัวเลขของระดับการเกิดออกซิเดชันคือสมการ +1+X-6=0 การแก้สมการนี้ เราได้ว่า X ควรเป็น +5 นี่คือ

คำศัพท์พื้นฐานใน OVR

สำหรับออกซิเดชันและกระบวนการรีดักชัน มีคำศัพท์พิเศษที่นักเรียนจำเป็นต้องเรียนรู้

สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือความสามารถโดยตรงในการยึดอิเล็กตรอนจากไอออนหรืออะตอมบางตัวจากไอออนหรืออะตอม

อะตอมที่เป็นกลางหรือไอออนที่มีประจุถือเป็นตัวออกซิไดซ์ ปฏิกิริยาเคมีรับอิเล็กตรอน

ตัวรีดิวซ์จะเป็นอะตอมที่ไม่มีประจุหรือไอออนที่มีประจุ ซึ่งในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ทางเคมีจะสูญเสียอิเล็กตรอนของตัวเองไป

ออกซิเดชันถูกนำเสนอเป็นขั้นตอนสำหรับการบริจาคอิเล็กตรอน

การลดลงเกี่ยวข้องกับการรับอิเล็กตรอนเพิ่มเติมโดยอะตอมหรือไอออนที่ไม่มีประจุ

กระบวนการรีดอกซ์นั้นมีลักษณะเป็นปฏิกิริยาระหว่างที่สถานะออกซิเดชั่นของอะตอมเปลี่ยนแปลง คำจำกัดความนี้ช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการระบุได้ว่าปฏิกิริยานั้นเป็น OVR หรือไม่

กฎการแยกวิเคราะห์ OVR

เมื่อใช้อัลกอริทึมนี้ คุณสามารถจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์ในปฏิกิริยาเคมีใดๆ

ในการระบุลักษณะสถานะขององค์ประกอบในสารประกอบ แนวคิดของระดับของการเกิดออกซิเดชันได้รับการแนะนำ สถานะออกซิเดชันเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในสารประกอบ โดยคำนวณจากสมมติฐานที่ว่าสารประกอบประกอบด้วยไอออน ระดับของการเกิดออกซิเดชันจะแสดงด้วยตัวเลขอารบิกซึ่งอยู่ด้านหน้าสัญลักษณ์ของธาตุโดยมีเครื่องหมาย "+" หรือ "-" ซึ่งสอดคล้องกับการบริจาคหรือการได้มาซึ่งอิเล็กตรอน สถานะออกซิเดชันเป็นเพียงรูปแบบที่สะดวกสำหรับการคำนึงถึงการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ไม่ควรพิจารณาว่าเป็นประจุที่มีประสิทธิภาพของอะตอมในโมเลกุล (ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุล LiF ประจุไฟฟ้าของ Li และ F คือ + 0.89 และ −0.89 ตามลำดับ ในขณะที่องศาออกซิเดชัน +1 และ -1) หรือตามความจุของธาตุ (เช่น ในสารประกอบ CH 4, CH 3 OH, HCOOH, CO 2 ความจุของคาร์บอนคือ 4 และสถานะออกซิเดชันคือ -4, -2, +2, +4 ตามลำดับ)

ค่าตัวเลขของวาเลนซ์และระดับของการเกิดออกซิเดชันสามารถตรงกับค่าสัมบูรณ์ได้ก็ต่อเมื่อเกิดสารประกอบที่มีพันธะไอออนิก เมื่อกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันจะใช้กฎต่อไปนี้:

1. อะตอมของธาตุที่อยู่ในสถานะอิสระหรืออยู่ในรูปโมเลกุลของสารอย่างง่ายจะมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับศูนย์ เช่น Fe, Cu, H 2, N 2 เป็นต้น

2. สถานะออกซิเดชันของธาตุที่อยู่ในรูปของไอออนเชิงเดี่ยวในสารประกอบที่มีโครงสร้างเป็นไอออนจะมีค่าเท่ากับประจุของไอออนนี้ เช่น

3. ไฮโดรเจนในสารประกอบส่วนใหญ่มีสถานะออกซิเดชันที่ +1 ยกเว้นโลหะไฮไดรด์ (NaH, LiH) ซึ่งสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ −1

สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนที่พบมากที่สุดในสารประกอบคือ –2 ยกเว้นเปอร์ออกไซด์ (Na 2 O 2, H 2 O 2 - สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ −1) และ F 2 O (สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ + 2).

สำหรับธาตุที่มีสถานะออกซิเดชันผันแปร ค่าของธาตุสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรของสารประกอบ และคำนึงว่าผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลเป็นศูนย์ ในไอออนเชิงซ้อน ผลรวมนี้จะเท่ากับประจุของไอออน ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันของอะตอมคลอรีนในโมเลกุล HClO 4 ซึ่งคำนวณจากประจุรวมของโมเลกุล = 0, x คือสถานะออกซิเดชันของอะตอมคลอรีน) คือ +7 สถานะออกซิเดชันของอะตอมกำมะถันใน SO ไอออนคือ +6

คุณสมบัติรีดอกซ์ของธาตุขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดออกซิเดชัน อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมี ต่ำกว่า , สูงขึ้น และ สถานะออกซิเดชันระดับกลาง.

การทราบสถานะออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบ เป็นไปได้ที่จะทำนายว่าสารประกอบนี้แสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์หรือไม่

ตัวอย่างเช่น พิจารณาซัลเฟอร์ S และสารประกอบของมัน H 2 S, SO 2 และ SO 3 ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมซัลเฟอร์กับคุณสมบัติรีดอกซ์ในสารประกอบเหล่านี้แสดงไว้อย่างชัดเจนในตารางที่ 7.1

ในการระบุลักษณะสถานะขององค์ประกอบในสารประกอบ แนวคิดของระดับของการเกิดออกซิเดชันได้รับการแนะนำ

คำนิยาม

จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมของธาตุที่กำหนดหรือไปยังอะตอมของธาตุที่กำหนดในสารประกอบเรียกว่า สถานะออกซิเดชัน.

สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกบ่งชี้จำนวนของอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนด และสถานะออกซิเดชันที่เป็นลบบ่งชี้จำนวนของอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่ไปยังอะตอมที่กำหนด

จากคำจำกัดความนี้เป็นไปตามที่ในสารประกอบที่มีพันธะไม่มีขั้ว สถานะออกซิเดชันของธาตุจะเป็นศูนย์ โมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมที่เหมือนกัน (N 2 , H 2 , Cl 2) สามารถใช้เป็นตัวอย่างของสารประกอบดังกล่าวได้

สถานะออกซิเดชันของโลหะในสถานะมูลฐานเป็นศูนย์ เนื่องจากการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในโลหะนั้นมีความสม่ำเสมอ

ในสารประกอบไอออนิกอย่างง่าย สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบจะเท่ากับประจุไฟฟ้า เนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งจะเกิดขึ้นเกือบทั้งหมด: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, อัล +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

เมื่อพิจารณาระดับของการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์เชิงขั้ว ค่าของอิเล็กโทรเนกาติวิตีจะถูกเปรียบเทียบ เนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ไปยังอะตอมของธาตุที่มีประจุไฟฟ้าลบมากกว่า ธาตุชนิดหลังจึงมีสถานะออกซิเดชันเป็นลบในสารประกอบ

สถานะออกซิเดชันสูงสุด

สำหรับองค์ประกอบที่แสดงในสารประกอบ องศาต่างๆออกซิเดชันมีแนวคิดของสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้น (บวกสูงสุด) และสถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่า (ลบต่ำสุด) สถานะออกซิเดชันสูงสุดขององค์ประกอบทางเคมีมักจะเกิดขึ้นพร้อมกับหมายเลขกลุ่มในระบบธาตุของ D. I. Mendeleev ข้อยกเว้นคือฟลูออรีน (สถานะออกซิเดชันคือ -1 และธาตุอยู่ในหมู่ VIIA) ออกซิเจน (สถานะออกซิเดชันคือ +2 และธาตุอยู่ในหมู่ VIA) ฮีเลียม นีออน อาร์กอน (สถานะออกซิเดชัน คือ 0 และองค์ประกอบอยู่ในกลุ่ม VIII) เช่นเดียวกับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยของโคบอลต์และนิกเกิล (สถานะออกซิเดชันคือ +2 และองค์ประกอบอยู่ในกลุ่ม VIII) ซึ่ง ระดับสูงสุดออกซิเดชันแสดงเป็นตัวเลขซึ่งมีค่าต่ำกว่าจำนวนของกลุ่มที่เป็นอยู่ ในทางตรงกันข้ามองค์ประกอบของกลุ่มย่อยของทองแดงมีสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่ามากกว่าหนึ่งแม้ว่าพวกเขาจะอยู่ในกลุ่ม I (สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกสูงสุดของทองแดงและเงินคือ +2, ทอง +3)

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

คำตอบ เราจะกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์สลับกันในแต่ละแผนการเปลี่ยนแปลงที่เสนอ จากนั้นเลือกคำตอบที่ถูกต้อง

• ในไฮโดรเจนซัลไฟด์สถานะออกซิเดชันของกำมะถันคือ (-2) และในสารอย่างง่าย - กำมะถัน - 0:

เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของกำมะถัน: -2 → 0 เช่น คำตอบที่หก

• ในสารธรรมดา - กำมะถัน - สถานะออกซิเดชันของกำมะถันคือ 0 และใน SO 3 - (+6):

เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของกำมะถัน: 0 → +6 เช่น คำตอบที่สี่

• ในกรดกำมะถันสถานะออกซิเดชันของกำมะถันคือ (+4) และในสารอย่างง่าย - กำมะถัน - 0:

1×2 +x+ 3×(-2) =0;

เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของกำมะถัน: +4 → 0 เช่น คำตอบที่สาม

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย	วาเลนซ์ III และสถานะออกซิเดชัน (-3) ไนโตรเจนแสดงในสารประกอบ: a) N 2 H 4; ข) เอ็นเอช 3; ค) เอ็นเอช 4 คลอ; ง) ยังไม่มีข้อความ 2 O 5
สารละลาย	เพื่อให้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามที่เกิดขึ้น เราจะสลับกันตรวจสอบความจุและสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนในสารประกอบที่เสนอ a) ความจุของไฮโดรเจนเท่ากับ I เสมอ จำนวนทั้งหมดหน่วยความจุของไฮโดรเจนคือ 4 (1 × 4 = 4) หารค่าที่ได้รับด้วยจำนวนอะตอมของไนโตรเจนในโมเลกุล: 4/2 \u003d 2 ดังนั้นความจุของไนโตรเจนคือ II คำตอบนี้ไม่ถูกต้อง b) ความจุของไฮโดรเจนจะเท่ากับ I เสมอ จำนวนหน่วยความจุของไฮโดรเจนทั้งหมดคือ 3 (1 × 3 = 3) เราหารค่าที่ได้รับด้วยจำนวนอะตอมของไนโตรเจนในโมเลกุล: 3/1 \u003d 2 ดังนั้นความจุของไนโตรเจนคือ III สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนในแอมโมเนียคือ (-3): นี่คือคำตอบที่ถูกต้อง
คำตอบ	ตัวเลือก (ข)

เป้า: ศึกษาความสามารถต่อไป ให้แนวคิดเกี่ยวกับสถานะออกซิเดชัน พิจารณาประเภทของสถานะออกซิเดชัน: บวก, ลบ, ค่าศูนย์ เรียนรู้การกำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบอย่างถูกต้อง เพื่อสอนวิธีการเปรียบเทียบและสรุปแนวคิดที่กำลังศึกษา พัฒนาทักษะและความสามารถในการกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันโดย สูตรเคมี; พัฒนาทักษะต่อไป งานอิสระ; ส่งเสริมการพัฒนาความคิดเชิงตรรกะ เพื่อสร้างความรู้สึกของความอดทน (ความอดทนและความเคารพต่อความคิดเห็นของผู้อื่น) ในการช่วยเหลือซึ่งกันและกัน ตระหนัก การศึกษาเกี่ยวกับสุนทรียศาสตร์(ผ่านการออกแบบบอร์ดและสมุดบันทึกเมื่อใช้งานนำเสนอ)

ระหว่างเรียน

ฉัน. เวลาจัดงาน

ตรวจสอบนักเรียนสำหรับชั้นเรียน

ครั้งที่สอง. การเตรียมตัวสำหรับบทเรียน

ในบทเรียนคุณจะต้อง: ระบบธาตุของ D.I. Mendeleev, หนังสือเรียน, สมุดงาน, ปากกา, ดินสอ

สาม. ตรวจการบ้าน.

แบบสำรวจส่วนหน้า บางคนจะทำงานบนกระดานบนการ์ด ทำการทดสอบ และสรุปขั้นตอนนี้จะเป็นเกมทางปัญญา

1. ทำงานกับการ์ด

1 ใบ

กำหนด เศษส่วนมวล(%) คาร์บอนและออกซิเจนในคาร์บอนไดออกไซด์ (บจก 2 ) .

2 ใบ

กำหนดชนิดของพันธะในโมเลกุล H 2 S เขียนสูตรโครงสร้างและอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุล

2. การสำรวจหน้าผาก

1. พันธะเคมีคืออะไร?
2. คุณรู้จักพันธะเคมีประเภทใด
3. พันธะใดเรียกว่าพันธะโควาเลนต์?
4. พันธะโควาเลนต์ใดที่แยกได้
5. ความจุคืออะไร?
6. เราจะกำหนดความจุได้อย่างไร?
7. ธาตุใด (โลหะและอโลหะ) มีความจุแปรผัน?

3. การทดสอบ

1. โมเลกุลใดมีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว?

2 . โมเลกุลใดสร้างพันธะสามเมื่อเกิดพันธะโควาเลนต์-ไม่มีขั้ว

3 . ไอออนที่มีประจุบวกเรียกว่าอะไร?

ก) ไอออนบวก

B) โมเลกุล

B) แอนไอออน

ง) คริสตัล

4. สารของสารประกอบไอออนิกอยู่ในลำดับใด

ก) CH 4, NH 3, มก

B) CI 2, MgO, NaCI

B) MgF 2, NaCI, CaCI 2

D) H 2 S, HCI, H 2 O

5 . ความจุถูกกำหนดโดย:

A) ตามหมายเลขกลุ่ม

B) โดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่

B) ตามประเภทของพันธะเคมี

D) ตามหมายเลขงวด

4. เกมทางปัญญา"ทิก แทก โท »

ค้นหาสารที่มีพันธะโควาเลนต์มีขั้ว

IV. เรียนรู้วัสดุใหม่

สถานะออกซิเดชันคือ ลักษณะสำคัญสถานะของอะตอมในโมเลกุล วาเลนซ์ถูกกำหนดโดยจำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ในอะตอม ออร์บิทัลที่มีคู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่แบ่งปัน เฉพาะในกระบวนการกระตุ้นอะตอมเท่านั้น ความจุสูงสุดขององค์ประกอบมักจะเท่ากับหมายเลขกลุ่ม ระดับของการเกิดออกซิเดชันในสารประกอบที่มีพันธะเคมีต่างกันนั้นเกิดขึ้นไม่เท่ากัน

สถานะออกซิเดชันเกิดขึ้นในโมเลกุลที่มีพันธะเคมีต่างกันอย่างไร

1) ในสารประกอบที่มีพันธะไอออนิก สถานะออกซิเดชันของธาตุจะเท่ากับประจุของไอออน

2) ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว (ในโมเลกุลของสารอย่างง่าย) สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบคือ 0

ชม 2 0 , ซีฉัน 2 0 , ฉ 2 0 , ส 0 , AI 0

3) สำหรับโมเลกุลที่มีพันธะโควาเลนต์มีขั้ว ระดับของการเกิดออกซิเดชันจะถูกกำหนดในลักษณะเดียวกับโมเลกุลที่มีพันธะเคมีไอออนิก

สถานะออกซิเดชันของธาตุ - นี่คือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุล ถ้าเราถือว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออน

สถานะออกซิเดชันของอะตอมมีเครื่องหมายตรงกันข้ามกับวาเลนซ์ อาจเป็นบวก ลบ หรือศูนย์ก็ได้

ความจุจะแสดงด้วยเลขโรมันที่ด้านบนของสัญลักษณ์องค์ประกอบ:

ครั้งที่สอง	ฉัน	IV
เฟ	ลูกบาศ์ก	ส,

และสถานะออกซิเดชันจะแสดงด้วยเลขอารบิคโดยมีประจุอยู่เหนือสัญลักษณ์ธาตุ ( มช +2 , แคลเซียม +2 ,เอ็น+1,ซี.ไอˉ¹).

สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่บริจาคให้กับอะตอมเหล่านี้ อะตอมสามารถบริจาคเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด (สำหรับหมู่หลัก พวกนี้คืออิเล็กตรอนในระดับชั้นนอก) ที่สอดคล้องกับหมายเลขหมู่ที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ ในขณะที่แสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุด (ยกเว้นข้อ 2) ตัวอย่างเช่น : สถานะออกซิเดชันสูงสุดของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II คือ +2 ( สังกะสี +2) ระดับบวกแสดงได้ทั้งโลหะและอโลหะ ยกเว้น F, He, Ne ตัวอย่างเช่น ซี+4 ,นา+1 , อัล+3

สถานะออกซิเดชันเชิงลบมีค่าเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมหนึ่งรับไว้ ซึ่งจะแสดงโดยอโลหะเท่านั้น อะตอมของอโลหะยึดอิเล็กตรอนได้มากเท่าที่จะไม่เพียงพอที่จะทำให้ระดับภายนอกสมบูรณ์ ในขณะที่แสดงระดับเป็นลบ

สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม IV-VII สถานะออกซิเดชันขั้นต่ำจะเท่ากับ

ตัวอย่างเช่น:

ค่าของสถานะออกซิเดชันระหว่างสถานะออกซิเดชันสูงสุดและต่ำสุดเรียกว่า ค่ากลาง:

สูงกว่า	ระดับกลาง	ด้อยกว่า
	C +3, C +2, C 0, C -2

ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว (ในโมเลกุลของสารอย่างง่าย) สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบคือ 0: ชม 2 0 , กับฉัน 2 0 , ฉ 2 0 , ส 0 , AI 0

ในการระบุสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบ ควรคำนึงถึงบทบัญญัติหลายประการ:

1. สถานะออกซิเดชันฉในสารประกอบทั้งหมดมีค่าเท่ากับ "-1"นา +1 ฉ -1 , ชม +1 ฉ -1

2. สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนในสารประกอบส่วนใหญ่เป็น (-2) ยกเว้น: Oฉ 2 โดยที่สถานะออกซิเดชันคือ O +2ฉ -1

3. ไฮโดรเจนในสารประกอบส่วนใหญ่มีสถานะออกซิเดชันที่ +1 ยกเว้นสารประกอบที่มีโลหะแอกทีฟซึ่งสถานะออกซิเดชันคือ (-1): นา +1 ชม -1

4. ระดับของการเกิดออกซิเดชันของโลหะของกลุ่มย่อยหลักฉัน, ครั้งที่สอง, สามหมู่ในสารประกอบทั้งหมดคือ +1,+2,+3

ธาตุที่มีสถานะออกซิเดชันคงที่คือ:

A) โลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - สถานะออกซิเดชัน +1

B) องค์ประกอบของ II กลุ่มย่อยหลักของกลุ่มยกเว้น (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - สถานะออกซิเดชัน +2

C) องค์ประกอบของกลุ่ม III: อัล - สถานะออกซิเดชัน +3

อัลกอริทึมสำหรับการรวบรวมสูตรในสารประกอบ:

1 วิธี

1 . ธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำสุดจะแสดงเป็นอันดับแรก ธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงสุดจะแสดงเป็นลำดับที่สอง

2 . องค์ประกอบที่เขียนในตอนแรกมีประจุบวก "+" และองค์ประกอบที่สองมีประจุลบ "-"

3 . ระบุสถานะออกซิเดชันสำหรับแต่ละองค์ประกอบ

4 . ค้นหาผลคูณรวมของสถานะออกซิเดชัน

5. หารตัวคูณร่วมน้อยด้วยค่าของสถานะออกซิเดชันและกำหนดดัชนีผลลัพธ์ที่ด้านล่างขวาหลังสัญลักษณ์ขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง

6. หากสถานะออกซิเดชันเป็นเลขคู่ - คี่ สถานะออกซิเดชันจะอยู่ถัดจากสัญลักษณ์ที่ด้านล่างขวาของกากบาท - ตามขวางโดยไม่มีเครื่องหมาย "+" และ "-":

7. หากสถานะออกซิเดชันมีค่าเท่ากัน จะต้องลดลงก่อน ค่าที่น้อยที่สุดสถานะออกซิเดชันและใส่กากบาท - ตามขวางโดยไม่มีเครื่องหมาย "+" และ "-": C +4 O -2

2 ทาง

1 . แสดงสถานะออกซิเดชันของ N ถึง X ระบุสถานะออกซิเดชันของ O: เอ็น 2 xอ 3 -2

2 . ตรวจสอบผลรวมของประจุลบด้วยเหตุนี้สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนจึงคูณด้วยดัชนีออกซิเจน: 3 (-2) \u003d -6

3 เพื่อให้โมเลกุลเป็นกลางทางไฟฟ้า คุณต้องหาผลรวม ประจุบวก: X2 = 2X

4 . สร้างสมการพีชคณิต:

เอ็น 2 + 3 อ 3 –2

วี. การยึด

1) ดำเนินการแก้ไขหัวข้อโดยเกมซึ่งเรียกว่า "งู"

กฎของเกม: ครูแจกการ์ด การ์ดแต่ละใบมีคำถามหนึ่งข้อและคำตอบหนึ่งข้อสำหรับคำถามอื่น

ครูเริ่มเกม เขาอ่านคำถาม นักเรียนที่ตอบคำถามของฉันได้ยกมือขึ้นและพูดคำตอบ หากคำตอบถูกต้อง เขาอ่านคำถามของเขาและนักเรียนที่มีคำตอบสำหรับคำถามนี้ยกมือขึ้นและคำตอบ ฯลฯ งูของคำตอบที่ถูกต้องจะเกิดขึ้น

1. สถานะออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีระบุอย่างไรและที่ไหน
   คำตอบ: เลขอารบิกเหนือสัญลักษณ์ธาตุที่มีประจุ "+" และ "-"
2. สถานะออกซิเดชันประเภทใดที่แตกต่างจากอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี
   คำตอบ: ระดับกลาง
3. โลหะแสดงระดับใด
   คำตอบ: บวก ลบ ศูนย์
4. แสดงระดับใด สารที่เรียบง่ายหรือโมเลกุลที่มีพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว
   คำตอบ: เชิงบวก
5. ไอออนบวกและประจุลบมีประจุอะไร
   คำตอบ: โมฆะ.
6. สถานะออกซิเดชันที่อยู่ระหว่างสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกและลบเรียกว่าอะไร
   คำตอบ: บวกลบ

2) เขียนสูตรของสารที่มีองค์ประกอบดังต่อไปนี้

1. เอ็น และ เอช
2. อาร์แอนด์โอ
3. Zn และ Cl

3) ค้นหาและขีดฆ่าสารที่ไม่มีสถานะออกซิเดชันที่ผันแปรได้

Na, Cr, Fe, K, N, Hg, S, Al, C

วี.ไอ. สรุปบทเรียน.

ให้คะแนนกับความคิดเห็น

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว. การบ้าน

§23, p.67-72, งานหลังจาก §23-p. 72 No. 1-4 ให้เสร็จสิ้น