Pri štúdiu iónových a kovalentných polárnych chemických väzieb ste zoznámili s komplexnými látkami pozostávajúcimi z dvoch chemických prvkov. Takéto látky zavolá BI páry (z Lat. BI - "Dva") alebo dva prvok.
Pripomeňme Typické hodnoty BP, ktoré sme viedli ako príklad, aby sme zvážili mechanizmy tvorby iónovej a kovalentnej polárnej chemickej väzby: NaHL - chlorid sodný a HCl-chlorid. V prvom prípade je pripojenie iónové: Atóm sodného dopravoval svoj vonkajší elektrón atómu chlóru a premenila sa na ión s nabíjaním -1. A atóm chlóru akceptoval elektrón a zmenil sa na ión s nabíjaním -1. Schematicky sa môže proces konverzie atómov do iónov znázornený takto: \\ t
V molekule je LCL tvorená párovaním vonkajších elektrónov, a tvorba všeobecného elektrónového páru vodíkových a atómov chlóru.
Je vhodnejšie reprezentovať tvorbu kovalentnej väzby v molekule produkujúcej chlór, pretože prekrýva jedno-elektrónový S-mrak atóm vodíka s jedným elektrónovým p-oblakom atómu chlóru:
S chemickou interakciou je celkový elektrónový pár posunutý smerom k intronegatívnemu atómu chlóru:
Takéto podmienené obvinenia sa nazývajú stupeň oxidácie. Pri určovaní tohto konceptu je nemožné znamenať, že v kovalentných polárnych zlúčenín sa spojivá elektrónov plne presunuli do viac elektronegatívneho atómu, a preto zlúčeniny pozostávajú len z pozitívne a negatívne nabitých iónov.
- Toto je podmienený náboj atómov chemického prvku v zlúčenine vypočítanej na základe predpokladu, že všetky zlúčeniny (a iónové a kovalentne polárne) pozostávajú len z iónov.
Stupeň oxidácie môže mať negatívnu, pozitívnu alebo nulovú hodnotu, ktorá je zvyčajne nastavená na symbol prvku zhora, napríklad: 
Záporná hodnota stupňa oxidácie majú tie atómy, ktoré prijali elektróny z iných atómov olu, na ktoré sú všeobecné elektronické páry posunuté, to znamená, atómy viac elektronegatívnych prvkov. Fluór má vždy stupeň oxidácie -1 vo všetkých pripojeniach. Kyslík, druhý po fluóre hodnotou elektrostatitického prvku, takmer vždy má stupeň oxidácie -2, s výnimkou fluóru zlúčenín, napríklad:
Pozitívny význam stupňa oxidácie majú tie atómy, ktoré dávajú svojimi elektrónmi iným atómom, alebo z ktorých všeobecné elektronické páry sú ťahané, to znamená, že atómy sú menej elektronegatívne prvky. Kovy majú vždy pozitívny stupeň oxidácie. Kovy majú hlavné podskupiny:
I Skupiny vo všetkých spojení Stupeň oxidácie je +1,
Skupina II je +2. III Skupina - +3, napríklad:
V zlúčeninách je celkový stupeň oxidácie vždy nulový. Poznanie tohto a stupňa oxidácie jedného z prvkov, môžete vždy nájsť stupeň oxidácie iného prvku podľa binárneho vzoru. Napríklad, nájsť stupeň oxidácie chlóru v pripojení CL2O2. Označujú stupeň oxidácie -2
kyslík: CL2O2. V dôsledku toho bude mať sedem atómov kyslíka všeobecný záporný náboj (-2) 7 \u003d 14. Potom bude celkový náboj dvoch atómov chlóru +14 a jeden atóm chlóru:
(+14):2 = +7.
Podobne, poznávanie stupňov oxidácie prvkov, je možné vytvoriť všeobecný vzorec, ako je karbid hliníka (hliníkové a uhlíkové zlúčeniny). Píšeme hliníkové príznaky uhlíka v blízkosti ala a najprv známky hliníka, ako je to kov. Definujeme počet externých elektrónov na stole mených prvkov: na al - 3 elektróny, v C - 4. Atóm hliníka dá svoj 3 externý elektrón na uhlík a dostane stupeň oxidácie +3 rovný náboju ión. Atóm uhlíka, naopak, bude chýba chýbajú "covetované osem" 4 elektrónov a dostane stupeň oxidácie -4.
Tieto hodnoty píšeme vo vzorci: ALS a nájdite najmenší spoločný násobok pre nich, je rovný 12. Potom vypočítame indexy:
Poznať stupeň oxidácie prvkov je potrebný a aby bol schopný správne zavolať chemickú zlúčeninu.
Názvy binárnych zlúčenín Pozostáva z dvoch slov - mená tvoriacich ich chemických prvkov. Prvé slovo označuje elektronegatívnu časť zlúčeniny - nemetall, jej latinský názov s príponou je vždy v nominácii. Druhé slovo označuje elektropozitívnu časť - kov alebo menej elektronegatívneho prvku, jeho názov je vždy v rodičovskom prípade. Ak elektropozitívny prvok vykazuje rôzne stupne oxidácie, potom sa to prejavuje v názve, čo znamená stupeň oxidácie rímskeho čísla, ktorý je umiestnený na konci.
Aby chemici z rôznych krajín si navzájom porozumeli, zaujali jedinú terminológiu a nomenklatúru látok. Princípy chemickej nomenklatúry boli prvýkrát vyvinuté francúzskymi chemikmi A. Lavauzier, A.furkua, L. Giton a K.bertoll v roku 1785. Medzinárodná únia teoretickej a aplikovanej chémie (JUPAK) koordinuje činnosti vedcov riadiacich krajín a vydáva odporúčania pre nomenklatázy látok a terminológie používané na chémiu.
Pri určovaní tohto konceptu sa konvenčne predpokladá, že elektróny spojiva (valence) prejdú na viac elektronegatívnych atómov (pozri elektronegativity), a preto zlúčeniny pozostávajú z pozitívnych a negatívne nabitých iónov. Stupeň oxidácie môže mať nulové, negatívne a kladné hodnoty, ktoré sú zvyčajne nastavené na symbol prvku zhora.
Nulová hodnota stupňa oxidácie sa pripisuje atómom prvkov v voľnom stave, napríklad: Cu, H2, N2, P4, S 6. Záporná hodnota stupňa oxidácie majú tieto atómy v smere, ktorý je posunutý spojivový elektrónový mrak (elektrónový pár). Fluór vo všetkých jej pripojeniach je rovný -1. Pozitívny stupeň oxidácie má atómy, ktoré dávajú valenčné elektróny na iné atómy. Napríklad alkalické a alkalické zemné kovy, je to +1 a +2. V bežných iónoch, ako je CL -, S 2-, K +, CU 2+, AL 3+, je rovná náboju iónov. Vo väčšine zlúčenín je stupeň oxidácie atómov vodíka +1, ale v hydridoch kovov (zlúčeniny s vodíkom) - Nah, CAH 2 a ďalšími - je rovný -1. V prípade kyslíka je charakteristický stupeň oxidácie -2, ale napríklad v zlúčenine s fluórom 2 bude +2, a v peroxidácii zlúčeniny (BAO2, atď.) -1. V niektorých prípadoch môže byť táto hodnota vyjadrená a frakčné číslo: pre železo v oxide železa (II, III) Fe3O4 je to +8/3.
Algebraický súčet oxidácie atómov v zlúčenine je nula a v komplexnom ióne - náboj iónov. S týmto pravidlom vypočítajte, napríklad stupeň oxidácie fosforu v kyseline ortofosforečnej H3PE4. Pripomínajúc sa cez X a vynásobením stupňa oxidácie pre vodík (+1) a kyslík (-2) počtom ich atómov v zlúčenine získame rovnicu: (+1) 3 + x + (- 2) 4 \u003d 0, kde x \u003d + 5. Podobne vypočítajte stupeň oxidácie chrómu v CR207 2-: 2x + (- 2) 7 \u003d -2; x \u003d + 6. V MNO, Mn203, Mn02, MN203, MnO2, MN3O 4, K2 MnO4, KMNO 4, stupeň oxidácie mangánu bude +2, +3, +4, + 8/3, +6, +7.
Najvyšší stupeň oxidácie je najväčšou pozitívnou hodnotou. Pre väčšinu prvkov sa rovná číslom skupiny v periodickom systéme a je dôležitou kvantitatívnou vlastnosťou prvku vo svojich pripojeniach. Najmenšia hodnota stupňa oxidácie prvku, ktorá sa vyskytuje vo svojich zlúčeninách, je zvyčajná, že sa nazýva nižší stupeň oxidácie; Všetky ostatné sú medziprodukt. Takže, pre síru, najvyšší stupeň oxidácie je +6, nižší -2, medziprodukt +4.
Zmena stupňov oxidácie prvkov podľa skupín periodického systému odráža frekvenciu zmien v ich chemických vlastnostiach so zvýšením sekvenčného čísla.
Koncepcia stupňa oxidácie prvkov sa používa pri klasifikácii látok, opisujúcich ich vlastnosti, vypracovanie vzorcov zlúčenín a ich medzinárodných mien. Je však obzvlášť široko používaný v štúdiu redoxných reakcií. Koncepcia "oxidácie" sa často používa v anorganickej chémii namiesto konceptu "valence" (pozri
Úlohou určiť stupeň oxidácie môže byť jednoduchý formálnosť a komplexné puzzle. Po prvé, bude závisieť od vzorec chemickej zlúčeniny, ako aj prítomnosti elementárnych poznatkov v chémii a matematike.
Vedieť základné pravidlá a algoritmus seriálov-logických akcií, ktoré budú diskutované v tomto článku, pri riešení problémov tohto typu, každý môže ľahko vyrovnať s touto úlohou. A naučil sa a naučil sa určiť stupne oxidácie rôznorodých chemických zlúčenín, možno sa bezpečne odoberať na vyrovnanie komplexných reakcií na zníženie oxidačných oxidácií spôsobom zostavovania elektronickej rovnováhy.
Koncepcia oxidácie
Naučiť sa, ako určiť stupeň oxidácie, najprv je potrebné zistiť, že tento koncept znamená?
- Stupeň oxidácie sa používa pri nahrávaní v redoxných reakciách, keď dochádza k prenosu elektrónov z atómu do atómu.
- Stupeň oxidácie upevňuje množstvo prenesených elektrónov, označuje podmienečnú náboj atómu.
- Stupeň oxidácie a valencie je často identický.
Toto označenie je napísané na vrchole chemického prvku, v pravom rohu, a je celé číslo s označením "+" alebo "-". Nulová hodnota stupňa oxidácie označenia nenesie.
Pravidlá na určenie stupňa oxidácie
Zvážte hlavné stanovenie kánonu stupňa oxidácie:
- Jednoduché elementárne látky, to znamená, že tie, ktoré pozostávajú z jedného typu atómov, budú mať vždy nulový stupeň oxidácie. Napríklad NA0, H02, P04
- Existuje množstvo atómov, ktoré sú vždy samotné, konštantné, stupeň oxidácie. Hodnota v tabuľke je lepšie zapamätaná.
- Ako je možné vidieť, výnimka je len vo vodíku v zlúčenine s kovmi, kde získava stupeň oxidácie "-1."
- Kyslík tiež má stupeň oxidácie "+2" v chemickej zlúčenine s fluórnom a "-1" v prostriedkoch peroxidu, výstupok alebo ozonidis, kde sú atómy kyslíka navzájom spojené.
- Kovové ióny majú niekoľko hodnôt oxidácie (a len pozitívne), preto sa stanoví susediacimi prvkami zlúčeniny. Napríklad v FECL3 má chlór stupeň oxidácie "-1", má 3 atóm, znamená to, že ste viackrát -1 až 3, dostaneme "-3". Tak, že v súčte stupňov oxidácie spojenia je "0", železo musí mať stupeň oxidácie "+3". V FECL2 vzorec, že \u200b\u200bželezo zmení svoj titul na "+2".
- Matematicky sčítanie stupňa oxidácie všetkých atómov vo vzorci (s prihliadnutím na príznaky), nulová hodnota by sa mala vždy získať. Napríklad v kyseline chlorovodíkovej H + 1Cl-1 (+1 a -1 \u003d 0) a v kyseline kyseliny sírovej + 1s + 4O3-2 (+1 x 2 \u003d +2 vo vodíku, + 4 v síre a -2 * 3 \u003d - 6 na kyslíku; v množstve +6 a -6 dáva 0).
- Stupeň oxidácie jednej andatómie sa bude rovnať jeho náboja. Napríklad: NA +, CA + 2.
- Najvyšší stupeň oxidácie je spravidla korelovaný s počtom skupiny v periodickom systéme D.I. Insendeeva.
Algoritmus pre akčný stupeň oxidácie
Postup pri hľadaní stupňa oxidácie nie je komplikovaný, ale vyžaduje si pozornosť a spĺňa určité opatrenia.
Úloha: Rozšírte stupeň oxidácie v pripojení KMNO4
- Prvým prvkom je draslík, má konštantný stupeň oxidácie "+1".
Ak chcete skontrolovať, môžete vidieť periodický systém, kde je draslík v 1 prvok skupine. - Zo zostávajúcich dvoch prvkov, kyslík, spravidla, má stupeň oxidácie "-2".
- Získame nasledujúci vzorec: K + 1MNHO4-2. Zostáva určovať stupeň oxidácie mangánu.
Takže X je neznámy stupeň oxidácie mangánu. Teraz je dôležité upozorniť na počet atómov v spojení.
Počet atómov draslíka je 1, mangán - 1, kyslík - 4.
Berúc do úvahy e-referenčný odkaz na molekulu, keď je celkový (celkový) náboj je nula, \\ t
1 * (+ 1) + 1 * (x) + 4 (-2) \u003d 0,
+ 1 + 1x + (- 8) \u003d 0,
-7 + 1x \u003d 0,
(Zmena označenia pri prevode)
1x \u003d +7, x \u003d +7
Stupeň oxidácie mangánu v zlúčenine je teda "+7".
Úloha: Usporiadajte stupeň oxidácie v pripojení FE2O3.
- Kyslík, ako je známe, má stupeň oxidácie "-2" a slúži ako oxidačné činidlo. Berúc do úvahy počet atómov (3), v množstve kyslíka sa získa hodnota "-6" (-2 * 3 \u003d -6), t.j. Vynásobíme stupeň oxidácie počtom atómov.
- Ak chcete ekvilibrovať vzorca a viesť k nule, 2 atómy železa budú mať stupeň oxidácie "+3" (2 x + 3 \u003d + 6).
- Vo sume dostaneme nulu (-6 a +6 \u003d 0).
Úloha: Usporiadajte stupeň oxidácie v zlúčenine AL (NO3) 3.
- Hliníkový atóm je jeden a má konštantný stupeň oxidácie "+3".
- Atómy kyslíka v molekule - 9 (3 x 3), stupeň oxidácie kyslíka, ako je známe "-2", čo znamená, že sa tieto hodnoty vynásobí, dostaneme "-18".
- Zostáva úroveň negatívnych a kladných hodnôt, čím sa určuje stupeň oxidácie dusíka. -18 a +3, nestačí + 15. a vzhľadom na to, že existujú 3 atómy dusíka, je ľahké určiť jeho stupeň oxidácie: 15 Rozdeľte o 3 a získajte 5.
- Stupeň oxidácie dusíka "+5" a vzorec bude zobrazený: Al + 3 (N + 5O-23) 3
- Ak je ťažké určiť požadovanú hodnotu týmto spôsobom, môžete tiež rozhodnúť o rovniciach:
1 * (+ 3) + 3x + 9 * (- 2) \u003d 0.
+ 3 + 3X-18 \u003d 0
3x \u003d 15.
x \u003d 5.
Stupeň oxidácie je teda skôr dôležitý koncept v chémii, symbolizujúci stav atómov v molekule.
Bez vedomia o určitých ustanoveniach alebo základoch, čo umožňuje správne určiť stupeň oxidácie, nie je možné vyrovnať sa s touto úlohou. V dôsledku toho je záver jeden: dôkladne si prečítajte a preskúmať pravidlá na nájdenie stupňa oxidácie, jasne a stručne prezentované v článku a odvážne prejsť na ťažkú \u200b\u200bcestu chemickej múdrosti.
Stupeň oxidácie. Stanovenie stupňa oxidácie atómu prvku podľa vzorca chemickej zlúčeniny. Kompilácia zlúčeniny vzorca podľa známych stupňov oxidácie atómov prvkov
Stupeň oxidácie prvku je podmienečný náboj atómu v látke vypočítanej za predpokladu, že pozostáva z iónov. Ak chcete určiť stupeň oxidácie prvkov, musíte si spomenúť na špecifické pravidlá:
1. Stupeň oxidácie môže byť pozitívny, negatívny alebo rovný nule. Je indikované arabským číslom s podpisom plus alebo "mínus" nad symbolom prvku.
2. Pri určovaní stupňov oxidácie postupujú z elektrónecnosti látky: súčet stupňov oxidácie všetkých atómov v zlúčenine je nula.
3. Ak je zlúčenina vytvorená atómami jedného prvku (v jednoduchej látke), stupeň oxidácie týchto atómov je nula.
4. Atómy niektorých chemických prvkov sa zvyčajne pripisujú stupňu oxidácie. Napríklad stupeň oxidácie fluóru v zlúčeninách je vždy rovný -1; Lítium, sodík, draslík, rubídium a cézium +1; Horčík, vápnik, strontium, bárium a zinok +2, hliník +3.
5. Stupeň oxidácie vodíka vo väčšine zlúčenín +1 a len v zlúčeninách s niektorými kovmi sa rovná -1 (KH, BAH2).
6. Stupeň oxidácie kyslíka vo väčšine zlúčenín -2 a len v niektorých zlúčeninách sa pripisuje stupňu oxidačnej -1 (H202, Na2O2 alebo +2 (z 2).
7. Atómy mnohých chemických prvkov majú variabilné stupne oxidácie.
8. Stupeň oxidácie atómu kovu v zlúčeninách je pozitívny a číselne sa rovná jej valencii.
9. Maximálny kladný stupeň oxidácie prvkov sa zvyčajne rovná číslu skupiny v periodickom systéme, v ktorom je element umiestnený.
10. Minimálny stupeň oxidácie kovov je nula. Pre nekovy, vo väčšine prípadov, negatívny stupeň oxidácie sa rovná rozdielu medzi číslom skupiny a číslom osem.
11. Stupeň oxidácie atómu tvorí jednoduchý ión (pozostáva z jedného atómu), čo predstavuje náboj tohto iónu.
Využívanie vyššie uvedených pravidiel definujeme stupne oxidácie chemických prvkov v H2SO4. Ide o komplexnú látku pozostávajúcu z troch chemických prvkov - vodík H, síry a kyslík o. Všimnite si stupeň oxidácie týchto prvkov, pre ktoré sú konštantné. V našom prípade to je vodík H a kyslík O.
Určite neznámy stupeň oxidácie síry. Nechajte stupeň oxidácie síry v tejto zlúčenine rovný x.
Urobte rovnicu, vynásobením každého prvku je jeho index do stupňa oxidácie a vyrábané množstvo rovnocenné na nulu: 2 · (+1) + x + 4 · (-2) \u003d 0
2 + x - 8 \u003d 0
x \u003d +8 - 2 \u003d +6
V dôsledku toho je stupeň oxidácie síry plus šesť.
V nasledujúcom príklade zistíme, ako vytvoriť zlúčeninu vzorca so známymi stupňami oxidácie atómov prvkov. Dovoľte nám, aby sme formovali oxid vzorca Ferrum (III). Slovo "oxid" znamená, že symbol kyslíka by mal byť zaznamenaný vpravo od symbolu železa: FEO.
Všimnite si stupeň oxidácie chemických prvkov cez ich symboly. Stupeň oxidácie železa je uvedený v názve v zátvorkách (III), je teda +3, stupeň oxidácie kyslíka v oxidoch -2.
Nájdeme najmenšie spoločné viacnásobné pre čísla 3 a 2, toto je 6. Rozdeľujeme číslo 6 až 3, získame číslo 2 je indexom železa. Rozdeľujeme číslo 6 až 2, získavame číslo 3 je index pre kyslík.
V nasledujúcom príklade zistite, ako vytvoriť zlúčeninu vzorca so známymi stupňami oxidácie atómov prvkov a nábojov nabíjania. Vytvorme vzorec ortofosforečnanu vápenatého. Slovo "ortofosforečnan" znamená, že na pravej strane symbolu vápnika je potrebný kyslý zvyšok kyseliny ortofosfátu: CaPO4.
Všimnite si stupeň oxidácie vápenatej (pravidlo štyri) a nabíjanie kyslého zvyšku (na tabuľke rozpustnosti).
Nájdeme najmenšie spoločné viacnásobné pre čísla 2 a 3, toto je 6. Rozdeľujeme číslo 6 až 2, získavame číslo 3 je index pre vápnik. Rozdeľujeme číslo 6 až 3, získame číslo 2 je indexom pre kyslý zvyšok.
Schopnosť nájsť stupeň oxidácie chemických prvkov je predpokladom pre úspešné riešenie chemických rovníc opisujúcich redoxné reakcie. Bez nej nebudete môcť urobiť presný vzorec látky, ktorá dostala v dôsledku reakcie medzi rôznymi chemickými prvkami. Výsledkom je, že riešenie chemických problémov vytvorených na podobných rovniciach bude buď nemožné alebo chybné.
Koncepcia stupňa oxidácie chemického prvkuStupeň oxidácie - Toto je podmienená hodnota, ktorou je obvyklé, že opisuje redox reakcie. Je číselne rovná počtu elektrónov, ktoré dáva atóm získavajúci kladný náboj, alebo množstvo elektrónov, ktoré spájajú atóm, získavajú záporný náboj.
V oxidačných a reakčných reakciách sa koncepcia oxidácie používa na stanovenie chemických vzorcov zlúčenín prvkov vyplývajúcich z interakcie niekoľkých látok.
Na prvý pohľad sa môže zdať, že stupeň oxidácie je ekvivalentný koncepcii valencie chemického prvku, ale nie. Koncepcia valencia Používa sa na kvantitatívnu expresiu elektronickej interakcie v kovalentných zlúčeninách, to znamená, že v zlúčeninách vytvorených tvorbou všeobecných elektronických párov. Stupeň oxidácie sa používa na opis reakcií, ktoré sú sprevádzané návratom alebo pridaním elektrónov.
Na rozdiel od valencie, ktorý je neutrálny charakteristický, stupeň oxidácie môže mať pozitívnu, zápornú alebo nulovú hodnotu. Pozitívna hodnota zodpovedá počtu odnímateľných elektrónov a záporného počtu pripojených. Nulová hodnota znamená, že prvok je buď vo forme jednoduchej látky, alebo bola obnovená na 0 po oxidácii alebo oxidovaná na nulu po predchádzajúcej regenerácii.
Ako určiť stupeň oxidácie konkrétneho chemického prvku
Stanovenie stupňa oxidácie pre konkrétny chemický prvok sa obmedzuje tieto pravidlá: \\ t
- Stupeň oxidácie jednoduchých látok je vždy nula.
- Alkalické kovy, ktoré sú v prvej skupine periodickej tabuľky, majú stupeň oxidácie +1.
- Kovy alkalických zemín, ktoré zaberajú druhú skupinu v periodickej tabuľke, majú oxidáciu +2.
- Vodík v zlúčeninách s rôznymi nekovovými spotrebami vždy ukazuje stupeň oxidácie +1 a v zlúčeninách s kovmi +1.
- Stupeň oxidácie molekulárneho kyslíka vo všetkých zlúčeninách považovaných v školskom priebehu anorganickej chémie je -2. Fluór -1.
- Pri určovaní stupňa oxidácie vo výrobkoch chemických reakcií sa postupujú z pravidiel elektrofetrality, podľa ktorého musí byť súčet stupňov oxidácie rôznych prvkov obsiahnutých v látke nula.
- Hliník vo všetkých pripojeniach ukazuje stupeň oxidácie rovný +3.
Rozlišovať najvyšší, nižší a stredný stupeň oxidácie. Najvyšší stupeň oxidácie, ako aj valencia zodpovedá počtu skupiny chemického prvku v periodickej tabuľke, ale má pozitívnu hodnotu. Najnižší stupeň oxidácie je numericky rovný rozdielu medzi počtom 8 skupín prvku. Medziľahlý stupeň oxidácie bude ľubovoľné číslo v rozsahu od najnižšej oxidácie na najvyššiu.
Aby sme vám pomohli navigáciu v rozmanitosti stupňov oxidácie chemických prvkov, ponúkame vám nasledujúcu pomocnú tabuľku. Vyberte položku, o ktorú máte záujem, a dostanete hodnoty svojich možných stupňov oxidácie. V zátvorkách budú uvedené zriedkavo sa vyskytli hodnoty.
