За да се характеризират състоянието на елементите в съединенията, се въвежда концепцията за окисление.
Дефиниция
Извиква се броят на електроните, изместен от атома на този елемент или към атома на този елемент в съединението степен на окисление.
Положителната степен на окисление обозначава броя на електроните, които са изместени от този атом, а отрицателният е броят на електроните, които са изместени към този атом.
От това определение следва, че в връзките с неполярни връзки степента на окисление на елементите е нула. Примери за такива съединения могат да служат като молекули, състоящи се от идентични атоми (N2, H2, CI2).
Степента на метална окисление в елементарното състояние е нула, тъй като разпределението на електронната плътност в тях е равномерно.
В обикновените йонни съединения, степента на окисление на включените в тях елементи е равна на електрическия заряд, тъй като образуването на тези съединения има почти пълен преход на електрони от един атом към друг: Na +1 I -1, mg +2CL -12, al +3 F - 1 3, ZR +4 BR -1 4.
При определяне степента на окисление на елементи в съединенията с полярни ковалентни връзки те сравняват стойностите на техните електрически преговори. Тъй като при образуването на химическа връзка, електроните се преместват в атоми на повече електрически елементи, последният има отрицателна степен на окисление в съединенията.
Най-високата степен на окисление
За елементи, които показват различни окислителни степени в техните съединения, има концепции за най-високо (максимално положително) и по-ниски (минимални отрицателни) окислителни степени. Най-високата степен на окисление на химичния елемент обикновено е числено съвпада с номера на групата в периодичната система D. I. Mendeleev. Изключения са флуор (степента на окисление е -1 и елементът се намира в VIIA групата), кислород (степента на окисление е +2, а елементът се намира в групата чрез група), хелий, неонов, аргон ( Степента на окисление е 0 и елементите са разположени в VIII група), както и елементи на подгрупата на кобалт и никел (степента на окисление е +2, а елементите са разположени във VIII група), за които е най-висока степен на окислението се изразява от номера, чиято стойност е по-ниска от номера на групата, към която се отнасят. В елементите на медната подгрупа, напротив, най-високата степен на окисление е по-голяма от единицата, въпреки че се отнасят до групата I (максималната положителна степен на окисление на мед и сребро е +2, злато +3).
Примери за решаване на проблеми
Пример 1.
- В сероводород, степента на сяра окисляването е (-2) и в простото вещество - сиво - 0:
Промяна на степента на окисление на сяра: -2 → 0, т.е. Шестия отговор.
- В едно просто вещество - сяра - степента на окисление на сяра е 0, а в S03 - (+6):
Промяна на степента на окисление на сяра: 0 → +6, т.е. Четвърта опция за отговор.
- В сярна киселина, степента на окисление на сяра е равна на (+4) и в просто вещество - сиво - 0:
1 × 2 + x + 3 × (-2) \u003d 0;
Промяна на степента на окисление на сяра: +4 → 0, т.е. Трета опция за отговор.
Пример 2.
| Задачата | Оценка III и степента на окисление (-3) азот показва в съединението: а) N2H4; б) NH3; в) NH4CI; г) n 2 o 5 |
| Решение | За да се даде истински отговор на въпроса, ние ще определим алтернативно валентността и степента на азотното окисление в предложените съединения. а) валентността на водород винаги е равна на I. Общият брой на водородните валентни единици е 4-m (1 х 4 \u003d 4). Разделяме стойността, получена от броя на азотните атоми в молекулата: 4/2 \u003d 2, следователно, валентността на азота е равна на II. Този отговор е неправилен. б) водородната валентност винаги е равна на I. Общият брой на водородните валентни единици е 3-ти (1 х 3 \u003d 3). Разделяме получената стойност към броя на азотните атоми в молекулата: 3/1 \u003d 2, следователно, валентността на азота е равна на III. Степента на окисление на азот в амоняк е равна на (-3): Това е правилният отговор. |
| Отговор | Вариант (б) |
При изучаване на йонни и ковалентни полярни химични връзки, запознайте се със сложни вещества, състоящи се от два химични елемента. Такива вещества наричат \u200b\u200bBI двойки (от лат. BI - "два") или два елемента.
Спомнете си типичните стойности на BP, които водехме като пример за разглеждане на механизмите за образуване на йонни и ковалентни полярни химични връзки: NaHL - натриев хлорид и НС1 хлорид. В първия случай връзката е йонна: натриевият атом пренася външния си електрон на хлорния атом и се превърна в йон с заряда -1. И хлорният атом приемаше електрона и се превърна в йон с заряда -1. Схематично, процесът на превръщане на атомите в йони може да бъде изобразен, както следва:
В молекулата LCL се образува чрез сдвояване на външни електрони и образуването на обща електронна двойка водородни и хлорни атоми.
По-правилно е да се представите образуването на ковалентна връзка в молекулата за производство на хлор като припокриване на един-електронен облак от водороден атом с един електронен P-облак на хлорния атом:
При химическо взаимодействие общата електронна двойка се измества към по-електрифициращ хлорен атом:
Такива условни обвинения се наричат степен на окисление. При определянето на тази концепция е невъзможно да се предполага, че при ковалентни полярни съединения, свързващите вещества на електроните напълно се преместват в по-електрифициращ атом и следователно съединенията се състоят само от положително и отрицателно заредени йони.
- Това е условно зареждане на атомите на химичния елемент в съединение, изчислено въз основа на предположението, че всички съединения (и йонни и ковалентно полярни) се състоят само от йони.
Степента на окисление може да има отрицателна, положителна или нулева стойност, която обикновено се поставя върху символа на елемента отгоре, например: 
Отрицателната стойност на степента на окисление има онези атоми, които приемат електрони от други ол атоми, към които са изместени общите електронни двойки, т.е. атомите на повече електрически елементи. Флуоро винаги има степен на окисление -1 във всички връзки. Кислород, вторият след флуора чрез стойността на електростатичността, почти винаги има степен на окисление -2, с изключение на флуорните съединения, например:
Положителното значение на степента на окисление има тези атоми, които дават на електроните си към други атоми или от които са изтеглени общи електронни двойки, т.е. атомите са по-малко електрически елементи. Металите винаги имат положителна степен на окисление. Металите имат основните подгрупи:
I групи във всички връзки степента на окисление е +1,
Група II е +2. III група - +3, например:
В съединенията общата степен на окисление винаги е нула. Знаейки това и степента на окисление на един от елементите, винаги можете да намерите степента на окисление на друг елемент съгласно формулата за двоична връзка. Например, намерете степента на хлорно окисление в CL2O2 връзката. Означава степента на окисление -2
кислород: CL2O2. Следователно, седемте кислородни атома ще имат общ отрицателен заряд (-2) 7 \u003d 14. След това общата заряда на два хлорни атома ще бъде +14 и един хлорен атом:
(+14):2 = +7.
По същия начин, като знаете степените на окисление на елементи, е възможно да се образува съставна формула, като алуминиев карбид (алуминиеви и въглеродни съединения). Пишем алуминиевите признаци на въглерод близо до ALA и първо знака на алуминий, както е метал. Ние определяме броя на външните електрони на масата на Mendele елементите: при електрони на Ал - 3, в С - 4. алуминиевият атом ще даде своя 3 външен електрон на въглерод и ще получи степента на окисление +3, равна на заряда на йон. Въглеродният атом, напротив, ще отнеме липсването на "пожелаха осем" от 4 електрона и ще получи степента на окисление -4.
Ние пишем тези стойности във формулата: ALS и намират най-малкото често срещано многократно за тях, което е равно на 12. След това изчисляваме индексите:
Знайте степента на окисление на елементите е необходима и за да можете да се обадите правилно на химичното съединение.
Имена на двоични съединения Се състои от две думи - имената на формирането на техните химични елементи. Първата дума обозначава електроналната част на съединението - безметац, латинското му име с наставка е винаги в номинационния случай. Втората дума обозначава електроосилващата част - метал или по-малко електрически елемент, името му винаги е в родителския случай. Ако електропозитивният елемент показва различни степени на окисление, тогава това се отразява в заглавието, което показва степента на окисление на римското число, което се поставя в края.
За да се разберат химиците от различни страни, той приема създаването на една терминология и номенклатура на вещества. Принципите на химическата номенклатура бяха разработени за първи път от френски химици А. Лаваузиер, А.Фъркуа, Л. Гитон и К.берттол през 1785 година. Понастоящем Международният съюз по теоретична и приложна химия (JUPAK) координира дейностите на учени от страните от ред и издава препоръки за номенклазите на вещества и терминология, използвани за химията.
Степента на окисление. Определяне на степента на окисление на атом на елемент съгласно формулата за химично съединение. Компилация на съставната формула според известните степени на окисление на атомите на елементите
Степента на окисление на елемента е условното зареждане на атома в веществото, изчислено с предположението, че се състои от йони. За да определите степента на окисление на елементите, трябва да запомните конкретните правила:
1. Степента на окисление може да бъде положителна, отрицателна или равна на нула. Той е обозначен с арабския номер с знак плюс или "минус" над символа на елемента.
2. При определяне на степента на окисление те продължават от електричество на веществото: сумата от грапатата на окисление на всички атоми в съединението е нула.
3. Ако съединението се образува чрез атоми от един елемент (в просто вещество), степента на окисление на тези атома е нула.
4. Атомите на някои химични елементи обикновено се приписват на степента на окисление. Например, степента на окисление на флуор в съединенията винаги е равна на -1; литий, натрий, калий, рубидий и цезий +1; Магнезий, калций, стронций, бариев и цинк +2, алуминий +3.
5. Степента на водородно окисление в повечето съединения +1 и само в съединения с някои метали е равно на -1 (kH, bah2).
6. Степента на окисление на кислород в повечето съединения -2 и само в някои съединения се приписва на степента на окисление -1 (Н202, Na202 или +2 (от2).
7. Атомите на много химически елементи имат променливи степени на окисление.
8. Степента на окисление на металния атом в съединенията е положителна и числено равна на неговото валентност.
9. Максималната положителна степен на окисление на елементите обикновено е равна на номера на групата в периодичната система, в която се намира елементът.
10. Минималната степен на окисление за метали е нула. За неметали, в повечето случаи, отрицателната степен на окисление е равна на разликата между номера на групата и номера на номера.
11. Степента на окисление на атома образува прост йон (се състои от един атом), равен на заряда на този йон.
Възползвайки се от дадените правила, ние определяме степените на окисление на химични елементи в H2SO4. Това е сложно вещество, състоящо се от три химични елемента - водород Н, сяра и кислород О. отбелязват степента на окисление на тези елементи, за които те са постоянни. В нашия случай, това е водород Н и кислород О.
Определят неизвестната степен на окисление на сяра. Нека степента на окисление на сяра в това съединение е равно на х.
Направете уравнение, умножаване на всеки елемент неговият индекс в степента на окисление и количеството произведено равно на нула: 2 · (+1) + x + 4 · (-2) \u003d 0
2 + x - 8 \u003d 0
x \u003d +8 - 2 \u003d +6
Следователно степента на окисление на сяра е плюс шест.
В следващия пример разберем как да създадем формула за съединение с известни степени на окисляването на атомите на елементите. Нека да образуваме оксид на Формула Ферум (III). Думата "оксид" означава, че символът на кислород трябва да бъде записан вдясно от железния символ: FEO.
Обърнете внимание на степента на окисление на химични елементи върху техните символи. Степента на окисление на желязото е посочена в заглавието в скоби (III), следователно е +3, степента на окисление на кислород в оксиди -2.
Ние намираме най-малкото често срещано многократно за числа 3 и 2, това е 6. Разделяме броя 6 до 3, получаваме номер 2 е индекс за желязо. Разделяме броя 6 до 2, получаваме номер 3 е индекс за кислород.
В следващия пример разберете как да създадете съставна формула с известни степени на окисление на атоми от елементи и такси за зареждане. Нека да образуваме формула на калциев ортофосфат. Думата "ортофосфат" означава, че вдясно от символа на калций, киселинният остатък на ортофосфатната киселина е необходим: Capo4.
Обърнете внимание на степента на калциев окисление (число на правилото четири) и киселинен остатъчен заряд (на таблицата за разтворимост).
Ние намираме най-малкото често срещано многократно за числа 2 и 3, това е 6. Разделяме броя 6 до 2, получаваме номер 3 е индекс за калций. Разделяме броя 6 до 3, получаваме номер 2 е индекс за киселинен остатък.
Степента на окисление е условният заряд на атома в молекулата, той получава атом в резултат на пълно приемане на електрони, изчислено от предположението, че всички облигации са йонийски характер. Как да се определи степента на окисление?
Определяне на окисление
Налице са заредени частици от йони, положителният заряд е равен на количеството електрони, получени от един атом. Отрицателният заряд на йона е равен на броя на електроните, взети от един атом на химичния елемент. Например, записът на такъв елемент като СА2 + означава, че атомите на елементите са загубили един, два или три елемента. За да намерите състава на йонни връзки и молекули връзки, трябва да знаем как да определим степента на окисление на елементите. Степените на окислението са отрицателни, положителни и нулеви. Ако вземете предвид броя на атомите, алгебричната степен на окисление в молекулата е нула.
За да определите степента на окисление на елементите, трябва да се ръководи от определени познания. Например, в метални съединения, степента на окисление е положителна. И най-високата степен на окисление съответства на броя на групата на периодичната система, където е елементът. Металите имат степен на окисление може да бъде положителна и отрицателна. Това ще зависи от факта, че металът е свързан с атома. Например, ако е свързан с металния атом, тогава степента ще бъде отрицателна, ако е свързана с неметалол, тогава степента ще бъде положителна.
Отрицателната най-висока степен на окисление на метал може да бъде определена чрез изваждане на осем номера на номера на групата, където се намира необходимия елемент. Като правило това се случва равно на броя на електроните, разположени на външния слой. Броят на тези електрони също съответства на номера номер.
Как да изчислим степента на окисление
В повечето случаи степента на окисление на атома на даден елемент не съвпада с броя на връзките, които формира, т.е. не е равно на валенцията на този елемент. Тя може да се види ясно при примера на органични съединения.
Позволете ми да ви напомня, въглеродната валентност в органични съединения е равна на 4 (т.е. форми 4 връзки), но степента на въглеродна окисление, например, в метанол СНЗОН е -2, в СО2 +4, в СН4 -4, във формата на формиката HCOOOH + 2. Valency се измерва чрез броя на ковалентни химични връзки, включително тези, които възникват по донор-акцепторния механизъм.
Когато се определя степента на окисление на атомите в молекули, електрифициращ атом, при преместване от едната страна на един е-двойка, придобива заряд -1, ако се зареждат два електронни двойки. Степента на окисление не влияе върху връзката между същите атоми. Например:
- Връзката на С-С атомите е равна на тяхната нулева степен на окисление.
- Комуникация C-H - тук, въглерод, тъй като най-електрическият атом ще съответства на зареждане -1.
- Комуникация C-O въглеродна такса, толкова по-малко електрическа отрицателна, ще бъде +1.
Примери за определяне на степента на окисление
- В такава молекула като CH3CL три C-HC комуникация). Така, степента на окисление на въглеродния атом в това съединение ще бъде равен на: -3 + 1 \u003d -2.
- Ние намираме степента на окисление на въглеродни атоми в оцетната алдехидна молекула CˉH3-C¹O-H. В това съединение трите връзки C-H ще дадат общ заряд върху атом С, който е равен на (Cº + 3E → Cˉ3) -3. Двойната връзка C \u003d O (тук кислород ще вземе електроните при въглеродния атом, тъй като кислородът е повече електрификативен), дава такса върху атом С, той е +2 (cº-2e → c²), свързването на CH заряд -1, означава общата такса за Atom C е: (2-1 \u003d 1) +1.
- Сега ще намерим степента на окисление в етанолната молекула: CˉH-CˉˉH2-OH. Тук трите връзки C-H ще дадат обща такса върху атома C, равна на (Cº + 3E → Cˉ3) -3. Две С-Н връзки ще бъдат заредени на атом, който ще бъде -2, връзката C → O ще даде +1, означава общото зареждане на ATOM C: (-2 + 1 \u003d -1) -1.
Сега знаете как да определите степента на окисление на елемента. Ако имате поне основни познания по химия, тогава тази задача няма да бъде проблем.
При химични процеси атомите и молекулите играят основната роля, чиито свойства определят резултата от химични реакции. Една от важните характеристики на атома е оксидативен номер, който опростява метода на електронния трансфер в частицата. Как да се определи степента на окисление или формално таксуване на частици и какви правила трябва да знаят за това?
Всяка химическа реакция се дължи на взаимодействието на атомите на различни вещества. Процесът на реакция и неговият резултат зависи от характеристиките на най-малките частици.
Терминът окисление (окисление) в химията означава реакция, по време на която група атоми или една от тях губят електрони или придобиват, в случай на придобиване на реакцията се нарича "възстановяване".
Степента на окисление е стойността, която се измерва количествено и характеризира преразпределените електрони по време на реакцията. Тези. В процеса на окисление, електроните в атома намаляват или се увеличават, преразпределят други взаимодействащи частици, а нивото на окисление показва как се реорганизират. Тази концепция е тясно свързана с електрическатагуст на частиците - тяхната способност да привличат и изтласкват свободни йони.
Определянето на нивото на окисление зависи от характеристиките и свойствата на дадено вещество, така че е невъзможно да се извикват процедурата за изчисляване на леки или сложни, но резултатите му спомагат условно да изгарят процесите на редокс реакции. Трябва да се разбира, че произтичащият резултат от изчисленията е резултат от прехвърлянето на електронния трансфер и няма физическо значение и също не е истинско зареждане на ядрото.
Важно е да се знае! Неорганичната химия често използва терминалент вместо степента на окисление на елементите, това не е грешка, но трябва да се има предвид, че втората концепция е по-универсална.
Концепциите и правилата за изчисляване на предложението на електрон са в основата на класификацията на химикалите (номенклатура), описания на техните свойства и компилиране на комуникационни формули. Но най-често тази концепция се използва за описание и работа с рекоксиални реакции.
Правила за определяне на степента на окисление
Как да разберем степента на окисление? Когато работите с редуксови реакции, важно е да се знае, че формалната такса на частиците винаги ще бъде равна на величината на електрона, изразена в цифровата стойност. Тази функция е свързана с предположението, че електронните двойки, образуващи комуникация, винаги са напълно изместени към по-отрицателни частици. Трябва да се разбере, че говорим за йонни връзки и в случай на реакция, електроните ще споделят равната част между същите частици.
Окислителният номер може да има както положителни, така и отрицателни стойности. Факт е, че в реакционния процес атомът трябва да стане неутрален и за това трябва или да прикрепите определено количество електрони към йона, ако е положително или да ги отведете, ако е отрицателно. За да определите тази концепция, когато пишете, формулите обикновено се предписват на определянето на арабския номер на елемента със съответния знак. Например или и т.н.
Трябва да се знае, че официалният заряд на металите винаги ще бъде положителен, а в повечето случаи да се определи, можете да използвате масата на Менделеев. Има редица функции, които трябва да се считат за правилно определяне на показателите.
Степен на окисление:
Като си спомняте тези функции, той просто просто ще определи окислителния брой на елементите, независимо от сложността и броя на атомните нива.
Полезно видео: определяне на степента на окисление
Периодичната таблица на Менделеев съдържа почти цялата необходима информация за работа с химични елементи. Например, учениците използват само него, за да опишат химични реакции. Така, за да се определят максималните положителни и отрицателни стойности на окислителния номер, е необходимо да се позове с обозначението на химичния елемент в таблицата:
- Най-положителен е броят на групата, в която се намира елементът.
- Максималната негативна степен на окисление е разликата между максималната положителна граница и номер 8.
По този начин е достатъчно просто да се научат крайните граници на официалния заряд на определен елемент. Такова действие може да бъде направено чрез изчисления въз основа на масата на Менделеев.
Важно е да се знае! Един елемент може едновременно да има няколко различни показателя за окисление.
Има два основни начина за определяне на нивото на окисление, примерите за които са представени по-долу. Първият е начин, по който изисква знания и умения за прилагане на законите за химията. Как да поставите степента на окисление с този метод?
Правилото за определяне на окислителните степени
За това ви трябва:
- Определете дали това вещество е елементарно и дали е извън връзката. Ако е така, неговото окислително число ще бъде 0, независимо от състава на веществото (отделните атоми или многостепенни атомни връзки).
- Да определи дали разглежданото вещество е от йони. Ако е така, степента на окисление ще бъде равна на тяхното зареждане.
- Ако разглежданото вещество е метало, тогава погледнете показателите на други вещества във формулата и изчислете металните показания чрез аритметично действие.
- Ако цялата връзка има една такса (в действителност, това е сумата от всички частици на елементите), достатъчно е да се определят показателите за прости вещества, след което ги изважда от общото количество и да се получат метални данни.
- Ако връзката е неутрална, тогава общата сума трябва да бъде нула.
Например, можете да помислите за съюз с алуминиев йон, чиято обща такса е нула. Правилата на химията потвърждават факта, че CL йонът има оксидативен номер -1 и в този случай тримата им във връзка. Така че Ал Йон трябва да бъде +3, така че цялата връзка да е неутрална.
Този метод е много добър, защото коректността на решението винаги може да бъде проверена, ако сгънете всички нива на окисление заедно.
Вторият метод може да се прилага без познаване на химическите закони:
- Намерете данни от частиците, по отношение на които няма строги правила и точното количество на техните електрони е неизвестно (може да бъде изключено).
- Разберете индикаторите за всички други частици и след общото количество чрез изваждане, за да намерите желаната частица.
Помислете за втория метод върху примера на веществото Na2S04, при което секлетъчният атом не е дефиниран, известен е само, че той е различен от нула.
Да се \u200b\u200bнамери това, което е равно на всички степени на окисление, необходими:
- Намерете известни елементи, спомням си традиционните правила и изключения.
- Йон Na \u003d +1 и всеки кислород \u003d -2.
- Умножете броя на частиците на всяко вещество върху техните електрони и получете степените на окисление на всички атоми, с изключение на един.
- В Na2S04, 2 натрий и 4 кислород се състои от това, когато се изключва: 2 х +1 \u003d 2 е окислителният брой на всички натриеви частици и 4 х-2 \u003d -8 - кислород.
- Сгънати резултатите, получени 2 + (- 8) \u003d -6, е общото зареждане на съединението без сярна частица.
- Подаване на химическо вписване под формата на уравнение: сумата от известните данни + неизвестен номер \u003d обща такса.
- Na2S04 е представен както следва: -6 + S \u003d 0, s \u003d 0 + 6, s \u003d 6.
Така, за да се използва вторият метод, е достатъчно да знаят обикновените закони на аритметиката.
Окисление на масата
За лекота на работа и изчисляване на окислителни индикатори за всеки химикал се използват специални таблици, където се предписват всички данни.
Изглежда така:
Полезно видео: Учене за определяне на степента на окисление по формули
Изход
Намирането на степента на окисление за химическо вещество е просто действие, което изисква само грижа и познания за основните правила и изключения. Познаване на изключения и използване на специални таблици, това действие няма да отнеме дълго време.
Зареждане...
