Степенот на оксидација е конвенционална вредност што се користи за снимање на редокс реакции. За да се одреди степенот на оксидација, се користи табелата на оксидација на хемиски елементи.

Значење

Состојбата на оксидација на основните хемиски елементи се заснова на нивната електронегативност. Вредноста е еднаква на бројот на електрони поместени во соединенијата.

Состојбата на оксидација се смета за позитивна ако електроните се поместени од атомот, т.е. елементот донира електрони во соединението и е редукционо средство. Овие елементи вклучуваат метали, нивната оксидациска состојба е секогаш позитивна.

Кога електронот е поместен кон атом, вредноста се смета за негативна, а елементот се смета за оксидирачки агенс. Атомот прифаќа електрони додека не се заврши надворешното енергетско ниво. Повеќето неметали се оксидирачки агенси.

Едноставните супстанции кои не реагираат секогаш имаат нулта оксидациона состојба.

Ориз. 1. Табела на состојби на оксидација.

Во соединението, неметалниот атом со помала електронегативност има позитивна оксидациска состојба.

Дефиниција

Можете да ги одредите максималната и минималната состојба на оксидација (колку електрони може да даде и прифати еден атом) со помош на периодниот систем.

Максималниот степен е еднаков на бројот на групата во која се наоѓа елементот или бројот на валентни електрони. Минималната вредност се одредува со формулата:

Бр (групи) – 8.

Ориз. 2. Периодичен систем.

Јаглеродот е во четвртата група, според тоа, неговата највисока оксидациска состојба е +4, а најниската е -4. Максималниот степен на оксидација на сулфурот е +6, минималниот е -2. Повеќето неметали секогаш имаат променлива - позитивна и негативна - состојба на оксидација. Исклучок е флуор. Неговата оксидациска состојба е секогаш -1.

Треба да се запомни дека ова правило не важи за алкалните и земноалкалните метали од групите I и II, соодветно. Овие метали имаат постојана позитивна оксидациска состојба - литиум Li +1, натриум Na +1, калиум K +1, берилиум Be +2, магнезиум Mg +2, калциум Ca +2, стронциум Sr +2, бариум Ba +2. Други метали може да покажат различни степени на оксидација. Исклучок е алуминиумот. И покрај тоа што е во групата III, неговата оксидациска состојба е секогаш +3.

Ориз. 3. Алкални и земноалкални метали.

Од групата VIII, само рутениумот и осмиумот можат да покажат највисока состојба на оксидација +8. Златото и бакарот во групата I покажуваат оксидациски состојби од +3 и +2, соодветно.

Снимајте

За правилно снимање на состојбата на оксидација, треба да запомните неколку правила:

  • инертните гасови не реагираат, така што нивната оксидациска состојба е секогаш нула;
  • кај соединенијата, променливата оксидациска состојба зависи од променливата валентност и интеракцијата со другите елементи;
  • водородот во соединенијата со метали покажува негативна оксидациска состојба - Ca +2 H 2 −1, Na +1 H −1;
  • кислородот секогаш има оксидациона состојба од -2, освен кислородниот флуорид и пероксидот - O +2 F 2 −1, H 2 +1 O 2 −1.

Што научивме?

Состојбата на оксидација е условна вредност која покажува колку електрони атом на елемент во соединение прифатил или откажал. Вредноста зависи од бројот на валентни електрони. Металите во соединенијата секогаш имаат позитивна оксидациска состојба, т.е. се редуцирачки агенси. За алкалните и земноалкалните метали, состојбата на оксидација е секогаш иста. Неметалите, освен флуорот, можат да добијат позитивни и негативни состојби на оксидација.

Тест на темата

Евалуација на извештајот

Просечна оцена: 4.5. Вкупно добиени оценки: 247.

Валентност (латински valere - да има вредност) е мерка за „способноста за поврзување“ на хемиски елемент, еднаква на бројот на поединечни хемиски врски што може да ги формира еден атом.

Валентноста се одредува според бројот на врски што еден атом ги формира со други. На пример, разгледајте ја молекулата

За да ја одредите валентноста, треба добро да ги разберете графичките формули на супстанциите. Во оваа статија ќе видите многу формули. Ве информирам и за хемиски елементи со постојана валентност, кои се многу корисни да се знаат.


Во електронската теорија, се верува дека валентноста на врската се определува со бројот на неспарени (валентни) електрони во земјата или возбудена состојба. Ја допревме темата за валентни електрони и возбудената состојба на атомот. Користејќи го фосфорот како пример, ајде да ги комбинираме овие две теми за целосно разбирање.


Огромното мнозинство на хемиски елементи имаат променлива валентна вредност. Променливата валентност е карактеристична за бакар, железо, фосфор, хром и сулфур.

Подолу ќе видите елементи со променлива валентност и нивни соединенија. Забележете дека другите елементи со постојана валентност ни помагаат да ја одредиме нивната нестабилна валентност.


Запомнете дека за некои едноставни супстанции валентноста ги зема следните вредности: III - за азот, II - за кислород. Да ги сумираме знаењата стекнати со пишување графички формули за азот, кислород, јаглерод диоксид и јаглерод моноксид, натриум карбонат, литиум фосфат, железо (II) сулфат и калиум ацетат.


Како што забележавте, валентностите се означени со римски бројки: I, II, III итн. Во презентираните формули, валентностите на супстанциите се еднакви:

  • N - III
  • О-II
  • H, Na, K, li - I
  • S-VI
  • C - II (во јаглерод моноксид CO), IV (во јаглерод диоксид CO 2 и натриум карбонат Na 2 CO 3
  • Fe-II

Степенот на оксидација (CO) е условен индикатор кој го карактеризира полнењето на атомот во соединението и неговото однесување во ORR (редокс реакција). Во едноставни супстанции, CO е секогаш нула, кај сложените супстанции се одредува врз основа на постојаните оксидациски состојби на некои елементи.

Нумерички, состојбата на оксидација е еднаква на конвенционалниот полнеж што може да му се додели на атомот, водејќи се од претпоставката дека сите електрони што формираат врски отишле во поелектронегативен елемент.

При одредување на степенот на оксидација, на некои елементи им доделуваме конвенционално полнење „+“, а на други „-“. Ова се должи на електронегативноста - способноста на атомот да привлекува електрони кон себе. Знакот „+“ значи недостаток на електрони, а знакот „-“ значи вишок. Повторувам, CO е релативен концепт.


Збирот на сите состојби на оксидација во молекулата е нула - ова е важно да се запамети за само-тестирање.

Познавањето на промените на електронегативноста во периоди и групи од периодниот систем D.I. Менделеев, можеме да заклучиме кој елемент зема „+“, а кој минус. Во ова прашање помагаат и елементи со постојана состојба на оксидација.

Оној кој е повеќе електронегативен привлекува електрони кон себе посилно и „оди во минус“. Оние кои ги даруваат своите електрони и имаат недостаток од нив, добиваат знак „+“.


Независно определете ги оксидационите состојби на атомите во следните супстанции: RbOH, NaCl, BaO, NaClO 3, SO 2 Cl 2, KMnO 4, Li 2 SO 3, O 2, NaH 2 PO 4. Подолу ќе најдете решение за овој проблем.

Споредете ја вредноста на електронегативноста според периодниот систем и, се разбира, користете ја вашата интуиција :) Сепак, додека студирате хемија, точното познавање на состојбите на оксидација треба да ја замени дури и најразвиената интуиција;-)


Особено сакам да ја истакнам темата за јоните. Јон е атом или група атоми кои поради губење или стекнување на еден или повеќе електрони се здобиле со позитивен или негативен полнеж.

При одредување на CO на атомите во јон, не треба да се стремиме да го доведеме вкупниот полнеж на јонот до „0“, како во молекулата. Јоните се дадени во табелата за растворливост, тие имаат различни полнежи - ова е полнењето до кое јонот мора да се доведе вкупно. Ќе објаснам со пример.


© Белевич Јури Сергеевич 2018-2020 година

Оваа статија е напишана од Јуриј Сергеевич Белевич и е негова интелектуална сопственост. Копирање, дистрибуција (вклучително и со копирање на други сајтови и ресурси на Интернет) или каква било друга употреба на информации и предмети без претходна согласност на носителот на авторските права е казниво со закон. За да добиете материјали за написите и дозвола да ги користите, ве молиме контактирајте

Состојбата на оксидација е условното полнење на атомите на хемискиот елемент во соединението, пресметано од претпоставката дека сите врски се од јонски тип. Состојбите на оксидација можат да имаат позитивна, негативна или нулта вредност, затоа алгебарскиот збир на состојбите на оксидација на елементите во молекулата, земајќи го предвид бројот на нивните атоми, е еднаков на 0, а во јон - полнењето на јонот .

Оваа листа на состојби на оксидација ги прикажува сите познати состојби на оксидација на хемиските елементи од периодниот систем. Списокот се базира на табелата на Гринвуд со сите додатоци. Линиите кои се означени во боја содржат инертни гасови чија оксидациска состојба е нула.

1 −1 Х +1
2 Тој
3 Ли +1
4 -3 Биди +1 +2
5 −1 Б +1 +2 +3
6 −4 −3 −2 −1 В +1 +2 +3 +4
7 −3 −2 −1 Н +1 +2 +3 +4 +5
8 −2 −1 О +1 +2
9 −1 Ф +1
10 Не
11 −1 Na +1
12 Мг +1 +2
13 Ал +3
14 −4 −3 −2 −1 Си +1 +2 +3 +4
15 −3 −2 −1 П +1 +2 +3 +4 +5
16 −2 −1 С +1 +2 +3 +4 +5 +6
17 −1 Cl +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
18 Ар
19 К +1
20 Ca +2
21 Sc +1 +2 +3
22 −1 Ти +2 +3 +4
23 −1 В +1 +2 +3 +4 +5
24 −2 −1 Кр +1 +2 +3 +4 +5 +6
25 −3 −2 −1 Мн +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
26 −2 −1 Fe +1 +2 +3 +4 +5 +6
27 −1 Ко +1 +2 +3 +4 +5
28 −1 Ни +1 +2 +3 +4
29 Cu +1 +2 +3 +4
30 Zn +2
31 Га +1 +2 +3
32 −4 Ге +1 +2 +3 +4
33 −3 Како +2 +3 +5
34 −2 Се +2 +4 +6
35 −1 Бр +1 +3 +4 +5 +7
36 Кр +2
37 Rb +1
38 Ср +2
39 Y +1 +2 +3
40 Зр +1 +2 +3 +4
41 −1 Nb +2 +3 +4 +5
42 −2 −1 Мо +1 +2 +3 +4 +5 +6
43 −3 −1 Tc +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
44 −2 Ру +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8
45 −1 Rh +1 +2 +3 +4 +5 +6
46 Pd +2 +4
47 Аг +1 +2 +3
48 Cd +2
49 Во +1 +2 +3
50 −4 Сн +2 +4
51 −3 Сб +3 +5
52 −2 Те +2 +4 +5 +6
53 −1 Јас +1 +3 +5 +7
54 Xe +2 +4 +6 +8
55 Cs +1
56 Ба +2
57 Ла +2 +3
58 Це +2 +3 +4
59 Пр +2 +3 +4
60 Нд +2 +3
61 ПМ +3
62 См +2 +3
63 ЕУ +2 +3
64 Гд +1 +2 +3
65 Тб +1 +3 +4
66 Дај +2 +3
67 Хо +3
68 Ер +3
69 Тм +2 +3
70 Yb +2 +3
71 Лу +3
72 Хф +2 +3 +4
73 −1 Та +2 +3 +4 +5
74 −2 −1 В +1 +2 +3 +4 +5 +6
75 −3 −1 Одг +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
76 −2 −1 Ос +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8
77 −3 −1 Ир +1 +2 +3 +4 +5 +6
78 Pt +2 +4 +5 +6
79 −1 Ов +1 +2 +3 +5
80 Хг +1 +2 +4
81 Тл +1 +3
82 −4 Pb +2 +4
83 −3 Би +3 +5
84 −2 По +2 +4 +6
85 −1 На +1 +3 +5
86 Rn +2 +4 +6
87 о +1
88 Ра +2
89 Ак +3
90 Т +2 +3 +4
91 Па +3 +4 +5
92 У +3 +4 +5 +6
93 Нп +3 +4 +5 +6 +7
94 Пу +3 +4 +5 +6 +7
95 Am +2 +3 +4 +5 +6
96 Цм +3 +4
97 Бк +3 +4
98 Сп +2 +3 +4
99 Ес +2 +3
100 Fm +2 +3
101 MD +2 +3
102 Бр +2 +3
103 Lr +3
104 Рф +4
105 Дб +5
106 Sg +6
107 Бх +7
108 Хс +8

Највисоката оксидациска состојба на елементот одговара на бројот на групата на периодниот систем каде што се наоѓа елементот (исклучоци се: Au+3 (група I), Cu+2 (II), од групата VIII оксидационата состојба +8 може да се најде само во осмиум Os и рутениум Ру.

Состојби на оксидација на металите во соединенијата

Состојбите на оксидација на металите во соединенијата се секогаш позитивни, но ако зборуваме за неметали, тогаш нивната оксидациска состојба зависи од тоа со кој атом е поврзан елементот:

  • ако со неметален атом, тогаш состојбата на оксидација може да биде или позитивна или негативна. Тоа зависи од електронегативноста на атомите на елементот;
  • ако со метален атом, тогаш состојбата на оксидација е негативна.

Негативна оксидациона состојба на неметали

Највисоката негативна оксидациска состојба на неметали може да се одреди со одземање од 8 на бројот на групата во која се наоѓа хемискиот елемент, т.е. највисоката позитивна оксидациска состојба е еднаква на бројот на електрони во надворешниот слој, што одговара на бројот на групата.

Ве молиме имајте предвид дека оксидационите состојби на едноставни материи се 0, без разлика дали се работи за метал или неметал.

Извори:

  • Гринвуд, Норман Н.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements - 2nd ed. - Оксфорд: Батерворт-Хајнеман, 1997 година
  • Зелени стабилни соединенија на магнезиум(I) со врски Mg-Mg / Џонс Ц.; Stasch A.. - Science Magazine, 2007. - Декември (број 318 (бр. 5857)
  • Списание Science, 1970. - Vol. 3929. - бр 168. - Стр. 362.
  • Весник на хемиското друштво, хемиски комуникации, 1975. - стр. 760b-761.
  • Ирвинг Лангмуир Распоредот на електроните во атомите и молекулите. - списание J.Am Chem. Соц., 1919. - Број. 41.

Хемискиот елемент во соединението, пресметан од претпоставката дека сите врски се јонски.

Состојбите на оксидација можат да имаат позитивна, негативна или нулта вредност, затоа алгебарскиот збир на состојбите на оксидација на елементите во молекулата, земајќи го предвид бројот на нивните атоми, е еднаков на 0, а во јон - полнењето на јонот .

1. Оксидационите состојби на металите во соединенијата се секогаш позитивни.

2. Највисоката состојба на оксидација одговара на бројот на групата од периодниот систем каде што се наоѓа елементот (исклучоци се: Ау +3(I група), Cu +2(II), од групата VIII оксидационата состојба +8 може да се најде само во осмиумот Оси рутениум Ру.

3. Состојбите на оксидација на неметалите зависат од тоа со кој атом е поврзан:

  • ако со метален атом, тогаш состојбата на оксидација е негативна;
  • ако со неметален атом, тогаш состојбата на оксидација може да биде или позитивна или негативна. Тоа зависи од електронегативноста на атомите на елементите.

4. Највисоката негативна оксидациска состојба на неметалите може да се одреди со одземање од 8 на бројот на групата во која се наоѓа елементот, т.е. највисоката позитивна оксидациска состојба е еднаква на бројот на електрони во надворешниот слој, што одговара на бројот на групата.

5. Оксидационите состојби на едноставни материи се 0, без разлика дали се работи за метал или неметал.

Елементи со постојани состојби на оксидација.

Елемент

Карактеристична состојба на оксидација

Исклучоци

Метални хидриди: LIH -1

Состојба на оксидацијанаречен условно полнење на честичка под претпоставка дека врската е целосно прекината (има јонски карактер).

Х- Cl = Х + + Cl - ,

Врската во хлороводородна киселина е поларна ковалентна. Електронскиот пар е повеќе поместен кон атомот Cl - , бидејќи тоа е повеќе електронегативен елемент.

Како да се одреди состојбата на оксидација?

Електронегативносте способноста на атомите да привлекуваат електрони од други елементи.

Бројот на оксидација е означен над елементот: Бр 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,К + Cl - итн.

Тоа може да биде негативно и позитивно.

Состојбата на оксидација на едноставна супстанција (неврзана, слободна состојба) е нула.

Состојбата на оксидација на кислородот за повеќето соединенија е -2 (исклучок се пероксидите H 2 O 2, каде што е еднакво на -1 и соединенија со флуор - О +2 Ф 2 -1 , О 2 +1 Ф 2 -1 ).

- Состојба на оксидацијана едноставен монатомски јон е еднаков на неговиот полнеж: Na + , Ca +2 .

Водородот во неговите соединенија има оксидациона состојба од +1 (исклучоци се хидридите - Na + Х - и напишете врски В +4 Х 4 -1 ).

Во врските метал-неметал, негативната оксидациска состојба е оној атом кој има поголема електронегативност (податоците за електронегативноста се дадени во скалата на Паулинг): Х + Ф - , Cu + Бр - , Ca +2 (БР 3 ) - итн.

Правила за определување на степенот на оксидација кај хемиските соединенија.

Ајде да ја земеме врската KMnO 4 , потребно е да се одреди оксидационата состојба на атомот на манган.

Расудување:

  1. Калиумот е алкален метал во групата I од периодниот систем и затоа има само позитивна оксидациска состојба од +1.
  2. Кислородот, како што е познато, во повеќето негови соединенија има оксидациона состојба од -2. Оваа супстанца не е пероксид, што значи дека не е исклучок.
  3. Ја составува равенката:

К+Mn X O 4 -2

Нека X- непозната за нас оксидациона состојба на манган.

Бројот на атоми на калиум е 1, манган - 1, кислород - 4.

Докажано е дека молекулата како целина е електрично неутрална, така што нејзиниот вкупен полнеж мора да биде нула.

1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0,

X = +7,

Ова значи дека оксидационата состојба на манган во калиум перманганат = +7.

Да земеме уште еден пример на оксид Fe2O3.

Неопходно е да се одреди состојбата на оксидација на атомот на железо.

Расудување:

  1. Железото е метал, кислородот е неметал, што значи дека кислородот ќе биде оксидирачки агенс и ќе има негативен полнеж. Знаеме дека кислородот има состојба на оксидација од -2.
  2. Го броиме бројот на атоми: железо - 2 атоми, кислород - 3.
  3. Создаваме равенка каде X- оксидациона состојба на атомот на железо:

2*(X) + 3*(-2) = 0,

Заклучок: оксидационата состојба на железото во овој оксид е +3.

Примери.Определи ја состојбата на оксидација на сите атоми во молекулата.

1. K2Cr2O7.

Состојба на оксидација К +1, кислород О -2.

Дадени индекси: О=(-2)×7=(-14), К=(+1)×2=(+2).

Бидејќи алгебарскиот збир на состојбите на оксидација на елементите во молекулата, земајќи го предвид бројот на нивните атоми, е еднаков на 0, тогаш бројот на позитивните оксидациски состојби е еднаков на бројот на негативните. Состојби на оксидација K+O=(-14)+(+2)=(-12).

Од ова произлегува дека атомот на хром има 12 позитивни моќи, но има 2 атоми во молекулата, што значи дека има (+12) по атом: 2 = (+6). Одговор: K 2 + Cr 2 +6 O 7 -2.

2.(AsO 4) 3- .

Во овој случај, збирот на состојбите на оксидација повеќе нема да биде еднаков на нула, туку на полнењето на јонот, т.е. - 3. Да направиме равенка: x+4×(- 2)= - 3 .

Одговор: (Како +5 О 4 -2) 3- .

При дефинирањето на овој концепт, конвенционално се претпоставува дека сврзувачките (валентните) електрони се движат кон повеќе електронегативни атоми (види Електронегативност), и затоа соединенијата се состојат од позитивно и негативно наелектризирани јони. Оксидацискиот број може да има нула, негативни и позитивни вредности, кои обично се поставуваат над симболот на елементот на врвот.

Нулта состојба на оксидација е доделена на атомите на елементите во слободна состојба, на пример: Cu, H2, N2, P4, S6. Оние атоми кон кои се поместува поврзувачкиот електронски облак (електронски пар) имаат вредност на негативна оксидациона состојба. За флуорот во сите негови соединенија е еднаков на -1. Атомите кои донираат валентни електрони на други атоми имаат позитивна оксидациска состојба. На пример, за алкалните и земноалкалните метали е еднакво на +1 и +2, соодветно. Во едноставни јони како Cl−, S2−, K+, Cu2+, Al3+, тоа е еднакво на полнежот на јонот. Во повеќето соединенија, оксидационата состојба на атомите на водород е +1, но кај металните хидриди (нивните соединенија со водород) - NaH, CaH 2 и други - е -1. Кислородот се карактеризира со состојба на оксидација од -2, но, на пример, во комбинација со флуор OF2 ќе биде +2, а во соединенија на пероксид (BaO2, итн.) -1. Во некои случаи, оваа вредност може да се изрази како дропка: за железо во железен оксид (II, III) Fe 3 O 4 е еднакво на +8/3.

Алгебарскиот збир на оксидационите состојби на атомите во соединението е нула, а во сложениот јон е полнењето на јонот. Користејќи го ова правило, ја пресметуваме, на пример, оксидационата состојба на фосфорот во ортофосфорната киселина H 3 PO 4. Означувајќи го со x и множејќи ја оксидациската состојба на водородот (+1) и кислородот (−2) со бројот на нивните атоми во соединението, ја добиваме равенката: (+1) 3+x+(−2) 4=0 , од каде x=+5 . Слично, ја пресметуваме оксидационата состојба на хромот во јонот Cr 2 O 7 2−: 2x+(−2) 7=−2; x=+6. Во соединенијата MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, Mn 3 O 4, K 2 MnO 4, KMnO 4, оксидационата состојба на манганот ќе биде +2, +3, +4, +8/3, +6, +7, соодветно.

Највисоката состојба на оксидација е нејзината најголема позитивна вредност. За повеќето елементи, тој е еднаков на бројот на групата во периодниот систем и е важна квантитативна карактеристика на елементот во неговите соединенија. Најниската вредност на оксидационата состојба на елементот што се јавува во неговите соединенија обично се нарекува најниска состојба на оксидација; сите други се средни. Значи, за сулфурот, највисоката состојба на оксидација е +6, најниската е -2, а средната е +4.

Промената на оксидационите состојби на елементите по групи на периодичниот систем ја одразува периодичноста на промените во нивните хемиски својства со зголемување на атомскиот број.

Концептот на оксидационата состојба на елементите се користи во класификација на супстанциите, опис на нивните својства, компилација на формули на соединенија и нивните меѓународни имиња. Но, тоа е особено широко користено во проучувањето на редокс реакции. Концептот на „состојба на оксидација“ често се користи во неорганската хемија наместо концептот „валентност“ (види.