Opgaven med at bestemme oxidationstilstanden kan enten være en simpel formalitet eller et komplekst puslespil. Først og fremmest vil det afhænge af formlen for den kemiske forbindelse såvel som tilstedeværelsen basis viden i kemi og matematik.
At kende de grundlæggende regler og algoritme for sekventielt logiske handlinger, om hvilke vi taler i denne artikel, når de løser problemer af denne type, kan alle nemt klare denne opgave. Og efter at have øvet og lært at bestemme oxidationstilstandene af forskellige kemiske forbindelser, kan du trygt påtage dig opgaven med at afbalancere komplekse redoxreaktioner ved at udarbejde en elektronisk balance.
Begrebet oxidationstilstand
For at lære at bestemme graden af oxidation, skal du først forstå, hvad dette koncept betyder?
- Oxidationstallet bruges, når man skriver i redoxreaktioner, når elektroner overføres fra atom til atom.
- Oxidationstilstanden registrerer antallet af overførte elektroner, hvilket indikerer atomets betingede ladning.
- Oxidationstilstanden og valensen er ofte identiske.
Denne betegnelse er skrevet oven på det kemiske element, i dets højre hjørne, og er et heltal med et "+" eller "-" tegn. En nulværdi af oxidationstilstanden bærer ikke et fortegn.
Regler for bestemmelse af graden af oxidation
Lad os overveje de vigtigste kanoner til bestemmelse af oxidationstilstanden:
- Enkel elementære stoffer, det vil sige dem, der består af én type atomer, altid vil have nul grader oxidation. For eksempel Na0, H02, P04
- Der er en række atomer, der altid har én konstant oxidationstilstand. Det er bedre at huske værdierne i tabellen.
- Som du kan se, forekommer den eneste undtagelse med brint i kombination med metaller, hvor det får en oxidationstilstand på "-1", der ikke er karakteristisk for det.
- Oxygen antager også en oxidationstilstand på "+2" i en kemisk forbindelse med fluor og "-1" i peroxid-, superoxid- eller ozonidforbindelser, hvor oxygenatomerne er bundet til hinanden.
- Metalioner har flere oxidationstilstande (og kun positive), så det bestemmes af naboelementer i forbindelsen. For eksempel i FeCl3 har klor en oxidationstilstand på "-1", den har 3 atomer, så vi gange -1 med 3, vi får "-3". For at summen af en forbindelses oxidationstilstande er "0", skal jern have en oxidationstilstand på "+3". I formlen FeCl2 vil jern følgelig ændre sin grad til "+2".
- Ved matematisk at summere oxidationstilstandene for alle atomer i formlen (under hensyntagen til fortegnene), bør der altid opnås en nulværdi. For eksempel i saltsyre H+1Cl-1 (+1 og -1 = 0), og i svovlsyrling H2+1S+4O3-2 (+1 * 2 = +2 for hydrogen, +4 for svovl og -2 * 3 = – 6 for oxygen; +6 og -6 summerer til 0).
- Oxidationstilstanden for en monoatomisk ion vil være lig med dens ladning. For eksempel: Na+, Ca+2.
- Nai højeste grad oxidation korrelerer som regel med gruppenummeret i D.I. Mendeleevs periodiske system.
Algoritme til bestemmelse af graden af oxidation
Rækkefølgen for at finde oxidationstilstanden er ikke kompliceret, men kræver opmærksomhed og visse handlinger.
Opgave: ordne oxidationstilstandene i forbindelsen KMnO4
- Det første grundstof, kalium, har en konstant oxidationstilstand på "+1".
For at tjekke, kan du se på det periodiske system, hvor kalium er i gruppe 1 af grundstofferne. - Af de resterende to grundstoffer har oxygen en tendens til at have en oxidationstilstand på -2.
- Vi får følgende formel: K+1Mnx04-2. Det er tilbage at bestemme oxidationstilstanden for mangan.
Så x er oxidationstilstanden for mangan, der er ukendt for os. Nu er det vigtigt at være opmærksom på antallet af atomer i forbindelsen.
Antallet af kaliumatomer er 1, mangan er 1, oxygen er 4.
Under hensyntagen til molekylets elektriske neutralitet, når den samlede (samlede) ladning er nul,
1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(ved overførsel ændrer vi tegnet)
1x = +7, x = +7
Således er oxidationstilstanden for mangan i forbindelsen "+7".
Opgave: ordne oxidationstilstandene i Fe2O3-forbindelsen.
- Oxygen har som bekendt en oxidationstilstand på "-2" og fungerer som et oxidationsmiddel. Tager man hensyn til antallet af atomer (3), er den samlede værdi for oxygen “-6” (-2*3= -6), dvs. gange oxidationstallet med antallet af atomer.
- For at afbalancere formlen og bringe den til nul, vil 2 jernatomer have en oxidationstilstand på "+3" (2*+3=+6).
- Summen er nul (-6 og +6 = 0).
Opgave: ordne oxidationstilstandene i Al(NO3)3-forbindelsen.
- Der er kun ét aluminiumatom og har en konstant oxidationstilstand på "+3".
- Der er 9 oxygenatomer i et molekyle (3*3), iltets oxidationstilstand er som bekendt "-2", hvilket betyder, at vi ved at gange disse værdier får "-18".
- Det er tilbage at udligne de negative og positive værdier, og dermed bestemme graden af oxidation af nitrogen. -18 og +3, + 15 mangler. Og givet at der er 3 nitrogenatomer, er det let at bestemme dens oxidationstilstand: divider 15 med 3 og få 5.
- Oxidationstilstanden for nitrogen er "+5", og formlen vil se sådan ud: Al+3(N+5O-23)3
- Hvis det er svært at bestemme den ønskede værdi på denne måde, kan du sammensætte og løse ligningerne:
1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0.
+3+3x-18=0
3x=15
x=5
Så oxidationstilstanden er nok vigtigt koncept i kemi, der symboliserer tilstanden af atomer i et molekyle.
Uden viden om visse bestemmelser eller det grundlæggende, der giver dig mulighed for korrekt at bestemme graden af oxidation, er det umuligt at klare denne opgave. Derfor er der kun én konklusion: Sæt dig grundigt ind i og studer reglerne for at finde oxidationstilstanden, klart og kortfattet præsenteret i artiklen, og gå dristigt videre ad den vanskelige vej med kemiske forviklinger.
Oxidationstilstand - konventionel værdi, bruges til at registrere redoxreaktioner. En oxidationstabel bruges til at bestemme graden af oxidation kemiske elementer.
Betyder
Oxidationstilstanden af grundlæggende kemiske elementer er baseret på deres elektronegativitet. Værdien er lig med antallet af elektroner, der er forskudt i forbindelserne.
Oxidationstilstanden anses for positiv, hvis elektroner fortrænges fra atomet, dvs. grundstoffet donerer elektroner i forbindelsen og er et reduktionsmiddel. Disse elementer omfatter metaller; deres oxidationstilstand er altid positiv.
Når en elektron forskydes mod et atom, betragtes værdien som negativ, og grundstoffet betragtes som et oxidationsmiddel. Atomet accepterer elektroner indtil det ydre energiniveau. De fleste ikke-metaller er oxidationsmidler.
Simple stoffer, der ikke reagerer, har altid en nul-oxidationstilstand.
Ris. 1. Tabel over oxidationstilstande.
I forbindelse positiv grad oxidation har et ikke-metalatom med lavere elektronegativitet.
Definition
De maksimale og minimale oxidationstilstande (hvor mange elektroner et atom kan give og acceptere) kan bestemmes af periodiske system Mendeleev.
Maksimal grad lig med antallet af den gruppe, som grundstoffet er placeret i, eller antallet af valenselektroner. Minimumsværdi bestemt af formlen:
nr. (grupper) – 8.
Ris. 2. Periodisk system.
Kulstof er i den fjerde gruppe, derfor er dens højeste oxidationstilstand +4, og dens laveste er -4. Den maksimale oxidationsgrad af svovl er +6, minimum er -2. De fleste ikke-metaller har altid en variabel - positiv og negativ - oxidationstilstand. Undtagelsen er fluor. Dens oxidationstilstand er altid -1.
Det skal huskes, at denne regel ikke gælder for alkali- og jordalkalimetaller af henholdsvis gruppe I og II. Disse metaller har en konstant positiv oxidationstilstand - lithium Li +1, natrium Na +1, kalium K +1, beryllium Be +2, magnesium Mg +2, calcium Ca +2, strontium Sr +2, barium Ba +2. Andre metaller kan udstilles varierende grader oxidation. Undtagelsen er aluminium. På trods af at den er i gruppe III, er dens oxidationstilstand altid +3.
Ris. 3. Alkali- og jordalkalimetaller.
Fra VIII gruppe Kun ruthenium og osmium kan udvise den højeste oxidationstilstand +8. Guld og kobber i gruppe I udviser oxidationstilstande på henholdsvis +3 og +2.
Optage
For at registrere oxidationstilstanden korrekt skal du huske flere regler:
- inerte gasser reagerer ikke, så deres oxidationstilstand er altid nul;
- i forbindelser afhænger den variable oxidationstilstand af den variable valens og interaktion med andre grundstoffer;
- hydrogen i forbindelser med metaller udviser en negativ oxidationstilstand - Ca +2 H 2 -1, Na +1 H -1;
- oxygen har altid en oxidationstilstand på -2, bortset fra oxygenfluorid og peroxid - O +2 F 2 −1, H 2 +1 O 2 −1.
Hvad har vi lært?
Oxidationstilstanden er en betinget værdi, der viser, hvor mange elektroner et atom af et grundstof i en forbindelse har accepteret eller opgivet. Værdien afhænger af antallet af valenselektroner. Metaller i forbindelser har altid en positiv oxidationstilstand, dvs. er reduktionsmidler. Til alkalisk og jordalkalimetaller Oxidationstilstanden er altid den samme. Ikke-metaller, undtagen fluor, kan antage positive og negative oxidationstilstande.
Mål: Fortsæt med at studere valens. Giv begrebet oxidationstilstand. Overvej typerne af oxidationstilstande: positiv, negativ, nulværdi. Lær at bestemme oxidationstilstanden for et atom i en forbindelse korrekt. Undervise i teknikker til at sammenligne og generalisere de begreber, der studeres; udvikle færdigheder i at bestemme graden af oxidation ved kemiske formler; fortsætte med at udvikle færdigheder selvstændigt arbejde; fremme udvikling logisk tænkning. At udvikle en følelse af tolerance (tolerance og respekt for andres meninger) og gensidig bistand; realisere æstetisk uddannelse(gennem design af tavle og notesbøger, ved brug af præsentationer).
Under timerne
jeg. Organisering af tid
Tjek eleverne til lektionen.
II. Forberedelse til lektionen.
Til lektionen skal du bruge: Periodiske system D.I. Mendeleev, lærebog, arbejdsbøger, kuglepenne, blyanter.
III. Tjek lektier.
Frontal undersøgelse, nogle vil arbejde på tavlen ved at bruge kort, udføre en test og opsummere denne fase der vil være et intellektuelt spil.
1. Arbejde med kort.
1 kort
Definere massefraktioner(%) kulstof og ilt i carbondioxid (CO 2 ) .
2 kort
Bestem typen af binding i H 2 S-molekylet. Skriv den strukturelle og elektronisk formel molekyler.
2. Frontal undersøgelse
- Hvad er en kemisk binding?
- Hvilke typer kemiske bindinger kender du?
- Hvilken binding kaldes en kovalent binding?
- Hvilken kovalente bindinger tildele?
- Hvad er valens?
- Hvordan definerer vi valens?
- Hvilke grundstoffer (metaller og ikke-metaller) har variabel valens?
3. Test
1. I hvilke molekyler findes en ikke-polær kovalent binding?
2 . Hvilket molekyle danner en tredobbelt binding, når der dannes en kovalent upolær binding?
3 . Hvad kaldes positivt ladede ioner?
A) kationer
B) molekyler
B) anioner
D) krystaller
4. I hvilken række er stofferne i en ionforbindelse placeret?
A) CH4, NH3, Mg
B) Cl2, MgO, NaCl
B) MgF2, NaCl, CaCl2
D) H2S, HCI, H2O
5 . Valens bestemmes af:
A) efter gruppenummer
B) ved antallet af uparrede elektroner
B) efter type kemisk binding
D) efter periodenummer.
4. Intellektuelt spil"Trip Trap Træsko" »
Find stoffer med kovalent polære bindinger.
IV. At lære nyt stof
Oxidationstilstanden er en vigtig egenskab ved tilstanden af et atom i et molekyle. Valens bestemmes af antallet af uparrede elektroner i et atom, orbitaler med enlige elektronpar, kun i processen med excitation af atomet. Den højeste valens af et grundstof er normalt lig med gruppetallet. Oxidationsgraden i forbindelser med forskellige kemiske bindinger dannes forskelligt.
Hvordan dannes oxidationstilstanden for molekyler med forskellige kemiske bindinger?
1) I forbindelser med ionbindinger er grundstoffernes oxidationstilstande lig med ionernes ladninger.
2) I forbindelser med en kovalent upolær binding (i molekyler af simple stoffer) er grundstoffernes oxidationstilstand 0.
N 2 0, Cjeg 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0
3) For molekyler med kovalent polær binding Oxidationstilstanden bestemmes på samme måde som molekyler med ioniske kemiske bindinger.
Elementets oxidationstilstand er den betingede ladning af dets atom i et molekyle, hvis vi antager, at molekylet består af ioner.
Et atoms oxidationstilstand har i modsætning til dets valens et tegn. Det kan være positivt, negativt og nul.
Valens er angivet med romertal over elementsymbolet:
II |
jeg |
IV |
Fe |
Cu |
S, |
og oxidationstilstanden er angivet med arabiske tal med ladningen over grundstofsymbolerne ( Mg +2 , Ca +2,Nen +1,C.I.ˉ¹).
En positiv oxidationstilstand er lig med antallet af elektroner givet til disse atomer. Et atom kan opgive alle sine valenselektroner (for hovedgrupper er disse elektroner ydre niveau) svarende til nummeret på den gruppe, som grundstoffet er placeret i, mens det udviser den højeste oxidationstilstand (undtagelse AF 2). For eksempel: højeste oxidationstilstand hovedundergruppe Gruppe II er lig med +2 ( Zn +2) En positiv grad udvises af både metaller og ikke-metaller, undtagen F, He, Ne. For eksempel: C+4,Na+1 , Al+3
En negativ oxidationstilstand er lig med antallet af elektroner, der accepteres af et givet atom; det udstilles kun af ikke-metaller. Ikke-metalatomer tilføjer lige så mange elektroner, som de mangler for at fuldføre det ydre niveau, og udviser således en negativ grad.
For elementer i hovedundergrupperne i gruppe IV-VII minimumsgrad oxidation er numerisk lig
For eksempel:
Værdien af oxidationstilstanden mellem den højeste og laveste oxidationstilstand kaldes mellem:
Højere |
Mellemliggende |
Laveste |
C+3, C+2, C0, C-2 |
||
I forbindelser med en kovalent ikke-polær binding (i molekyler af simple stoffer) er grundstoffernes oxidationstilstand 0: N 2 0 , MEDjeg 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0
For at bestemme oxidationstilstanden af et atom i en forbindelse, bør en række bestemmelser tages i betragtning:
1. OxidationstilstandFi alle forbindelser er lig med "-1".Na +1 F -1 , H +1 F -1
2. Oxidationstilstanden for oxygen i de fleste forbindelser er (-2) undtagelse: OF 2 , hvor oxidationstilstanden er O +2F -1
3. Brint har i de fleste forbindelser en oxidationstilstand på +1, bortset fra forbindelsen med aktive metaller, hvor oxidationstilstand (-1): Na +1 H -1
4. Graden af oxidation af metaller i hovedundergruppernejeg, II, IIIgrupper i alle forbindelser er +1,+2,+3.
Grundstoffer med konstant oxidationstilstand er:
A) alkalimetaller (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - oxidationstilstand +1
B) elementer i gruppens II hovedundergruppe undtagen (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - oxidationstilstand +2
I) element III grupper: Al - oxidationstilstand +3
Algoritme til at sammensætte formler i forbindelser:
1 vej
1 . Grundstoffet med lavere elektronegativitet skrives på førstepladsen, og på andenpladsen med højere elektronegativitet.
2 . Elementet skrevet i første omgang har positiv ladning"+", og på den anden med en negativ ladning "-".
3 . Angiv oxidationstilstanden for hvert grundstof.
4 . Find det fælles multiplum af oxidationstilstandene.
5. Divider det mindste fælles multiplum med værdien af oxidationstilstande og tildel de resulterende indekser nederst til højre efter symbolet for det tilsvarende element.
6. Hvis oxidationstilstanden er lige - ulige, vises de ved siden af symbolet nederst til højre - et kryds - på kryds og tværs uden "+" og "-" tegnene:
7. Hvis oxidationstallet har en lige værdi, så skal de først reduceres med mindste værdi oxidationstilstand og sæt et kryds uden "+" og "-" tegn: C+40-2
Metode 2
1 . Lad os betegne oxidationstilstanden for N med X, angive oxidationstilstanden for O: N 2 xO 3 -2
2 . Bestem summen af negative ladninger; for at gøre dette skal du gange oxygenets oxidationstilstand med oxygenindekset: 3· (-2) = -6
3 For at et molekyle skal være elektrisk neutralt, skal du bestemme summen af positive ladninger: X2 = 2X
4 . Lav en algebraisk ligning:
N 2 + 3 O 3 –2
V. Konsolidering
1) Forstærker emnet med et spil kaldet "Snake".
Spilleregler: læreren uddeler kort. Hvert kort indeholder et spørgsmål og et svar på et andet spørgsmål.
Læreren starter spillet. Når spørgsmålet er læst op, rækker eleven, der har svaret på mit spørgsmål på kortet, hånden op og siger svaret. Hvis svaret er rigtigt, så læser han sit spørgsmål og eleven der har svaret på dette spørgsmål rækker hånden op og svarer osv. En slange af rigtige svar dannes.
- Hvordan og hvor er oxidationstilstanden for et atom af et kemisk grundstof angivet?
Svar: Arabisk tal over elementets symbol med ladning "+" og "-". - Hvilke typer oxidationstilstande skelnes i atomer af kemiske elementer?
Svar: mellemliggende - Hvilken grad udviser metal?
Svar: positiv, negativ, nul. - Hvilken grad udviser simple stoffer eller molekyler med ikke-polære kovalente bindinger?
Svar: positiv - Hvilken ladning har kationer og anioner?
Svar: nul. - Hvad hedder den oxidationstilstand, der står mellem den positive og negative oxidationstilstand.
Svar: positiv, negativ
2) Skriv formler for stoffer, der består af følgende elementer
- N og H
- R og O
- Zn og Cl
3) Find og overstreg stoffer, der ikke har en variabel oxidationstilstand.
Na, Cr, Fe, K, N, Hg, S, Al, C
VI. Lektionsopsummering.
Bedømmelse med kommentarer
VII. Lektier
§23, s.67-72, færdiggør opgaven efter §23-side 72 nr. 1-4.
Videokurset "Få et A" indeholder alle de emner, du har brug for vellykket afslutning Unified State Examination i matematik for 60-65 point. Fuldstændig alle problemer 1-13 Profil Unified State Examination matematik. Også velegnet til at bestå Basic Unified State Examination i matematik. Hvis du vil bestå Unified State-eksamenen med 90-100 point, skal du løse del 1 på 30 minutter og uden fejl!
Forberedelseskursus til Unified State Examen for klassetrin 10-11, samt for lærere. Alt hvad du behøver for at løse del 1 af Unified State Examen i matematik (de første 12 opgaver) og opgave 13 (trigonometri). Og det er mere end 70 point på Unified State Exam, og hverken en 100-point studerende eller en humaniora-studerende kan undvære dem.
Alle nødvendig teori. Hurtige måder løsninger, faldgruber og hemmeligheder ved Unified State Exam. Alle aktuelle opgaver i del 1 fra FIPI Task Bank er blevet analyseret. Kurset overholder fuldt ud kravene i Unified State Exam 2018.
Kurset indeholder 5 store emner 2,5 timer hver. Hvert emne er givet fra bunden, enkelt og overskueligt.
Hundredvis af Unified State Exam-opgaver. Ordproblemer og sandsynlighedsteori. Enkle og nemme at huske algoritmer til løsning af problemer. Geometri. Teori, referencemateriale, analyse af alle typer Unified State Examination opgaver. Stereometri. Vanskelige løsninger, nyttige snydeark, udvikling rumlig fantasi. Trigonometri fra bunden til opgave 13. Forståelse i stedet for at proppe. Visuel forklaring komplekse begreber. Algebra. Rødder, potenser og logaritmer, funktion og afledet. Grundlag for løsning komplekse opgaver 2 dele af Unified State-eksamenen.
Temaer Unified State Exam-kodifikator: Elektronegativitet. Oxidationstilstand og valens af kemiske elementer.
Når atomer interagerer og dannes, er elektroner mellem dem i de fleste tilfælde ujævnt fordelt, da atomernes egenskaber er forskellige. Mere elektronegativ atomet tiltrækker stærkere til sig selv elektrondensitet. Et atom, der har tiltrukket elektrontæthed til sig selv, opnår partial negativ ladning δ — , dens "partner" er en delvis positiv ladning δ+ . Hvis forskellen i elektronegativitet for de atomer, der danner en binding, ikke overstiger 1,7, kalder vi bindingen kovalent polær . Hvis forskellen i elektronegativitet dannes kemisk binding, overstiger 1,7, så kalder vi sådan en forbindelse ionisk .
Oxidationstilstand er den betingede hjælpeladning af et grundstofatom i en forbindelse, beregnet ud fra den antagelse, at alle forbindelser består af ioner (alle polære bindinger– ionisk).
Hvad betyder "betinget sigtelse"? Vi er ganske enkelt enige om, at vi vil simplificere tingene lidt: Vi vil betragte enhver polær binding som værende fuldstændig ionisk, og vi vil antage, at elektronen fuldstændigt forlader eller kommer fra et atom til et andet, selvom det faktisk ikke er tilfældet. Og en betinget elektron går fra et mindre elektronegativt atom til et mere elektronegativt.
For eksempel, i H-Cl-bindingen tror vi, at hydrogen betinget "opgav" en elektron, og dens ladning blev +1, og klor "accepterede" en elektron, og dens ladning blev -1. Faktisk er der ingen sådanne samlede ladninger på disse atomer.
Du har helt sikkert et spørgsmål - hvorfor opfinde noget, der ikke eksisterer? Dette er ikke en lumsk plan for kemikere, alt er enkelt: denne model er meget praktisk. Idéer om grundstoffernes oxidationstilstand er nyttige ved kompilering klassifikationer kemiske stoffer, beskrivelse af deres egenskaber, kompilering af formler for forbindelser og nomenklatur. Oxidationstilstande bruges især ofte, når man arbejder med redoxreaktioner.
Der er oxidationstilstande højere, underlegen Og mellemliggende.
Højere oxidationstilstanden er lig med gruppetallet med et plustegn.
Laveste er defineret som gruppenummeret minus 8.
OG mellemliggende Et oxidationstal er næsten ethvert helt tal, der spænder fra den laveste oxidationstilstand til den højeste.
For eksempel, nitrogen er karakteriseret ved: den højeste oxidationstilstand er +5, den laveste 5 - 8 = -3, og mellemliggende oxidationstilstande fra -3 til +5. For eksempel i hydrazin N 2 H 4 er oxidationstilstanden for nitrogen mellemliggende, -2.
Oftest er oxidationstilstanden af atomer i komplekse stoffer angives først med et tegn, derefter med et tal f.eks +1, +2, -2 etc. Hvornår vi taler om om ladningen af ionen (forudsat at ionen faktisk findes i forbindelsen), så angiv først tallet, derefter tegnet. For eksempel: Ca2+, CO32-.
For at finde oxidationstilstande, brug følgende regler :
- Oxidationstilstand af atomer i simple stoffer lig med nul;
- I neutrale molekyler algebraisk sum oxidationstilstande er nul, for ioner er denne sum lig med ladningen af ionen;
- Oxidationstilstand alkalimetaller (grundstoffer i gruppe I i hovedundergruppen) i forbindelser er +1, oxidationstilstand jordalkalimetaller (elementer i gruppe II i hovedundergruppen) i forbindelser er +2; oxidationstilstand aluminium i forbindelser er det lig med +3;
- Oxidationstilstand brint i forbindelser med metaller (- NaH, CaH 2 osv.) er lig med -1 ; i forbindelser med ikke-metaller () +1 ;
- Oxidationstilstand ilt svarende til -2 . Undtagelse makeup peroxider– forbindelser indeholdende –O-O- gruppen, hvor oxygenets oxidationstilstand er lig med -1 og nogle andre forbindelser ( superoxider, ozonider, oxygenfluorider af 2 og etc.);
- Oxidationstilstand fluorid i alle komplekse stoffer er lige -1 .
Ovenstående er situationer, når vi betragter oxidationstilstanden konstant . Alle andre kemiske grundstoffer har en oxidationstilstand — variabel, og afhænger af rækkefølgen og typen af atomer i forbindelsen.
Eksempler:
Dyrke motion: bestemme oxidationstilstandene for grundstofferne i kaliumdichromatmolekylet: K 2 Cr 2 O 7 .
Løsning: Kaliums oxidationstilstand er +1, oxidationstilstanden for krom er angivet som x, oxidationstilstanden for oxygen er -2. Summen af alle oxidationstilstande for alle atomer i et molekyle er lig med 0. Vi får ligningen: +1*2+2*x-2*7=0. Når vi løser det, får vi oxidationstilstanden for krom +6.
I binære forbindelser er det mere elektronegative element karakteriseret ved negativ grad oxidation, mindre elektronegativ - positiv.
Noter det Begrebet oxidationstilstand er meget vilkårligt! Oxidationstilstanden angiver ikke atomets reelle ladning og har ingen reel fysisk betydning . Dette er en forenklet model, der fungerer effektivt, når vi for eksempel skal udligne koefficienterne i ligningen kemisk reaktion, eller til algoritmisering af klassificeringen af stoffer.
Oxidationstallet er ikke valens! Oxidationstilstanden og valensen er ikke sammenfaldende i mange tilfælde. For eksempel valensen af brint i simpel sag H2 er lig med I, og oxidationstilstanden ifølge regel 1 er lig med 0.
Det her grundlæggende regler, som vil hjælpe dig med at bestemme oxidationstilstanden af atomer i forbindelser i de fleste tilfælde.
I nogle situationer kan du have svært ved at bestemme et atoms oxidationstilstand. Lad os se på nogle af disse situationer og se på, hvordan man løser dem:
- I dobbelte (saltlignende) oxider er graden af et atom normalt to oxidationstilstande. For eksempel i jernskala Fe 3 O 4 har jern to oxidationstilstande: +2 og +3. Hvilken skal jeg angive? Begge. For at forenkle kan vi forestille os denne forbindelse som et salt: Fe(FeO 2) 2. Hvori syrerest danner et atom med oxidationstilstand +3. Eller dobbeltoxidet kan repræsenteres som følger: FeO*Fe 2 O 3.
- I peroxoforbindelser ændres oxidationstilstanden af oxygenatomer forbundet med kovalente ikke-polære bindinger som regel. For eksempel i hydrogenperoxid H 2 O 2 og alkalimetalperoxider er oxygenets oxidationstilstand -1, fordi en af bindingerne er kovalent upolær (H-O-O-H). Et andet eksempel er peroxomonosvovlsyre (Carosyre) H 2 SO 5 (se figur) indeholder to oxygenatomer med en oxidationstilstand på -1, de resterende atomer med en oxidationstilstand på -2, så følgende indgang vil være mere forståelig: H 2SO3 (O2). Chromperoxo-forbindelser er også kendt - for eksempel chrom (VI) peroxid CrO(O 2) 2 eller CrO 5 og mange andre.
- Et andet eksempel på forbindelser med tvetydige oxidationstilstande er superoxider (NaO 2) og saltlignende ozonider KO 3. I dette tilfælde er det mere passende at tale om molekylær ion O 2 med ladning -1 og og O 3 med ladning -1. Strukturen af sådanne partikler er beskrevet af nogle modeller, som på russisk læseplan tages i de første år af kemiske universiteter: MO LCAO, metoden til at overlejre valensskemaer osv.
- I organiske forbindelser Begrebet oxidationstilstand er ikke særlig praktisk at bruge, fordi mellem kulstofatomer er der stort antal kovalent ikke-polære bindinger. Men hvis du tegner strukturel formel molekyler, så kan oxidationstilstanden for hvert atom også bestemmes af typen og antallet af atomer, som atomet er direkte bundet til. For eksempel er oxidationstilstanden for primære carbonatomer i carbonhydrider -3, for sekundære atomer -2, for tertiære atomer -1 og for kvaternære atomer - 0.
Lad os øve os i at bestemme oxidationstilstanden for atomer i organiske forbindelser. For at gøre dette er det nødvendigt at tegne den komplette strukturformel for atomet og fremhæve carbonatomet med dets nærmeste miljø - atomerne, som det er direkte forbundet med.
- For at forenkle beregninger kan du bruge opløselighedstabellen - den viser ladningerne af de mest almindelige ioner. På de fleste Russisk eksamen i kemi (USE, GIA, DVI) er brug af opløselighedstabeller tilladt. Dette er et færdiglavet snydeark, som i mange tilfælde kan spare tid betydeligt.
- Når vi beregner grundstoffernes oxidationstilstand i komplekse stoffer, angiver vi først oxidationstilstanden for grundstoffer, som vi kender med sikkerhed (grundstoffer med konstant oxidationstilstand), og grundstoffernes oxidationstilstand med variabel grad oxidation betegnes som x. Summen af alle ladninger af alle partikler er nul i et molekyle eller lig med ladningen af en ion i en ion. Ud fra disse data er det nemt at oprette og løse en ligning.