Keadaan pengoksidaan. Penentuan keadaan pengoksidaan atom unsur menggunakan formula kimia sebatian. Melukis formula sebatian berdasarkan keadaan pengoksidaan atom unsur yang diketahui

Keadaan pengoksidaan unsur ialah cas bersyarat bagi atom dalam bahan, dikira dengan andaian bahawa ia terdiri daripada ion. Untuk menentukan keadaan pengoksidaan unsur, anda perlu mengingati peraturan tertentu:

1. Keadaan pengoksidaan boleh positif, negatif atau sifar. Ia ditunjukkan dengan angka Arab dengan tanda tambah atau tolak di atas simbol unsur.

2. Apabila menentukan keadaan pengoksidaan, kita meneruskan dari keelektronegatifan bahan: jumlah keadaan pengoksidaan semua atom dalam sebatian adalah sifar.

3. Jika sebatian dibentuk oleh atom satu unsur (dalam bahan ringkas), maka keadaan pengoksidaan atom ini ialah sifar.

4. Atom beberapa unsur kimia biasanya diberikan keadaan pengoksidaan keluli. Sebagai contoh, keadaan pengoksidaan fluorin dalam sebatian sentiasa -1; litium, natrium, kalium, rubidium dan cesium +1; magnesium, kalsium, strontium, barium dan zink +2, aluminium +3.

5. Keadaan pengoksidaan hidrogen dalam kebanyakan sebatian ialah +1, dan hanya dalam sebatian dengan beberapa logam ia adalah sama dengan -1 (KH, BaH2).

6. Keadaan pengoksidaan oksigen dalam kebanyakan sebatian ialah -2, dan hanya dalam sesetengah sebatian ia diberikan keadaan pengoksidaan -1 (H2O2, Na2O2 atau +2 (OF2).

7. Atom bagi banyak unsur kimia mempunyai keadaan pengoksidaan yang berubah-ubah.

8. Keadaan pengoksidaan atom logam dalam sebatian adalah positif dan secara berangka sama dengan valensnya.

9. Keadaan pengoksidaan positif maksimum unsur biasanya sama dengan bilangan kumpulan dalam jadual berkala di mana unsur itu ditemui.

10. Keadaan pengoksidaan minimum bagi logam ialah sifar. Bagi bukan logam, dalam kebanyakan kes di bawah keadaan pengoksidaan negatif adalah sama dengan perbezaan antara nombor kumpulan dan nombor lapan.

11. Keadaan pengoksidaan atom membentuk ion ringkas (terdiri daripada satu atom) dan sama dengan cas ion ini.

Menggunakan peraturan di atas, kita akan menentukan keadaan pengoksidaan unsur kimia dalam komposisi H2SO4. Ini adalah bahan kompleks yang terdiri daripada tiga unsur kimia - hidrogen H, sulfur S dan oksigen O. Mari kita perhatikan keadaan pengoksidaan unsur-unsur yang mana ia tetap. Dalam kes kami, ini adalah hidrogen H dan oksigen O.

Mari kita tentukan keadaan pengoksidaan sulfur yang tidak diketahui. Biarkan nombor pengoksidaan sulfur dalam sebatian ini ialah x.

Mari kita buat persamaan dengan mendarabkan bagi setiap unsur indeksnya dengan keadaan pengoksidaan dan menyamakan jumlah yang diekstrak kepada sifar: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0

2 + X – 8 = 0

x = +8 – 2 = +6

Oleh itu, nombor pengoksidaan sulfur adalah tambah enam.

Dalam contoh berikut, kita akan mengetahui cara mencipta formula untuk sebatian dengan keadaan pengoksidaan atom unsur yang diketahui. Mari kita cipta formula untuk ferum (III) oksida. Perkataan "oksida" bermaksud bahawa di sebelah kanan simbol besi anda perlu menulis simbol oksigen: FeO.

Mari kita perhatikan keadaan pengoksidaan unsur kimia di atas simbolnya. Keadaan pengoksidaan besi ditunjukkan dalam nama dalam kurungan (III), oleh itu sama dengan +3, keadaan pengoksidaan oksigen dalam oksida ialah -2.

Mari cari gandaan sepunya terkecil bagi nombor 3 dan 2, ini ialah 6. Bahagikan nombor 6 dengan 3, kita dapat nombor 2 - ini adalah indeks untuk besi. Bahagikan nombor 6 dengan 2, kita mendapat nombor 3 - ini adalah indeks untuk oksigen.

Dalam contoh berikut, kita akan mengetahui cara mencipta formula untuk sebatian dengan keadaan pengoksidaan yang diketahui bagi atom unsur dan cas ion. Mari kita cipta formula untuk kalsium ortofosfat. Perkataan "ortofosfat" bermaksud bahawa di sebelah kanan simbol Kalsium anda mesti menulis sisa berasid asid ortofosfat: CaPO4.

Mari kita perhatikan keadaan pengoksidaan kalsium (peraturan nombor empat) dan cas sisa asid (mengikut jadual keterlarutan).

Mari cari gandaan sepunya terkecil bagi nombor 2 dan 3, ini ialah 6. Bahagikan nombor 6 dengan 2, kita dapat nombor 3 - ini adalah indeks untuk kalsium. Bahagikan nombor 6 dengan 3, kita mendapat nombor 2 - ini adalah indeks untuk sisa asid.

Dalam kimia, istilah "pengoksidaan" dan "pengurangan" merujuk kepada tindak balas di mana atom atau kumpulan atom kehilangan atau memperoleh elektron, masing-masing. Keadaan pengoksidaan ialah nilai berangka yang diberikan kepada satu atau lebih atom yang mencirikan bilangan elektron yang diagihkan semula dan menunjukkan cara elektron ini diagihkan antara atom semasa tindak balas. Menentukan nilai ini boleh sama ada prosedur yang mudah atau agak kompleks, bergantung kepada atom dan molekul yang terdiri daripadanya. Selain itu, atom beberapa unsur mungkin mempunyai beberapa keadaan pengoksidaan. Nasib baik, terdapat peraturan yang mudah dan tidak jelas untuk menentukan keadaan pengoksidaan untuk menggunakannya dengan yakin, pengetahuan tentang asas kimia dan algebra adalah mencukupi.

Langkah

Bahagian 1

Penentuan tahap pengoksidaan mengikut undang-undang kimia

Tentukan sama ada bahan yang dimaksudkan adalah unsur. Keadaan pengoksidaan atom di luar sebatian kimia ialah sifar. Peraturan ini adalah benar untuk bahan yang terbentuk daripada atom bebas individu, dan bagi mereka yang terdiri daripada dua atau molekul poliatomik satu unsur.

• Sebagai contoh, Al(s) dan Cl2 mempunyai keadaan pengoksidaan 0 kerana kedua-duanya berada dalam keadaan unsur tidak terikat secara kimia.
• Sila ambil perhatian bahawa bentuk alotropik sulfur S8, atau oktasulfur, walaupun struktur atipikalnya, juga dicirikan oleh keadaan pengoksidaan sifar.

1. Tentukan sama ada bahan yang dimaksudkan terdiri daripada ion. Keadaan pengoksidaan ion adalah sama dengan casnya. Ini benar untuk ion bebas dan bagi mereka yang merupakan sebahagian daripada sebatian kimia.

   • Sebagai contoh, keadaan pengoksidaan ion Cl - ialah -1.
   • Keadaan pengoksidaan ion Cl dalam sebatian kimia NaCl juga adalah -1. Oleh kerana ion Na, mengikut definisi, mempunyai caj +1, kami membuat kesimpulan bahawa ion Cl mempunyai caj -1, dan dengan itu keadaan pengoksidaannya ialah -1.

2. Sila ambil perhatian bahawa ion logam boleh mempunyai beberapa keadaan pengoksidaan. Atom-atom bagi banyak unsur logam boleh diionkan kepada darjah yang berbeza-beza. Contohnya, cas bagi ion logam seperti besi (Fe) ialah +2 atau +3. Caj ion logam (dan keadaan pengoksidaannya) boleh ditentukan oleh caj ion unsur lain yang mana logam itu adalah sebahagian daripada sebatian kimia; dalam teks caj ini ditunjukkan dengan angka Rom: contohnya, besi (III) mempunyai keadaan pengoksidaan +3.

   • Sebagai contoh, pertimbangkan sebatian yang mengandungi ion aluminium. Jumlah cas bagi sebatian AlCl 3 ialah sifar. Oleh kerana kita tahu bahawa ion Cl - mempunyai cas -1, dan terdapat 3 ion sedemikian dalam sebatian, untuk bahan yang dimaksudkan adalah neutral keseluruhan, ion Al mesti mempunyai cas +3. Oleh itu, dalam kes ini, keadaan pengoksidaan aluminium ialah +3.

3. Keadaan pengoksidaan oksigen ialah -2 (dengan beberapa pengecualian). Dalam hampir semua kes, atom oksigen mempunyai keadaan pengoksidaan -2. Terdapat beberapa pengecualian untuk peraturan ini:

   • Jika oksigen berada dalam keadaan unsurnya (O2), keadaan pengoksidaannya ialah 0, seperti halnya bagi bahan unsur lain.
   • Jika oksigen dimasukkan peroksida, keadaan pengoksidaannya ialah -1. Peroksida ialah sekumpulan sebatian yang mengandungi ikatan oksigen-oksigen ringkas (iaitu, anion peroksida O 2 -2). Sebagai contoh, dalam komposisi molekul H 2 O 2 (hidrogen peroksida), oksigen mempunyai cas dan keadaan pengoksidaan -1.
   • Apabila digabungkan dengan fluorin, oksigen mempunyai keadaan pengoksidaan +2, baca peraturan untuk fluorin di bawah.

4. Hidrogen mempunyai keadaan pengoksidaan +1, dengan beberapa pengecualian. Seperti oksigen, terdapat pengecualian di sini juga. Biasanya, keadaan pengoksidaan hidrogen ialah +1 (melainkan ia berada dalam keadaan unsur H2). Walau bagaimanapun, dalam sebatian yang dipanggil hidrida, keadaan pengoksidaan hidrogen ialah -1.

   • Sebagai contoh, dalam H2O keadaan pengoksidaan hidrogen ialah +1 kerana atom oksigen mempunyai cas -2 dan dua cas +1 diperlukan untuk neutraliti keseluruhan. Walau bagaimanapun, dalam komposisi natrium hidrida, keadaan pengoksidaan hidrogen sudah -1, kerana ion Na membawa cas +1, dan untuk neutraliti elektrik keseluruhan, cas atom hidrogen (dan dengan itu keadaan pengoksidaannya) mesti sama dengan -1.

5. Fluorin Sentiasa mempunyai keadaan pengoksidaan -1. Seperti yang telah dinyatakan, keadaan pengoksidaan beberapa unsur (ion logam, atom oksigen dalam peroksida, dll.) boleh berbeza-beza bergantung kepada beberapa faktor. Keadaan pengoksidaan fluorin, bagaimanapun, adalah sentiasa -1. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa unsur ini mempunyai keelektronegatifan tertinggi - dengan kata lain, atom fluorin paling tidak bersedia untuk berpisah dengan elektron mereka sendiri dan paling aktif menarik elektron asing. Oleh itu, pertuduhan mereka kekal tidak berubah.

6. Jumlah keadaan pengoksidaan dalam sebatian adalah sama dengan casnya. Keadaan pengoksidaan semua atom dalam sebatian kimia mesti ditambah dengan cas sebatian itu. Sebagai contoh, jika sebatian adalah neutral, jumlah keadaan pengoksidaan semua atomnya mestilah sifar; jika sebatian itu ialah ion poliatomik dengan cas -1, jumlah keadaan pengoksidaan ialah -1, dan seterusnya.

   • Ini adalah cara yang baik untuk menyemak - jika jumlah keadaan pengoksidaan tidak sama dengan jumlah caj sebatian, maka anda telah membuat kesilapan di suatu tempat.

   Bahagian 2

   Penentuan keadaan pengoksidaan tanpa menggunakan hukum kimia

   1. Cari atom yang tidak mempunyai peraturan ketat mengenai nombor pengoksidaan. Bagi sesetengah unsur tidak ada peraturan yang kukuh untuk mencari keadaan pengoksidaan. Jika atom tidak berada di bawah mana-mana peraturan yang disenaraikan di atas dan anda tidak mengetahui casnya (contohnya, atom adalah sebahagian daripada kompleks dan casnya tidak dinyatakan), anda boleh menentukan nombor pengoksidaan atom tersebut dengan penyingkiran. Mula-mula, tentukan cas semua atom lain bagi sebatian, dan kemudian, daripada jumlah cas sebatian yang diketahui, kirakan keadaan pengoksidaan atom tertentu.

      • Sebagai contoh, dalam sebatian Na 2 SO 4 cas atom sulfur (S) tidak diketahui - kita hanya tahu bahawa ia bukan sifar, kerana sulfur tidak berada dalam keadaan unsur. Kompaun ini berfungsi sebagai contoh yang baik untuk menggambarkan kaedah algebra untuk menentukan keadaan pengoksidaan.

   2. Cari keadaan pengoksidaan unsur-unsur yang tinggal dalam sebatian itu. Dengan menggunakan peraturan yang diterangkan di atas, tentukan keadaan pengoksidaan bagi baki atom sebatian. Jangan lupa tentang pengecualian kepada peraturan dalam kes atom O, H, dan sebagainya.

      • Untuk Na 2 SO 4, menggunakan peraturan kami, kami mendapati bahawa cas (dan oleh itu keadaan pengoksidaan) ion Na ialah +1, dan bagi setiap atom oksigen ia adalah -2.

   3. Cari nombor pengoksidaan yang tidak diketahui daripada cas sebatian itu. Kini anda mempunyai semua data untuk mengira keadaan pengoksidaan yang dikehendaki dengan mudah. Tuliskan persamaan, di sebelah kirinya terdapat jumlah bilangan yang diperolehi dalam langkah pengiraan sebelumnya dan keadaan pengoksidaan yang tidak diketahui, dan di sebelah kanan - jumlah caj sebatian. Dengan kata lain, (Jumlah keadaan pengoksidaan yang diketahui) + (keadaan pengoksidaan yang dikehendaki) = (caj sebatian).

      • Dalam kes kami, penyelesaian Na 2 SO 4 kelihatan seperti ini:
        • (Jumlah keadaan pengoksidaan yang diketahui) + (keadaan pengoksidaan yang dikehendaki) = (caj sebatian)
        • -6 + S = 0
        • S = 0 + 6
        • S = 6. Dalam Na 2 SO 4 sulfur mempunyai keadaan pengoksidaan 6 .
   • Dalam sebatian, jumlah semua keadaan pengoksidaan mestilah sama dengan cas. Sebagai contoh, jika sebatian itu ialah ion diatomik, jumlah keadaan pengoksidaan atom mestilah sama dengan jumlah cas ionik.
   • Ia sangat berguna untuk dapat menggunakan jadual berkala dan mengetahui di mana unsur logam dan bukan logam terletak di dalamnya.
   • Keadaan pengoksidaan atom dalam bentuk unsur sentiasa sifar. Keadaan pengoksidaan ion tunggal adalah sama dengan casnya. Unsur kumpulan 1A jadual berkala, seperti hidrogen, litium, natrium, dalam bentuk unsurnya mempunyai keadaan pengoksidaan +1; Logam kumpulan 2A seperti magnesium dan kalsium mempunyai keadaan pengoksidaan +2 dalam bentuk unsurnya. Oksigen dan hidrogen, bergantung kepada jenis ikatan kimia, boleh mempunyai 2 keadaan pengoksidaan yang berbeza.

Pilih kategori Buku Matematik Fizik Kawalan akses dan pengurusan Keselamatan kebakaran Pembekal peralatan Berguna Alat pengukur Pengukuran kelembapan - pembekal di Persekutuan Rusia. Bahan Penyejuk (Refrigerant) R22 - Difluorochloromethane (CF2ClH) Refrigerant (Refrigerant) R32 - Difluorometana (CH2F2). Bentuk geometri. Sifat, formula: perimeter, kawasan, isipadu, panjang. Segitiga, Segi Empat, dsb. Darjah kepada radian. Antara muka sambungan. Perwakilan grafik konvensional dalam projek pemanasan, pengudaraan, penyaman udara dan pemanasan dan penyejukan, mengikut Standard ANSI/ASHRAE 134-2005. Kuantiti elektrik dan magnet Momen dipol elektrik.

Jadual. Keadaan pengoksidaan unsur kimia.

Jadual. Keadaan pengoksidaan unsur kimia.

Keadaan pengoksidaan ialah caj bersyarat bagi atom unsur kimia dalam sebatian, dikira dengan andaian bahawa semua ikatan adalah daripada jenis ionik. Keadaan pengoksidaan boleh mempunyai nilai positif, negatif atau sifar, oleh itu jumlah algebra bagi keadaan pengoksidaan unsur dalam molekul, dengan mengambil kira bilangan atomnya, adalah sama dengan 0, dan dalam ion - caj ion. . Keadaan pengoksidaan logam dalam sebatian sentiasa positif. Keadaan pengoksidaan tertinggi sepadan dengan nombor kumpulan sistem berkala di mana unsur itu terletak (pengecualian ialah: Au +3(kumpulan saya), Cu +2(II), daripada kumpulan VIII keadaan pengoksidaan +8 hanya boleh didapati dalam osmium Os dan rutenium Ru. Keadaan pengoksidaan bukan logam bergantung pada atom mana ia disambungkan kepada: jika dengan atom logam, maka keadaan pengoksidaan adalah negatif; jika dengan atom bukan logam, maka keadaan pengoksidaan boleh sama ada positif atau negatif. Ia bergantung kepada keelektronegatifan atom unsur. Keadaan pengoksidaan negatif tertinggi bukan logam boleh ditentukan dengan menolak daripada 8 bilangan kumpulan di mana unsur itu terletak, i.e. keadaan pengoksidaan positif tertinggi adalah sama dengan bilangan elektron di lapisan luar, yang sepadan dengan nombor kumpulan. Keadaan pengoksidaan bahan mudah ialah 0, tidak kira sama ada ia logam atau bukan logam.

Jadual: Unsur dengan keadaan pengoksidaan malar.

Jadual. Keadaan pengoksidaan unsur kimia dalam susunan abjad. unsur Nama Keadaan pengoksidaan 7 N -III, 0, +I, II, III, IV, V 89 Ace 13 Al aluminium 95 Am Americium 0, + II, III, IV 18 Ar 85 Pada -I, 0, +I, V 56 Ba 4 Jadilah Berilium 97 Bk 5 B -III, 0, +III 107 Bh 35 Br -I, 0, +I, V, VII 23 V 0, + II, III, IV, V 83 Bi 1 H -I, 0, +I 74 W Tungsten 64 Gd Gadolinium 31 Ga 72 Hf 2 Dia 32 Ge Germanium 67 Ho 66 Dy Disprosium 105 Db 63 Eu 26 Fe 79 Au 49 Dalam 77 Ir 39 Y 70 Yb Ytterbium 53 saya -I, 0, +I, V, VII 48 Cd 19 KEPADA 98 Cf California 20 Ca 54 Xe 0, + II, IV, VI, VIII 8 O Oksigen -II, I, 0, +II 27 Co 36 Kr 14 Si -IV, 0, +11, IV 96 Cm 57 La 3 Li 103 Lr Lawrence 71 Lu 12 Mg 25 Mn Mangan 0, +II, IV, VI, VIII 29 Cu 109 Mt Meitnerium 101 MD Mendelevium 42 Mo Molibdenum 33 Sebagai — III, 0, +III, V 11 Na 60 Nd 10 Ne 93 Np Neptunium 0, +III, IV, VI, VII 28 Ni 41 Nb 102 Tidak 50 Sn 76 Os 0, +IV, VI, VIII 46 Pd paladium 91 Pa. Protaktinium 61 Pm Promethium 84 Po 59 Rg Praseodymium 78 Pt 94 P.U. Plutonium 0, +III, IV, V, VI 88 Ra 37 Rb 75 Re 104 Rf Rutherfordium 45 Rh 86 Rn 0, + II, IV, VI, VIII 44 Ru 0, +II, IV, VI, VIII 80 Hg 16 S -II, 0, +IV, VI 47 Ag 51 Sb 21 Sc 34 Se -II, 0+IV, VI 106 Sg Seaborgium 62 Sm 38 Sr Strontium 82 Pb 81 Тl 73 Ta 52 Te -II, 0, +IV, VI 65 Tb 43 Tc Technetium 22 Ti 0, + II, III, IV 90 Th 69 Tm 6 C -IV, I, 0, +II, IV 92 U 100 Fm 15 P -III, 0, +I, III, V 87 Fr 9 F -Saya, 0 108 Hs 17 Cl 24 Cr 0, + II, III, VI 55 Cs 58 Ce 30 Zn 40 Zr Zirkonium 99 ES Einsteinium 68 Er

Jadual. Keadaan pengoksidaan unsur kimia mengikut nombor. unsur Nama Keadaan pengoksidaan 1 H -I, 0, +I 2 Dia 3 Li 4 Jadilah Berilium 5 B -III, 0, +III 6 C -IV, I, 0, +II, IV 7 N -III, 0, +I, II, III, IV, V 8 O Oksigen -II, I, 0, +II 9 F -Saya, 0 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al aluminium 14 Si -IV, 0, +11, IV 15 P -III, 0, +I, III, V 16 S -II, 0, +IV, VI 17 Cl -I, 0, +I, III, IV, V, VI, VII 18 Ar 19 KEPADA 20 Ca 21 Sc 22 Ti 0, + II, III, IV 23 V 0, + II, III, IV, V 24 Cr 0, + II, III, VI 25 Mn Mangan 0, +II, IV, VI, VIII 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge Germanium 33 Sebagai — III, 0, +III, V 34 Se -II, 0+IV, VI 35 Br -I, 0, +I, V, VII 36 Kr 37 Rb 38 Sr Strontium 39 Y 40 Zr Zirkonium 41 Nb 42 Mo Molibdenum 43 Tc Technetium 44 Ru 0, +II, IV, VI, VIII 45 Rh 46 Pd paladium 47 Ag 48 Cd 49 Dalam 50 Sn 51 Sb 52 Te -II, 0, +IV, VI 53 saya -I, 0, +I, V, VII 54 Xe 0, + II, IV, VI, VIII 55 Cs 56 Ba 57 La 58 Ce 59 Rg Praseodymium 60 Nd 61 Pm Promethium 62 Sm 63 Eu 64 Gd Gadolinium 65 Tb 66 Dy Disprosium 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb Ytterbium 71 Lu 72 Hf 73 Ta 74 W Tungsten 75 Re 76 Os 0, +IV, VI, VIII 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Тl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 Pada -I, 0, +I, V 86 Rn 0, + II, IV, VI, VIII 87 Fr 88 Ra 89 Ace 90 Th 91 Pa. Protaktinium 92 U 93 Np Neptunium 0, +III, IV, VI, VII 94 P.U. Plutonium 0, +III, IV, V, VI 95 Am Americium 0, + II, III, IV 96 Cm 97 Bk 98 Cf California 99 ES Einsteinium 100 Fm 101 MD Mendelevium 102 Tidak 103 Lr Lawrence 104 Rf Rutherfordium 105 Db 106 Sg Seaborgium 107 Bh 108 Hs 109 Mt Meitnerium

Penilaian artikel:

Kursus video "Dapatkan A" merangkumi semua topik yang diperlukan untuk berjaya lulus Peperiksaan Negeri Bersepadu dalam matematik dengan 60-65 mata. Selesaikan semua tugasan 1-13 Profile Unified State Exam dalam matematik. Juga sesuai untuk lulus Peperiksaan Asas Negeri Bersepadu dalam matematik. Jika anda ingin lulus Peperiksaan Negeri Bersepadu dengan 90-100 mata, anda perlu menyelesaikan bahagian 1 dalam 30 minit dan tanpa kesilapan!

Kursus persediaan untuk Peperiksaan Negeri Bersepadu untuk gred 10-11, dan juga untuk guru. Semua yang anda perlukan untuk menyelesaikan Bahagian 1 Peperiksaan Negeri Bersepadu dalam matematik (12 masalah pertama) dan Masalah 13 (trigonometri). Dan ini adalah lebih daripada 70 mata pada Peperiksaan Negeri Bersepadu, dan pelajar 100 mata mahupun pelajar kemanusiaan tidak boleh melakukannya tanpanya.

Semua teori yang diperlukan. Penyelesaian pantas, perangkap dan rahsia Peperiksaan Negeri Bersatu. Semua tugas semasa bahagian 1 dari Bank Petugas FIPI telah dianalisis. Kursus ini mematuhi sepenuhnya keperluan Peperiksaan Negeri Bersepadu 2018.

Kursus ini mengandungi 5 topik besar, 2.5 jam setiap satu. Setiap topik diberikan dari awal, ringkas dan jelas.

Beratus-ratus tugas Peperiksaan Negeri Bersatu. Masalah perkataan dan teori kebarangkalian. Algoritma yang ringkas dan mudah diingati untuk menyelesaikan masalah. Geometri. Teori, bahan rujukan, analisis semua jenis tugas Peperiksaan Negeri Bersepadu. Stereometri. Penyelesaian rumit, helaian cheat berguna, pembangunan imaginasi spatial. Trigonometri dari awal kepada masalah 13. Memahami bukannya menjejalkan. Penjelasan yang jelas tentang konsep yang kompleks. Algebra. Akar, kuasa dan logaritma, fungsi dan terbitan. Asas untuk menyelesaikan masalah kompleks Bahagian 2 Peperiksaan Negeri Bersatu.

Keelektronegatifan, seperti sifat lain atom unsur kimia, berubah secara berkala dengan peningkatan nombor atom unsur:

Graf di atas menunjukkan keberkalaan perubahan dalam keelektronegatifan unsur subkumpulan utama bergantung kepada nombor atom unsur tersebut.

Apabila bergerak ke bawah subkumpulan jadual berkala, keelektronegatifan unsur kimia berkurangan, dan apabila bergerak ke kanan sepanjang tempoh ia meningkat.

Keelektronegatifan mencerminkan bukan logam unsur: semakin tinggi nilai elektronegativiti, semakin banyak sifat bukan logam unsur itu.

Keadaan pengoksidaan

Bagaimana untuk mengira keadaan pengoksidaan unsur dalam sebatian?

1) Keadaan pengoksidaan unsur kimia dalam bahan ringkas sentiasa sifar.

2) Terdapat unsur-unsur yang menunjukkan keadaan pengoksidaan yang berterusan dalam bahan kompleks:

3) Terdapat unsur kimia yang mempamerkan keadaan pengoksidaan yang berterusan dalam sebahagian besar sebatian. Elemen ini termasuk:

unsur	Keadaan pengoksidaan dalam hampir semua sebatian	Pengecualian
hidrogen H	+1	Hidrida logam alkali dan alkali tanah, contohnya:
oksigen O	-2	Hidrogen dan logam peroksida: Oksigen fluorida -

4) Jumlah algebra bagi keadaan pengoksidaan semua atom dalam molekul sentiasa sifar. Jumlah algebra bagi keadaan pengoksidaan semua atom dalam ion adalah sama dengan cas ion itu.

5) Keadaan pengoksidaan (maksimum) tertinggi adalah sama dengan nombor kumpulan. Pengecualian yang tidak termasuk dalam peraturan ini ialah unsur subkumpulan sekunder kumpulan I, unsur subkumpulan sekunder kumpulan VIII, serta oksigen dan fluorin.

Unsur kimia yang nombor kumpulannya tidak bertepatan dengan keadaan pengoksidaan tertingginya (wajib diingat)

6) Keadaan pengoksidaan terendah logam sentiasa sifar, dan keadaan pengoksidaan terendah bukan logam dikira dengan formula:

keadaan pengoksidaan terendah bagi bukan logam = nombor kumpulan − 8

Berdasarkan peraturan yang dibentangkan di atas, anda boleh mewujudkan keadaan pengoksidaan unsur kimia dalam sebarang bahan.

Mencari keadaan pengoksidaan unsur dalam pelbagai sebatian

Contoh 1

Tentukan keadaan pengoksidaan semua unsur dalam asid sulfurik.

Penyelesaian:

Mari kita tulis formula asid sulfurik:

Keadaan pengoksidaan hidrogen dalam semua bahan kompleks ialah +1 (kecuali hidrida logam).

Keadaan pengoksidaan oksigen dalam semua bahan kompleks ialah -2 (kecuali peroksida dan oksigen fluorida OF 2). Mari kita susun keadaan pengoksidaan yang diketahui:

Mari kita nyatakan keadaan pengoksidaan sulfur sebagai x:

Molekul asid sulfurik, seperti molekul sebarang bahan, secara amnya neutral secara elektrik, kerana jumlah keadaan pengoksidaan semua atom dalam molekul ialah sifar. Secara skematik ini boleh digambarkan seperti berikut:

Itu. kami mendapat persamaan berikut:

Mari selesaikan:

Oleh itu, keadaan pengoksidaan sulfur dalam asid sulfurik ialah +6.

Contoh 2

Tentukan keadaan pengoksidaan semua unsur dalam ammonium dikromat.

Penyelesaian:

Mari kita tulis formula ammonium dikromat:

Seperti dalam kes sebelumnya, kita boleh mengatur keadaan pengoksidaan hidrogen dan oksigen:

Walau bagaimanapun, kita melihat bahawa keadaan pengoksidaan dua unsur kimia sekaligus tidak diketahui - nitrogen dan kromium. Oleh itu, kita tidak dapat mencari keadaan pengoksidaan yang serupa dengan contoh sebelumnya (satu persamaan dengan dua pembolehubah tidak mempunyai penyelesaian tunggal).

Marilah kita menarik perhatian kepada fakta bahawa bahan ini tergolong dalam kelas garam dan, dengan itu, mempunyai struktur ionik. Kemudian kita boleh mengatakan dengan betul bahawa komposisi ammonium dikromat termasuk kation NH 4 + (caj kation ini boleh dilihat dalam jadual keterlarutan). Akibatnya, oleh kerana unit formula ammonium dikromat mengandungi dua kation NH 4 + bercas tunggal positif, cas ion dikromat adalah sama dengan -2, kerana bahan secara keseluruhan adalah neutral elektrik. Itu. bahan itu dibentuk oleh NH 4 + kation dan Cr 2 O 7 2- anion.

Kita tahu keadaan pengoksidaan hidrogen dan oksigen. Mengetahui bahawa jumlah keadaan pengoksidaan atom semua unsur dalam ion adalah sama dengan cas, dan menandakan keadaan pengoksidaan nitrogen dan kromium sebagai x Dan y dengan itu, kita boleh menulis:

Itu. kita mendapat dua persamaan bebas:

Menyelesaikan yang mana, kita dapati x Dan y:

Oleh itu, dalam ammonium dikromat keadaan pengoksidaan nitrogen ialah -3, hidrogen +1, kromium +6, dan oksigen -2.

Anda boleh membaca bagaimana untuk menentukan keadaan pengoksidaan unsur dalam bahan organik.

Valence

Valensi atom ditunjukkan oleh angka Rom: I, II, III, dll.

Keupayaan valens atom bergantung kepada kuantiti:

1) elektron tidak berpasangan

2) pasangan elektron tunggal dalam orbital tahap valens

3) orbital elektron kosong tahap valens

Kemungkinan valensi atom hidrogen

Mari kita gambarkan formula grafik elektronik atom hidrogen:

Telah dikatakan bahawa tiga faktor boleh mempengaruhi kemungkinan valensi - kehadiran elektron tidak berpasangan, kehadiran pasangan elektron tunggal di peringkat luar, dan kehadiran orbital kosong (kosong) di peringkat luar. Kami melihat satu elektron tidak berpasangan pada tahap tenaga luar (dan sahaja). Berdasarkan ini, hidrogen pasti boleh mempunyai valens I. Walau bagaimanapun, dalam tahap tenaga pertama hanya terdapat satu sublevel - s, mereka. Atom hidrogen di peringkat luar tidak mempunyai pasangan elektron tunggal mahupun orbital kosong.

Oleh itu, satu-satunya valens yang boleh dipamerkan oleh atom hidrogen ialah I.

Kemungkinan valensi atom karbon

Mari kita pertimbangkan struktur elektronik atom karbon. Dalam keadaan dasar, konfigurasi elektronik paras luarnya adalah seperti berikut:

Itu. dalam keadaan dasar pada aras tenaga luar atom karbon yang tidak teruja terdapat 2 elektron tidak berpasangan. Dalam keadaan ini ia boleh mempamerkan valens II. Walau bagaimanapun, atom karbon sangat mudah masuk ke dalam keadaan teruja apabila tenaga diberikan kepadanya, dan konfigurasi elektronik lapisan luar dalam kes ini mengambil bentuk:

Walaupun fakta bahawa sejumlah tenaga dibelanjakan untuk proses pengujaan atom karbon, perbelanjaan itu lebih daripada dikompensasikan oleh pembentukan empat ikatan kovalen. Atas sebab ini, valensi IV adalah lebih ciri atom karbon. Sebagai contoh, karbon mempunyai valensi IV dalam molekul karbon dioksida, asid karbonik dan secara mutlak semua bahan organik.

Sebagai tambahan kepada elektron tidak berpasangan dan pasangan elektron tunggal, kehadiran orbital tahap valensi kosong juga mempengaruhi kemungkinan valens. Kehadiran orbital sedemikian pada tahap terisi membawa kepada fakta bahawa atom boleh bertindak sebagai penerima pasangan elektron, i.e. membentuk ikatan kovalen tambahan melalui mekanisme penerima-penderma. Sebagai contoh, bertentangan dengan jangkaan, dalam molekul karbon monoksida CO ikatan tidak dua kali ganda, tetapi tiga kali ganda, seperti yang ditunjukkan dengan jelas dalam ilustrasi berikut:

Kemungkinan valensi atom nitrogen

Mari kita tulis formula grafik elektronik untuk tahap tenaga luaran atom nitrogen:

Seperti yang dapat dilihat daripada ilustrasi di atas, atom nitrogen dalam keadaan normalnya mempunyai 3 elektron tidak berpasangan, dan oleh itu adalah logik untuk mengandaikan bahawa ia mampu mempamerkan valens III. Malah, valensi tiga diperhatikan dalam molekul ammonia (NH 3), asid nitrus (HNO 2), nitrogen triklorida (NCl 3), dll.

Dikatakan di atas bahawa valensi atom unsur kimia bergantung bukan sahaja pada bilangan elektron tidak berpasangan, tetapi juga pada kehadiran pasangan elektron tunggal. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ikatan kimia kovalen boleh dibentuk bukan sahaja apabila dua atom membekalkan satu sama lain dengan satu elektron, tetapi juga apabila satu atom dengan pasangan elektron tunggal - penderma () memberikannya kepada atom lain dengan kosong ( ) aras valens orbital (penerima). Itu. Untuk atom nitrogen, valens IV juga mungkin disebabkan oleh ikatan kovalen tambahan yang dibentuk oleh mekanisme penerima penderma. Sebagai contoh, empat ikatan kovalen, satu daripadanya dibentuk oleh mekanisme penerima-penderma, diperhatikan semasa pembentukan kation ammonium:

Walaupun fakta bahawa salah satu ikatan kovalen terbentuk mengikut mekanisme penderma-penerima, semua ikatan N-H dalam kation ammonium adalah sama sekali dan tidak berbeza antara satu sama lain.

Atom nitrogen tidak mampu menunjukkan valensi sama dengan V. Ini disebabkan oleh hakikat bahawa adalah mustahil bagi atom nitrogen untuk beralih kepada keadaan teruja, di mana dua elektron dipasangkan dengan peralihan salah satu daripadanya ke orbital bebas yang paling hampir dalam tahap tenaga. Atom nitrogen tidak mempunyai d-sublevel, dan peralihan kepada orbital 3s secara bertenaga begitu mahal sehingga kos tenaga tidak dilindungi oleh pembentukan ikatan baru. Mungkin ramai yang tertanya-tanya, apakah valensi nitrogen, contohnya, dalam molekul asid nitrik HNO 3 atau nitrik oksida N 2 O 5? Anehnya, valensi di sana juga IV, seperti yang dapat dilihat dari formula struktur berikut:

Garis putus-putus dalam ilustrasi menunjukkan apa yang dipanggil dinyahlokasi π -sambungan. Atas sebab ini, bon terminal NO boleh dipanggil "satu setengah bon." Ikatan satu setengah yang serupa juga terdapat dalam molekul ozon O 3, benzena C 6 H 6, dsb.

Kemungkinan valensi fosforus

Mari kita gambarkan formula grafik elektronik tahap tenaga luaran atom fosforus:

Seperti yang kita lihat, struktur lapisan luar atom fosforus dalam keadaan dasar dan atom nitrogen adalah sama, dan oleh itu adalah logik untuk mengharapkan untuk atom fosforus, dan juga untuk atom nitrogen, kemungkinan valens sama dengan I, II, III dan IV, seperti yang diperhatikan dalam amalan.

Walau bagaimanapun, tidak seperti nitrogen, atom fosforus juga mempunyai d-sublevel dengan 5 orbital kosong.

Dalam hal ini, ia mampu beralih kepada keadaan teruja, mengukus elektron 3 s-orbital:

Oleh itu, valensi V untuk atom fosforus, yang tidak boleh diakses oleh nitrogen, adalah mungkin. Sebagai contoh, atom fosforus mempunyai valensi lima dalam molekul sebatian seperti asid fosforik, fosforus (V) halida, fosforus (V) oksida, dll.

Kemungkinan valensi atom oksigen

Formula grafik elektron untuk tahap tenaga luaran atom oksigen mempunyai bentuk:

Kami melihat dua elektron tidak berpasangan pada tahap ke-2, dan oleh itu valens II adalah mungkin untuk oksigen. Perlu diingatkan bahawa valensi atom oksigen ini diperhatikan dalam hampir semua sebatian. Di atas, apabila mempertimbangkan keupayaan valensi atom karbon, kami membincangkan pembentukan molekul karbon monoksida. Ikatan dalam molekul CO adalah tiga kali ganda, oleh itu, oksigen di sana adalah trivalen (oksigen ialah penderma pasangan elektron).

Kerana fakta bahawa atom oksigen tidak mempunyai luaran d-sublevel, pasangan elektron s Dan p- orbital adalah mustahil, itulah sebabnya keupayaan valens atom oksigen adalah terhad berbanding unsur lain subkumpulannya, contohnya, sulfur.

Kemungkinan valensi atom sulfur

Aras tenaga luaran atom sulfur dalam keadaan tidak teruja:

Atom sulfur, seperti atom oksigen, biasanya mempunyai dua elektron tidak berpasangan, jadi kita boleh membuat kesimpulan bahawa sulfur boleh mempunyai valensi dua. Sesungguhnya, sulfur mempunyai valensi II, contohnya, dalam molekul hidrogen sulfida H 2 S.

Seperti yang kita lihat, atom sulfur muncul di peringkat luaran d-sublevel dengan orbital kosong. Atas sebab ini, atom sulfur dapat mengembangkan keupayaan valensnya, tidak seperti oksigen, disebabkan oleh peralihan kepada keadaan teruja. Oleh itu, apabila memasangkan pasangan elektron tunggal 3 hlm-subperingkat, atom sulfur memperoleh konfigurasi elektronik paras luar dalam bentuk berikut:

Dalam keadaan ini, atom sulfur mempunyai 4 elektron tidak berpasangan, yang memberitahu kita bahawa atom sulfur boleh mempamerkan valens IV. Sesungguhnya, sulfur mempunyai valens IV dalam molekul SO 2, SF 4, SOCl 2, dll.

Apabila memasangkan pasangan elektron bebas kedua yang terletak pada 3 s-sublevel, tahap tenaga luaran memperoleh konfigurasi:

Dalam keadaan ini, manifestasi valensi VI menjadi mungkin. Contoh sebatian dengan sulfur VI-valent ialah SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2, dsb.

Begitu juga, kita boleh mempertimbangkan kemungkinan valens unsur kimia lain.