Kazi ya kubainisha hali ya oksidi inaweza kuwa utaratibu rahisi au fumbo changamano. Kwanza kabisa, itategemea formula ya kiwanja cha kemikali, pamoja na uwepo maarifa ya msingi katika kemia na hisabati.
Kujua sheria za msingi na algorithm ya vitendo vya kimantiki, juu ya ambayo tutazungumza katika makala hii, wakati wa kutatua matatizo ya aina hii, kila mtu anaweza kukabiliana na kazi hii kwa urahisi. Na baada ya kufanya mazoezi na kujifunza kuamua hali ya oxidation ya misombo ya kemikali tofauti, unaweza kuchukua jukumu la kusawazisha athari ngumu za redox kwa kuchora usawa wa elektroniki.
Wazo la hali ya oxidation
Ili kujifunza jinsi ya kuamua kiwango cha oxidation, kwanza unahitaji kuelewa maana ya dhana hii?
- Nambari ya oksidi hutumiwa wakati wa kuandika katika athari za redox wakati elektroni zinahamishwa kutoka atomi hadi atomi.
- Hali ya oksidi hurekodi idadi ya elektroni zilizohamishwa, ikionyesha malipo ya masharti ya atomi.
- Hali ya oxidation na valency mara nyingi hufanana.
Uteuzi huu umeandikwa juu ya kipengele cha kemikali, kwenye kona yake ya kulia, na ni nambari kamili yenye ishara "+" au "-". Thamani ya sifuri ya hali ya oxidation haina kubeba ishara.
Sheria za kuamua kiwango cha oxidation
Wacha tuchunguze kanuni kuu za kuamua hali ya oxidation:
- Rahisi vitu vya msingi, yaani, zile zinazojumuisha aina moja ya atomi zitakuwa nazo daima shahada ya sifuri oxidation. Kwa mfano, Na0, H02, P04
- Kuna idadi ya atomi ambazo huwa na hali moja, ya kudumu, ya oksidi. Ni bora kukumbuka maadili yaliyotolewa kwenye meza.
- Kama unaweza kuona, ubaguzi pekee hutokea na hidrojeni pamoja na metali, ambapo hupata hali ya oxidation ya "-1" ambayo sio tabia yake.
- Oksijeni pia huchukua hali ya oxidation ya "+2" katika kiwanja cha kemikali na florini na "-1" katika peroksidi, superoxide, au misombo ya ozonidi ambapo atomi za oksijeni huunganishwa kwa kila mmoja.
- Ioni za chuma zina majimbo kadhaa ya oxidation (na chanya tu), kwa hivyo imedhamiriwa na vitu vya jirani kwenye kiwanja. Kwa mfano, katika FeCl3, klorini ina hali ya oxidation ya "-1", ina atomi 3, kwa hiyo tunazidisha -1 kwa 3, tunapata "-3". Ili jumla ya majimbo ya oxidation ya kiwanja iwe "0", chuma lazima iwe na hali ya oxidation ya "+3". Katika fomula ya FeCl2, chuma itabadilisha kiwango chake kuwa "+2".
- Kwa muhtasari wa kihisabati hali ya oxidation ya atomi zote katika fomula (kwa kuzingatia ishara), thamani ya sifuri inapaswa kupatikana kila wakati. Kwa mfano, katika asidi hidrokloriki H+1Cl-1 (+1 na -1 = 0), na katika asidi ya sulfuri H2+1S+4O3-2 (+1 * 2 = +2 kwa hidrojeni, +4 kwa sulfuri na -2 * 3 = - 6 kwa oksijeni; +6 na -6 ongeza hadi 0).
- Hali ya oxidation ya ioni ya monatomic itakuwa sawa na malipo yake. Kwa mfano: Na+, Ca+2.
- Nai shahada ya juu oxidation, kama sheria, inahusiana na nambari ya kikundi katika mfumo wa upimaji wa D.I. Mendeleev.
Algorithm ya kuamua kiwango cha oxidation
Utaratibu wa kutafuta hali ya oxidation sio ngumu, lakini inahitaji tahadhari na vitendo fulani.
Kazi: panga hali ya oxidation katika kiwanja KMnO4
- Kipengele cha kwanza, potasiamu, ina hali ya oxidation ya mara kwa mara ya "+1".
Kuangalia, unaweza kuangalia meza ya mara kwa mara, ambapo potasiamu iko katika kundi la 1 la vipengele. - Kati ya vipengele viwili vilivyobaki, oksijeni huwa na hali ya oxidation ya -2.
- Tunapata formula ifuatayo: K+1MnxO4-2. Inabakia kuamua hali ya oxidation ya manganese.
Kwa hivyo, x ni hali ya oxidation ya manganese isiyojulikana kwetu. Sasa ni muhimu kuzingatia idadi ya atomi katika kiwanja.
Idadi ya atomi za potasiamu ni 1, manganese ni 1, oksijeni ni 4.
Kwa kuzingatia kutoegemea kwa umeme kwa molekuli, wakati jumla (jumla) ya malipo ni sifuri,
1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(wakati wa kuhamisha, tunabadilisha ishara)
1x = +7, x = +7
Kwa hivyo, hali ya oxidation ya manganese katika kiwanja ni "+7".
Kazi: panga hali ya oxidation katika kiwanja cha Fe2O3.
- Oksijeni, kama inavyojulikana, ina hali ya oxidation ya "-2" na hufanya kama wakala wa oksidi. Kwa kuzingatia idadi ya atomi (3), thamani ya jumla ya oksijeni ni "-6" (-2 * 3 = -6), i.e. zidisha nambari ya oksidi kwa idadi ya atomi.
- Ili kusawazisha fomula na kuileta hadi sifuri, atomi 2 za chuma zitakuwa na hali ya oxidation ya "+3" (2+3=+6).
- Jumla ni sifuri (-6 na +6 = 0).
Kazi: panga hali ya oxidation katika kiwanja cha Al(NO3)3.
- Kuna atomi moja tu ya alumini na ina hali ya oxidation ya mara kwa mara ya "+3".
- Kuna atomi 9 za oksijeni kwenye molekuli (3 * 3), hali ya oxidation ya oksijeni, kama inavyojulikana, ni "-2", ambayo ina maana kwamba kwa kuzidisha maadili haya, tunapata "-18".
- Inabakia kusawazisha hasi na maadili chanya, hivyo kuamua kiwango cha oxidation ya nitrojeni. -18 na +3, + 15 haipo. Na kwa kuzingatia kuwa kuna atomi 3 za nitrojeni, ni rahisi kubainisha hali yake ya oksidi: gawanya 15 kwa 3 na upate 5.
- Hali ya oxidation ya nitrojeni ni "+5", na fomula itaonekana kama: Al+3(N+5O-23)3
- Ikiwa ni ngumu kuamua thamani inayotaka kwa njia hii, unaweza kutunga na kutatua equations:
1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0.
+3+3x-18=0
3x=15
x=5
Kwa hivyo, hali ya oxidation ni ya kutosha dhana muhimu katika kemia, inayoashiria hali ya atomi katika molekuli.
Bila ujuzi wa masharti fulani au misingi ambayo inakuwezesha kuamua kwa usahihi kiwango cha oxidation, haiwezekani kukabiliana na kazi hii. Kwa hivyo, kuna hitimisho moja tu: jitambulishe kabisa na usome sheria za kupata hali ya oksidi, iliyowasilishwa kwa uwazi na kwa ufupi katika kifungu hicho, na uendelee kwa ujasiri kwenye njia ngumu ya ugumu wa kemikali.
Hali ya oksidi - thamani ya kawaida, hutumika kurekodi athari za redox. Jedwali la oxidation hutumiwa kuamua kiwango cha oxidation vipengele vya kemikali.
Maana
Hali ya oxidation ya vipengele vya msingi vya kemikali inategemea uwezo wao wa kielektroniki. Thamani ni sawa na idadi ya elektroni zilizohamishwa kwenye misombo.
Hali ya oxidation inachukuliwa kuwa chanya ikiwa elektroni huhamishwa kutoka kwa atomi, i.e. kipengele hutoa elektroni katika kiwanja na ni wakala wa kupunguza. Vipengele hivi ni pamoja na metali; hali yao ya oksidi daima ni chanya.
Wakati elektroni inahamishwa kuelekea atomi, thamani inachukuliwa kuwa hasi na kipengele kinachukuliwa kuwa wakala wa vioksidishaji. Atomu inakubali elektroni hadi nje kiwango cha nishati. Nyingi zisizo za metali ni mawakala wa vioksidishaji.
Dutu rahisi ambazo hazifanyiki daima zina hali ya oxidation ya sifuri.
Mchele. 1. Jedwali la majimbo ya oxidation.
Kuhusiana shahada chanya oxidation ina atomi isiyo ya metali yenye uwezo mdogo wa elektroni.
Ufafanuzi
Unaweza kuamua kiwango cha juu na cha chini cha hali ya oksidi (atomu inaweza kutoa na kukubali elektroni ngapi) kwa meza ya mara kwa mara Mendeleev.
Kiwango cha juu zaidi sawa na idadi ya kikundi ambacho kipengele iko, au idadi ya elektroni za valence. Thamani ya chini imedhamiriwa na formula:
Nambari (vikundi) - 8.
Mchele. 2. Jedwali la mara kwa mara.
Carbon iko katika kundi la nne, kwa hiyo, hali yake ya juu ya oxidation ni +4, na chini yake ni -4. Kiwango cha juu cha oxidation ya sulfuri ni +6, kiwango cha chini ni -2. Wengi wasio na metali daima huwa na hali ya kutofautiana - chanya na hasi - oxidation. Isipokuwa ni fluoride. Hali yake ya oxidation daima ni -1.
Ikumbukwe kwamba sheria hii haitumiki kwa madini ya alkali na alkali ya ardhi ya vikundi vya I na II, kwa mtiririko huo. Metali hizi zina hali ya oxidation chanya ya mara kwa mara - lithiamu Li +1, sodiamu Na +1, potasiamu K +1, berili Be +2, magnesiamu Mg +2, kalsiamu Ca +2, strontium Sr +2, bariamu Ba +2. Metali zingine zinaweza kuonyesha viwango tofauti oxidation. Isipokuwa ni alumini. Licha ya kuwa katika kundi la III, hali yake ya oxidation daima ni +3.
Mchele. 3. Alkali na madini ya alkali ya ardhi.
Kutoka Kikundi cha VIII Ruthenium na osmium pekee ndizo zinaweza kuonyesha hali ya juu zaidi ya oksidi +8. Dhahabu na shaba katika kundi I huonyesha hali ya oksidi ya +3 na +2, mtawalia.
Rekodi
Ili kurekodi kwa usahihi hali ya oxidation, unapaswa kukumbuka sheria kadhaa:
- gesi za inert hazifanyiki, hivyo hali yao ya oxidation daima ni sifuri;
- katika misombo, hali ya oxidation ya kutofautiana inategemea valence ya kutofautiana na kuingiliana na vipengele vingine;
- hidrojeni katika misombo yenye metali inaonyesha hali mbaya ya oxidation - Ca +2 H 2 -1, Na +1 H -1;
- oksijeni daima ina hali ya oxidation ya -2, isipokuwa kwa floridi ya oksijeni na peroxide - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.
Tumejifunza nini?
Hali ya uoksidishaji ni thamani ya masharti inayoonyesha ni elektroni ngapi za atomi ya kipengele katika kiwanja imekubali au kuacha. Thamani inategemea idadi ya elektroni za valence. Vyuma katika misombo daima vina hali nzuri ya oxidation, i.e. ni mawakala wa kupunguza. Kwa alkali na madini ya alkali ya ardhi Hali ya oxidation daima ni sawa. Nonmetals, isipokuwa florini, inaweza kuchukua hali chanya na hasi oxidation.
Lengo: Endelea kusoma valence. Toa dhana ya hali ya oxidation. Fikiria aina za majimbo ya oxidation: chanya, hasi, thamani ya sifuri. Jifunze kuamua kwa usahihi hali ya oxidation ya atomi kwenye kiwanja. Kufundisha mbinu za kulinganisha na kujumlisha dhana zinazosomwa; kuendeleza ujuzi katika kuamua kiwango cha oxidation kwa fomula za kemikali; kuendelea kukuza ujuzi kazi ya kujitegemea; kukuza maendeleo kufikiri kimantiki. Kukuza hisia ya uvumilivu (uvumilivu na heshima kwa maoni ya watu wengine) na kusaidiana; tambua elimu ya uzuri(kupitia muundo wa ubao na madaftari, unapotumia mawasilisho).
Wakati wa madarasa
I. Wakati wa kuandaa
Kuangalia wanafunzi kwa somo.
II. Kujitayarisha kwa somo.
Kwa somo utahitaji: Jedwali la mara kwa mara D.I. Mendeleev, kitabu cha maandishi, vitabu vya kazi, kalamu, penseli.
III. Kuangalia kazi ya nyumbani.
Utafiti wa mbele, wengine watafanya kazi kwenye ubao kwa kutumia kadi, kufanya mtihani, na kufupisha hatua hii kutakuwa na mchezo wa kiakili.
1. Kufanya kazi na kadi.
1 kadi
Bainisha sehemu kubwa(%) kaboni na oksijeni ndani kaboni dioksidi (CO 2 ) .
2 kadi
Tambua aina ya dhamana katika molekuli ya H 2 S. Andika muundo na fomula ya elektroniki molekuli.
2. Uchunguzi wa mbele
- Kifungo cha kemikali ni nini?
- Je! Unajua aina gani za vifungo vya kemikali?
- Ni kifungo gani kinachoitwa covalent bond?
- Ambayo vifungo vya ushirikiano kutenga?
- Valence ni nini?
- Je, tunafafanuaje valence?
- Ni vitu gani (vyuma na visivyo vya metali) vina valence ya kutofautiana?
3. Kupima
1. Ni katika molekuli gani ambapo kifungo cha ushirikiano cha nonpolar kinapatikana?
2 . Ni molekuli gani huunda kifungo mara tatu wakati kifungo cha ushirika kisicho na ncha kinapoundwa?
3 . Je, ioni zenye chaji chanya huitwaje?
A) miiko
B) molekuli
B) anions
D) fuwele
4. Dutu za kiwanja cha ioni ziko katika safu gani?
A) CH 4, NH 3, Mg
B) CI 2, MgO, NaCI
B) MgF 2, NaCI, CaCI 2
D) H 2 S, HCI, H 2 O
5 . Valence imedhamiriwa na:
A) kwa nambari ya kikundi
B) kwa idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa
B) kwa aina ya dhamana ya kemikali
D) kwa nambari ya kipindi.
4. Mchezo wa kiakili"Tic Tac Toe" »
Tafuta vitu vilivyo na vifungo vya polar.
IV. Kujifunza nyenzo mpya
Hali ya oxidation ni sifa muhimu ya hali ya atomi katika molekuli. Valence imedhamiriwa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi, obiti zilizo na jozi za elektroni pekee, tu katika mchakato wa msisimko wa atomi. Valence ya juu zaidi ya kipengele kawaida ni sawa na nambari ya kikundi. Kiwango cha oxidation katika misombo yenye vifungo tofauti vya kemikali huundwa tofauti.
Je, hali ya oksidi hutengenezwaje kwa molekuli zilizo na vifungo tofauti vya kemikali?
1) Katika misombo na vifungo vya ionic, majimbo ya oxidation ya vipengele ni sawa na malipo ya ions.
2) Katika misombo iliyo na kifungo cha ushirikiano cha nonpolar (katika molekuli za vitu rahisi), hali ya oxidation ya vipengele ni 0.
N 2 0, CI 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0
3) Kwa molekuli na dhamana ya polar Hali ya oxidation imedhamiriwa sawa na molekuli zilizo na vifungo vya kemikali vya ionic.
Hali ya oxidation ya kipengele ni malipo ya masharti ya atomi yake katika molekuli, ikiwa tunadhania kwamba molekuli ina ioni.
Hali ya oxidation ya atomi, tofauti na valency yake, ina ishara. Inaweza kuwa chanya, hasi na sifuri.
Valency inaonyeshwa na nambari za Kirumi juu ya ishara ya kipengele:
II |
I |
IV |
Fe |
Cu |
S, |
na hali ya oxidation inaonyeshwa na nambari za Kiarabu na chaji juu ya alama za vitu ( Mg +2 , Ca +2 ,N+1,C.I.ˉ¹).
Hali chanya ya oksidi ni sawa na idadi ya elektroni zinazotolewa kwa atomi hizi. Atomi inaweza kutoa elektroni zake zote za valence (kwa vikundi kuu hizi ni elektroni ngazi ya nje) inayolingana na idadi ya kikundi ambamo kipengele hicho kiko, huku kikionyesha hali ya juu zaidi ya oxidation (isipokuwa 2) Kwa mfano: hali ya juu zaidi ya oxidation kikundi kidogo Kundi la II ni sawa na +2 ( Zn +2) Kiwango chanya kinaonyeshwa na metali na zisizo za metali, isipokuwa F, He, Ne. Kwa mfano: C+4,Na+1 , Al+3
Hali hasi ya oksidi ni sawa na idadi ya elektroni zinazokubaliwa na atomi fulani; inaonyeshwa tu na zisizo za metali. Atomi zisizo za metali huongeza elektroni nyingi kadiri zinavyokosa kukamilisha kiwango cha nje, na hivyo kuonyesha kiwango hasi.
Kwa vipengele vya vikundi vidogo vya vikundi vya IV-VII shahada ya chini oxidation ni nambari sawa
Kwa mfano:
Thamani ya hali ya oxidation kati ya hali ya juu na ya chini ya oxidation inaitwa kati:
Juu zaidi |
Kati |
Chini kabisa |
C +3, C +2, C 0, C -2 |
||
Katika misombo iliyo na kifungo cha ushirikiano cha nonpolar (katika molekuli za vitu rahisi), hali ya oxidation ya vipengele ni 0: N 2 0 , NAI 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0
Kuamua hali ya oxidation ya atomi katika kiwanja, vifungu kadhaa vinapaswa kuzingatiwa:
1. Hali ya oxidationFkatika miunganisho yote ni sawa na "-1".Na +1 F -1 , H +1 F -1
2. Hali ya uoksidishaji wa oksijeni katika misombo mingi ni (-2) isipokuwa: OF 2 , ambapo hali ya oksidi ni O +2F -1
3. Hidrojeni katika misombo mingi ina hali ya oxidation ya +1, isipokuwa kwa kiwanja na metali hai, ambapo hali ya oksidi (-1): Na +1 H -1
4. Kiwango cha oxidation ya metali ya subgroups kuuI, II, IIIvikundi katika michanganyiko yote ni +1+2+3.
Vipengele vilivyo na hali ya oxidation ya mara kwa mara ni:
A) metali za alkali (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - hali ya oksidi +1
B) vipengele vya kikundi kikuu cha II cha kikundi isipokuwa (Hg): Kuwa, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - hali ya oxidation +2
NDANI) kipengele III vikundi: Al - hali ya oxidation +3
Algorithm ya kuunda fomula katika misombo:
1 njia
1 . Kipengele kilicho na uwezo wa chini wa elektroni kimeandikwa katika nafasi ya kwanza, na katika nafasi ya pili na elektronegativity ya juu.
2 . Kipengele kilichoandikwa mahali pa kwanza kina malipo chanya"+", na kwa pili na malipo hasi "-".
3 . Onyesha hali ya oxidation kwa kila kipengele.
4 . Tafuta anuwai ya kawaida ya hali ya oksidi.
5. Gawanya kizidishio kidogo zaidi cha kawaida kwa thamani ya majimbo ya oksidi na uweke fahirisi zinazotokana na kulia chini baada ya ishara ya kipengele kinacholingana.
6. Ikiwa hali ya oxidation ni sawa - isiyo ya kawaida, basi huonekana karibu na ishara chini kulia - msalaba - crisscross bila "+" na "-" ishara:
7. Ikiwa nambari ya oxidation ina thamani sawa, basi lazima kwanza ipunguzwe na thamani ndogo hali ya oxidation na kuweka msalaba bila ishara "+" na "-": C +4 O -2
Mbinu 2
1 . Wacha tuonyeshe hali ya oxidation ya N na X, tuonyeshe hali ya oxidation ya O: N 2 xO 3 -2
2 . Amua jumla ya chaji hasi; ili kufanya hivyo, zidisha hali ya oksidi ya oksijeni kwa faharisi ya oksijeni: 3 · (-2) = -6
3 Ili molekuli isiwe na upande wowote wa umeme, unahitaji kuamua jumla ya chaji chanya: X2 = 2X
4 .Tengeneza mlinganyo wa aljebra:
N 2 + 3 O 3 –2
V. Kuunganisha
1) Kuimarisha mada na mchezo unaoitwa "Nyoka".
Sheria za mchezo: mwalimu anasambaza kadi. Kila kadi ina swali moja na jibu moja kwa swali jingine.
Mwalimu anaanza mchezo. Swali linaposomwa, mwanafunzi ambaye ana jibu la swali langu kwenye kadi anainua mkono wake na kusema jibu. Ikiwa jibu ni sahihi, basi anasoma swali lake na mwanafunzi ambaye ana jibu la swali hili anainua mkono wake na majibu, nk. Nyoka ya majibu sahihi huundwa.
- Je, hali ya oxidation ya atomi ya kipengele cha kemikali inaonyeshwaje na wapi?
Jibu: Nambari ya Kiarabu juu ya ishara ya kipengele na malipo "+" na "-". - Ni aina gani za majimbo ya oksidi hutofautishwa katika atomi za vitu vya kemikali?
Jibu: kati - Je, chuma kinaonyesha kiwango gani?
Jibu: chanya, hasi, sufuri. - Je, vitu rahisi au molekuli zilizo na dhamana zisizo za polar zinaonyesha kiwango gani?
Jibu: chanya - Je, cations na anions zina malipo gani?
Jibu: null. - Ni nini jina la hali ya oxidation ambayo inasimama kati ya hali nzuri na hasi za oxidation.
Jibu: chanya, hasi
2) Andika kanuni za vitu vinavyojumuisha vipengele vifuatavyo
- N na H
- R na O
- Zn na Cl
3) Tafuta na uvuke vitu ambavyo havina hali ya oxidation ya kutofautiana.
Na, Cr, Fe, K, N, Hg, S, Al, C
VI. Muhtasari wa somo.
Ukadiriaji na maoni
VII. Kazi ya nyumbani
§23, uk.67-72, kamilisha kazi baada ya §23-ukurasa wa 72 No. 1-4.
Kozi ya video ya "Pata A" inajumuisha mada zote unazohitaji kukamilika kwa mafanikio Mtihani wa Jimbo la Umoja katika hisabati kwa alama 60-65. Kabisa matatizo yote 1-13 Uchunguzi wa Jimbo Umoja wa Wasifu hisabati. Inafaa pia kwa kupitisha Mtihani wa Jimbo la Umoja wa Msingi katika hisabati. Ikiwa unataka kupitisha Mtihani wa Jimbo la Umoja na pointi 90-100, unahitaji kutatua sehemu ya 1 kwa dakika 30 na bila makosa!
Kozi ya maandalizi ya Mtihani wa Jimbo la Umoja wa darasa la 10-11, na pia kwa walimu. Kila kitu unachohitaji kutatua Sehemu ya 1 ya Mtihani wa Jimbo la Umoja katika hisabati (matatizo 12 ya kwanza) na Tatizo la 13 (trigonometry). Na hii ni zaidi ya alama 70 kwenye Mtihani wa Jimbo la Umoja, na hakuna mwanafunzi wa alama 100 au mwanafunzi wa kibinadamu anayeweza kufanya bila wao.
Wote nadharia muhimu. Njia za haraka suluhisho, mitego na siri za Mtihani wa Jimbo la Umoja. Majukumu yote ya sasa ya sehemu ya 1 kutoka kwa Benki ya Kazi ya FIPI yamechanganuliwa. Kozi hiyo inatii kikamilifu mahitaji ya Mtihani wa Jimbo la Umoja wa 2018.
Kozi hiyo ina 5 mada kubwa, saa 2.5 kila moja. Kila mada inatolewa kutoka mwanzo, kwa urahisi na kwa uwazi.
Mamia ya majukumu ya Mtihani wa Jimbo Iliyounganishwa. Matatizo ya maneno na nadharia ya uwezekano. Rahisi na rahisi kukumbuka algoriti za kutatua matatizo. Jiometri. Nadharia, nyenzo za kumbukumbu, uchambuzi wa aina zote za kazi za Mitihani ya Jimbo Moja. Stereometry. Suluhisho za hila, shuka muhimu za kudanganya, ukuzaji mawazo ya anga. Trigonometry kutoka mwanzo hadi tatizo 13. Kuelewa badala ya kubana. Maelezo ya kuona dhana tata. Aljebra. Mizizi, nguvu na logarithms, kazi na derivative. Msingi wa suluhisho kazi ngumu Sehemu 2 za Mtihani wa Jimbo Iliyounganishwa.
Mandhari Kinasasishaji cha Mtihani wa Jimbo lililounganishwa: Umeme. Hali ya oxidation na valence ya vipengele vya kemikali.
Wakati atomi zinaingiliana na kuunda, elektroni kati yao mara nyingi husambazwa kwa usawa, kwani mali ya atomi hutofautiana. Zaidi umeme atomi huvutia kwa nguvu zaidi kwa yenyewe msongamano wa elektroni. Atomu ambayo imevutia msongamano wa elektroni yenyewe hupata sehemu malipo hasi δ — , "mshirika" wake ni malipo chanya ya sehemu δ+ . Ikiwa tofauti ya elektronegativity ya atomi zinazounda dhamana haizidi 1.7, tunaita dhamana. polar covalent . Ikiwa tofauti katika uundaji wa umeme dhamana ya kemikali, inazidi 1.7, basi tunaita muunganisho kama huo ionic .
Hali ya oxidation ni chaji kisaidizi cha masharti ya atomi ya kipengele katika kiwanja, kinachokokotolewa kwa kudhaniwa kuwa michanganyiko yote ina ioni (yote vifungo vya polar- ionic).
Je, "malipo ya masharti" inamaanisha nini? Tunakubali tu kwamba tutarahisisha mambo kidogo: tutazingatia vifungo vyovyote vya polar kuwa ionic kabisa, na tutafikiri kwamba elektroni inaondoka kabisa au inatoka kwa atomi moja hadi nyingine, hata ikiwa kwa kweli hii sivyo. Na elektroni kwa masharti huondoka kutoka kwa atomi isiyo na nguvu ya elektroni hadi ya elektroni zaidi.
Kwa mfano, katika dhamana ya H-Cl tunaamini kwamba hidrojeni kwa masharti "ilitoa" elektroni, na malipo yake yakawa +1, na klorini "ilikubali" elektroni, na malipo yake yakawa -1. Kwa kweli, hakuna malipo ya jumla kama haya kwenye atomi hizi.
Hakika, una swali - kwa nini kuvumbua kitu ambacho hakipo? Huu sio mpango wa udanganyifu wa maduka ya dawa, kila kitu ni rahisi: mfano huu ni rahisi sana. Mawazo kuhusu hali ya oxidation ya vipengele ni muhimu wakati wa kuandaa uainishaji vitu vya kemikali, maelezo ya mali zao, mkusanyiko wa fomula za misombo na nomenclature. Majimbo ya oxidation hutumiwa mara nyingi wakati wa kufanya kazi nayo majibu ya redox.
Kuna majimbo ya oxidation juu, duni Na kati.
Juu zaidi hali ya oxidation ni sawa na nambari ya kikundi yenye ishara ya kuongeza.
Chini kabisa inafafanuliwa kama nambari ya kikundi kutoa 8.
NA kati Nambari ya oksidi ni takriban nambari yoyote nzima kuanzia hali ya chini kabisa ya oksidi hadi ya juu zaidi.
Kwa mfano, nitrojeni ina sifa ya: hali ya juu ya oxidation ni +5, chini kabisa 5 - 8 = -3, na majimbo ya oxidation ya kati kutoka -3 hadi +5. Kwa mfano, katika hydrazine N 2 H 4 hali ya oxidation ya nitrojeni ni ya kati, -2.
Mara nyingi, hali ya oxidation ya atomi ndani vitu tata inaonyeshwa kwanza na ishara, kisha kwa nambari, kwa mfano +1, +2, -2 na kadhalika. Lini tunazungumzia kuhusu malipo ya ioni (ikizingatiwa kuwa ioni iko kwenye kiwanja), kisha kwanza onyesha nambari, kisha ishara. Kwa mfano: Ca 2+ , CO 3 2- .
Ili kupata hali ya oxidation, tumia zifuatazo kanuni :
- Hali ya oxidation ya atomi ndani vitu rahisi sawa na sifuri;
- KATIKA molekuli za neutral jumla ya algebra majimbo ya oxidation ni sifuri, kwa ions jumla hii ni sawa na malipo ya ion;
- Hali ya oxidation madini ya alkali (vipengele vya kikundi I cha kikundi kikuu) katika misombo ni +1, hali ya oxidation madini ya ardhi ya alkali (vipengele vya kikundi II cha kikundi kikuu) katika misombo ni +2; hali ya oxidation alumini katika viunganisho ni sawa na +3;
- Hali ya oxidation hidrojeni katika misombo yenye metali (- NaH, CaH 2, nk.) ni sawa na -1 ; katika misombo na yasiyo ya metali () +1 ;
- Hali ya oxidation oksijeni sawa na -2 . Isipokuwa make up peroksidi- misombo iliyo na kikundi -O-O-, ambapo hali ya oxidation ya oksijeni ni sawa na -1 na misombo mingine ( superoxides, ozonidi, floridi oksijeni YA 2 na nk);
- Hali ya oxidation floridi katika vitu vyote changamano ni sawa -1 .
Imeorodheshwa hapo juu ni hali tunapozingatia hali ya oxidation mara kwa mara . Vipengele vingine vyote vya kemikali vina hali ya oxidation — kutofautiana, na inategemea mpangilio na aina ya atomi kwenye kiwanja.
Mifano:
Zoezi: kuamua hali ya oxidation ya vipengele katika molekuli ya dichromate ya potasiamu: K 2 Cr 2 O 7 .
Suluhisho: Hali ya oxidation ya potasiamu ni +1, hali ya oxidation ya chromium inaonyeshwa kama X, hali ya oxidation ya oksijeni ni -2. Jumla ya hali zote za oxidation za atomi zote katika molekuli ni sawa na 0. Tunapata equation: +1*2+2*x-2*7=0. Kuisuluhisha, tunapata hali ya oksidi ya chromium +6.
Katika misombo ya binary, kipengele cha elektroni zaidi kinajulikana na shahada hasi oxidation, chini ya electronegative - chanya.
kumbuka hilo Dhana ya hali ya oxidation ni ya kiholela sana! Hali ya oxidation haionyeshi malipo halisi ya atomi na haina halisi maana ya kimwili . Huu ni muundo uliorahisishwa ambao hufanya kazi kwa ufanisi tunapohitaji, kwa mfano, kusawazisha coefficients katika equation. mmenyuko wa kemikali, au kwa ajili ya kuainisha uainishaji wa dutu.
Nambari ya oksidi sio valence! Hali ya oxidation na valency hazifanani katika hali nyingi. Kwa mfano, valence ya hidrojeni ndani jambo rahisi H2 ni sawa na mimi, na hali ya oksidi, kulingana na sheria ya 1, ni sawa na 0.
Hii kanuni za msingi, ambayo itakusaidia kuamua hali ya oxidation ya atomi katika misombo katika hali nyingi.
Katika hali zingine, unaweza kuwa na ugumu wa kuamua hali ya oxidation ya atomi. Hebu tuangalie baadhi ya hali hizi na tuangalie jinsi ya kuzitatua:
- Katika oksidi mbili (kama-chumvi), kiwango cha atomi kawaida ni hali mbili za oksidi. Kwa mfano, katika kiwango cha chuma Fe 3 O 4, chuma ina hali mbili za oxidation: +2 na +3. Je, ni lazima nionyeshe? Zote mbili. Ili kurahisisha, tunaweza kufikiria kiwanja hiki kama chumvi: Fe(FeO 2) 2. Ambapo mabaki ya asidi huunda atomi yenye hali ya oksidi +3. Au oksidi mbili inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo: FeO*Fe 2 O 3.
- Katika misombo ya peroxo, hali ya oxidation ya atomi za oksijeni zilizounganishwa na vifungo vya covalent nonpolar, kama sheria, hubadilika. Kwa mfano, katika peroxide ya hidrojeni H 2 O 2 na peroksidi za chuma za alkali, hali ya oxidation ya oksijeni ni -1, kwa sababu moja ya vifungo ni covalent nonpolar (H-O-O-H). Mfano mwingine ni asidi ya peroxomonosulfuric (asidi ya Caro) H 2 SO 5 (tazama takwimu) ina atomi mbili za oksijeni na hali ya oxidation ya -1, atomi iliyobaki na hali ya oxidation ya -2, hivyo ingizo lifuatalo litaeleweka zaidi: H 2 SO 3 (O2). Misombo ya Chromium peroxo pia inajulikana - kwa mfano, peroxide ya chromium (VI) CrO (O 2) 2 au CrO 5, na wengine wengi.
- Mfano mwingine wa misombo iliyo na hali ya oksidi isiyoeleweka ni superoxides (NaO 2) na ozonidi kama chumvi KO 3. Katika kesi hii, ni sahihi zaidi kuzungumza juu ioni ya molekuli O 2 yenye chaji -1 na O 3 yenye chaji -1. Muundo wa chembe kama hizo huelezewa na mifano fulani, ambayo kwa Kirusi mtaala huchukuliwa katika miaka ya kwanza ya vyuo vikuu vya kemikali: MO LCAO, njia ya kusimamia miradi ya valence, nk.
- KATIKA misombo ya kikaboni Dhana ya hali ya oxidation si rahisi sana kutumia, kwa sababu kati ya atomi za kaboni kuna idadi kubwa covalent vifungo visivyo vya polar. Walakini, ikiwa utachora formula ya muundo molekuli, basi hali ya oxidation ya kila atomi inaweza pia kuamuliwa na aina na idadi ya atomi ambayo atomi imeunganishwa moja kwa moja. Kwa mfano, hali ya oxidation ya atomi za msingi za kaboni katika hidrokaboni ni -3, kwa atomi za pili -2, kwa atomi za juu -1, na kwa atomi za quaternary - 0.
Wacha tufanye mazoezi ya kuamua hali ya oxidation ya atomi katika misombo ya kikaboni. Ili kufanya hivyo, inahitajika kuteka fomula kamili ya kimuundo ya atomi na kuonyesha atomi ya kaboni na mazingira yake ya karibu - atomi ambazo zimeunganishwa moja kwa moja.
- Ili kurahisisha mahesabu, unaweza kutumia meza ya umumunyifu - inaonyesha malipo ya ioni za kawaida. Kwa wengi Mitihani ya Kirusi katika kemia (TUMIA, GIA, DVI), matumizi ya meza za umumunyifu inaruhusiwa. Hii ni karatasi ya kudanganya iliyopangwa tayari, ambayo katika hali nyingi inaweza kuokoa muda kwa kiasi kikubwa.
- Wakati wa kuhesabu hali ya oxidation ya vitu katika vitu ngumu, kwanza tunaonyesha hali ya oxidation ya vitu ambavyo tunajua kwa hakika (vipengele vilivyo na hali ya oxidation ya mara kwa mara), na hali ya oxidation ya vitu na kiwango cha kutofautiana oxidation inaonyeshwa kama x. Jumla ya chaji zote za chembe zote ni sifuri katika molekuli au sawa na chaji ya ioni katika ioni. Kutoka kwa data hii ni rahisi kuunda na kutatua equation.