ระดับสูงสุดของการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบในวิชาเคมี เคมีสำหรับหุ่น: สถานะออกซิเดชัน

งานในการกำหนดสถานะออกซิเดชันอาจเป็นได้ทั้งแบบพิธีการอย่างง่ายหรือปริศนาที่ซับซ้อน ประการแรกจะขึ้นอยู่กับสูตรของสารประกอบเคมีตลอดจนการมีอยู่ ความรู้พื้นฐานในวิชาเคมีและคณิตศาสตร์

การรู้กฎพื้นฐานและอัลกอริธึมของการดำเนินการเชิงตรรกะตามลำดับ เราจะคุยกันในบทความนี้เมื่อแก้ไขปัญหาประเภทนี้ทุกคนสามารถรับมือกับงานนี้ได้อย่างง่ายดาย และหลังจากฝึกฝนและเรียนรู้เพื่อหาสถานะออกซิเดชันของสารประกอบเคมีต่างๆ แล้ว คุณสามารถทำหน้าที่ปรับสมดุลปฏิกิริยารีดอกซ์ที่ซับซ้อนได้อย่างปลอดภัยด้วยการสร้างเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์

แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชัน

หากต้องการเรียนรู้วิธีกำหนดระดับของออกซิเดชัน คุณต้องเข้าใจก่อนว่าแนวคิดนี้หมายถึงอะไร

• เลขออกซิเดชันจะใช้เมื่อเขียนปฏิกิริยารีดอกซ์เมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนจากอะตอมหนึ่งไปอีกอะตอมหนึ่ง
• สถานะออกซิเดชันจะบันทึกจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอน ซึ่งบ่งบอกถึงประจุที่มีเงื่อนไขของอะตอม
• สถานะออกซิเดชันและวาเลนซีมักจะเหมือนกัน

การกำหนดนี้เขียนไว้ที่ด้านบนขององค์ประกอบทางเคมีตรงมุมขวา และเป็นจำนวนเต็มที่มีเครื่องหมาย "+" หรือ "-" ค่าศูนย์ของสถานะออกซิเดชันจะไม่มีสัญญาณ

กฎการกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชัน

พิจารณาหลักการหลักในการกำหนดสถานะออกซิเดชัน:

• เรียบง่าย สารพื้นฐานนั่นคืออะตอมที่ประกอบด้วยอะตอมประเภทหนึ่งจะมีอยู่เสมอ ระดับศูนย์ออกซิเดชัน. ตัวอย่างเช่น Na0, H02, P04
• มีอะตอมจำนวนหนึ่งที่มีสถานะออกซิเดชันคงที่หนึ่งสถานะเสมอ เป็นการดีกว่าที่จะจำค่าที่กำหนดในตาราง

• อย่างที่คุณเห็น มีข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวเกิดขึ้นกับไฮโดรเจนเมื่อผสมกับโลหะ โดยจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น "-1" ซึ่งไม่ใช่ลักษณะเฉพาะของมัน
• ออกซิเจนยังมีสถานะออกซิเดชันเป็น "+2" ในสารประกอบทางเคมีที่มีฟลูออรีน และ "-1" ในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ ซูเปอร์ออกไซด์ หรือโอโซไนด์ที่อะตอมของออกซิเจนมีพันธะซึ่งกันและกัน

• ไอออนของโลหะมีสถานะออกซิเดชันหลายสถานะ (และมีเพียงสถานะบวกเท่านั้น) ดังนั้นจึงถูกกำหนดโดยองค์ประกอบข้างเคียงในสารประกอบ ตัวอย่างเช่น ใน FeCl3 คลอรีนมีสถานะออกซิเดชันเป็น "-1" มี 3 อะตอม ดังนั้นเราจึงคูณ -1 ด้วย 3 เราจะได้ "-3" เพื่อให้ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของสารประกอบเป็น "0" เหล็กจะต้องมีสถานะออกซิเดชันเป็น "+3" ในสูตร FeCl2 เหล็กจะเปลี่ยนระดับเป็น “+2” ตามลำดับ
• ด้วยการรวมสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในสูตรทางคณิตศาสตร์ (โดยคำนึงถึงสัญญาณ) ควรได้ค่าศูนย์เสมอ ตัวอย่างเช่นใน กรดไฮโดรคลอริก H+1Cl-1 (+1 และ -1 = 0) และในกรดซัลฟูรัส H2+1S+4O3-2 (+1 * 2 = +2 สำหรับไฮโดรเจน +4 สำหรับกำมะถันและ -2 * 3 = – 6 สำหรับ ออกซิเจน ผลรวมของ +6 และ -6 ให้ 0)
• สถานะออกซิเดชันของไอออน monatomic จะเท่ากับประจุของมัน ตัวอย่างเช่น: Na+, Ca+2
• ครับ ระดับสูงสุดตามกฎแล้วการออกซิเดชั่นมีความสัมพันธ์กับหมายเลขหมู่ในตารางธาตุของ D.I.

อัลกอริทึมในการกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชัน

ลำดับการค้นหาสถานะออกซิเดชันนั้นไม่ซับซ้อน แต่ต้องให้ความสนใจและดำเนินการบางอย่าง

ภารกิจ: จัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบ KMnO4

• ธาตุแรกคือโพแทสเซียม มีสถานะออกซิเดชันคงที่ที่ “+1”
  หากต้องการตรวจสอบ คุณสามารถดูตารางธาตุโดยที่โพแทสเซียมอยู่ในกลุ่มที่ 1 ของธาตุ
• ในบรรดาธาตุที่เหลืออีก 2 ธาตุ ออกซิเจนมีแนวโน้มที่จะมีสถานะออกซิเดชันที่ -2
• เราได้รับ สูตรต่อไปนี้: K+1MnxO4-2. ยังคงเพื่อตรวจสอบสถานะออกซิเดชันของแมงกานีส
  ดังนั้น x คือสถานะออกซิเดชันของแมงกานีสที่เราไม่รู้จัก ตอนนี้สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับจำนวนอะตอมในสารประกอบ
  จำนวนโพแทสเซียมอะตอมคือ 1 แมงกานีสคือ 1 ออกซิเจนคือ 4
  โดยคำนึงถึงความเป็นกลางทางไฟฟ้าของโมเลกุล เมื่อประจุทั้งหมด (ทั้งหมด) เป็นศูนย์

1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(ตอนโอนเราเปลี่ยนป้าย)
1x = +7, x = +7

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของแมงกานีสในสารประกอบคือ “+7”

ภารกิจ: จัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบ Fe2O3

• ออกซิเจนดังที่ทราบกันว่ามีสถานะออกซิเดชันเป็น "-2" และทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ เมื่อคำนึงถึงจำนวนอะตอม (3) ค่ารวมของออกซิเจนคือ “-6” (-2*3= -6) เช่น คูณเลขออกซิเดชันด้วยจำนวนอะตอม
• เพื่อให้สูตรสมดุลและทำให้เป็นศูนย์ อะตอมของเหล็ก 2 อะตอมจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น "+3" (2*+3=+6)
• ผลรวมเป็นศูนย์ (-6 และ +6 = 0)

ภารกิจ: จัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบ Al(NO3)3

• มีอะลูมิเนียมหนึ่งอะตอมและมีสถานะออกซิเดชันคงที่ที่ “+3”
• ในโมเลกุล (3*3) มีอะตอมออกซิเจน 9 อะตอม สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนดังที่ทราบคือ “-2” ซึ่งหมายความว่าเมื่อคูณค่าเหล่านี้ เราจะได้ “-18”
• มันยังคงทำให้เท่ากันกับค่าลบและ ค่าบวกจึงกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชันของไนโตรเจน -18 และ +3, +15 หายไป และเนื่องจากมีอะตอมไนโตรเจน 3 อะตอม จึงง่ายต่อการระบุสถานะออกซิเดชัน: หาร 15 ด้วย 3 แล้วได้ 5
• สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ “+5” และสูตรจะมีลักษณะดังนี้: Al+3(N+5O-23)3
• หากเป็นการยากที่จะกำหนดค่าที่ต้องการด้วยวิธีนี้ คุณสามารถเขียนและแก้สมการได้:

1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0
+3+3x-18=0
3x=15
x=5

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันก็เพียงพอแล้ว แนวคิดที่สำคัญในวิชาเคมีซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของสถานะของอะตอมในโมเลกุล
หากไม่มีความรู้เกี่ยวกับข้อกำหนดหรือพื้นฐานบางประการที่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันได้อย่างถูกต้องจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะรับมือกับงานนี้ ดังนั้นจึงมีข้อสรุปเพียงข้อเดียว: ทำความคุ้นเคยอย่างละเอียดและศึกษากฎในการค้นหาสถานะออกซิเดชันซึ่งนำเสนออย่างชัดเจนและรัดกุมในบทความและก้าวต่อไปอย่างกล้าหาญบนเส้นทางที่ยากลำบากของความซับซ้อนทางเคมี

สถานะออกซิเดชัน - ค่าธรรมดาใช้ในการบันทึกปฏิกิริยารีดอกซ์ ตารางออกซิเดชันใช้เพื่อกำหนดระดับของออกซิเดชัน องค์ประกอบทางเคมี.

ความหมาย

สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีพื้นฐานขึ้นอยู่กับอิเลคโตรเนกาติวีตี้ ค่านี้เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่ในสารประกอบ

สถานะออกซิเดชันถือเป็นบวกหากอิเล็กตรอนถูกแทนที่จากอะตอมเช่น องค์ประกอบบริจาคอิเล็กตรอนในสารประกอบและเป็นตัวรีดิวซ์ องค์ประกอบเหล่านี้รวมถึงโลหะด้วยสถานะออกซิเดชันจะเป็นบวกเสมอ

เมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่เข้าหาอะตอม ค่าจะถือเป็นลบ และธาตุนั้นถือเป็นสารออกซิไดซ์ อะตอมรับอิเล็กตรอนจนถึงภายนอก ระดับพลังงาน- อโลหะส่วนใหญ่เป็นสารออกซิไดซ์

สารธรรมดาที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะมีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์เสมอไป

ข้าว. 1. ตารางสถานะออกซิเดชัน

ในการเชื่อมต่อ ระดับบวกออกซิเดชันมีอะตอมที่ไม่ใช่โลหะซึ่งมีอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่า

คำนิยาม

คุณสามารถกำหนดสถานะออกซิเดชันสูงสุดและต่ำสุดได้ (จำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถให้และยอมรับได้) ตารางธาตุเมนเดเลเยฟ.

ระดับสูงสุดเท่ากับจำนวนหมู่ที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ หรือจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน ค่าต่ำสุดกำหนดโดยสูตร:

หมายเลข (กลุ่ม) – 8.

ข้าว. 2. ตารางธาตุ

คาร์บอนอยู่ในกลุ่มที่สี่ ดังนั้น สถานะออกซิเดชันสูงสุดคือ +4 และต่ำสุดคือ -4 ระดับออกซิเดชันสูงสุดของซัลเฟอร์คือ +6 ค่าต่ำสุดคือ -2 อโลหะส่วนใหญ่จะมีสถานะออกซิเดชันที่แปรผันได้ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ ข้อยกเว้นคือฟลูออไรด์ สถานะออกซิเดชันของมันคือ -1 เสมอ

ควรจำไว้ว่ากฎนี้ใช้ไม่ได้กับโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธของกลุ่ม I และ II ตามลำดับ โลหะเหล่านี้มีสถานะออกซิเดชันเชิงบวกคงที่ - ลิเธียม Li +1, โซเดียม Na +1, โพแทสเซียม K +1, เบริลเลียม Be +2, แมกนีเซียม Mg +2, แคลเซียม Ca +2, สตรอนเทียม Sr +2, แบเรียม Ba +2 โลหะอื่น ๆ อาจแสดงออกมา องศาที่แตกต่างกันออกซิเดชัน. ข้อยกเว้นคืออะลูมิเนียม แม้จะอยู่ในกลุ่ม III แต่สถานะออกซิเดชันของมันก็อยู่ที่ +3 เสมอ

ข้าว. 3. โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ

จาก กลุ่มที่ 8มีเพียงรูทีเนียมและออสเมียมเท่านั้นที่สามารถแสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุด +8 ทองคำและทองแดงที่อยู่ในกลุ่ม I มีสถานะออกซิเดชันที่ +3 และ +2 ตามลำดับ

บันทึก

หากต้องการบันทึกสถานะออกซิเดชันอย่างถูกต้องคุณควรจำกฎหลายข้อ:

• ก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยาดังนั้นสถานะออกซิเดชันของพวกมันจึงเป็นศูนย์เสมอ
• ในสารประกอบ สถานะออกซิเดชันที่แปรผันขึ้นอยู่กับเวเลนซ์ที่แปรผันและอันตรกิริยากับองค์ประกอบอื่นๆ
• ไฮโดรเจนในสารประกอบที่มีโลหะแสดงสถานะออกซิเดชันเชิงลบ - Ca +2 H 2 −1, Na +1 H −1;
• ออกซิเจนจะมีสถานะออกซิเดชันที่ -2 เสมอยกเว้นออกซิเจนฟลูออไรด์และเปอร์ออกไซด์ - O +2 F 2 −1, H 2 +1 O 2 −1

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

สถานะออกซิเดชันเป็นค่าตามเงื่อนไขที่แสดงจำนวนอิเล็กตรอนของอะตอมของธาตุในสารประกอบที่ยอมรับหรือยอมแพ้ ค่าขึ้นอยู่กับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน โลหะในสารประกอบจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกเสมอ เช่น เป็นตัวรีดิวซ์ สำหรับความเป็นด่างและ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธสถานะออกซิเดชันจะเหมือนกันเสมอ อโลหะ ยกเว้นฟลูออรีน สามารถรับสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกและลบได้

เป้า: ศึกษาวาเลนซ์ต่อไป ให้แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชัน พิจารณาประเภทของสถานะออกซิเดชัน: ค่าบวก, ค่าลบ, ค่าศูนย์ เรียนรู้ที่จะระบุสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบได้อย่างถูกต้อง สอนเทคนิคการเปรียบเทียบและสรุปแนวคิดที่กำลังศึกษา พัฒนาทักษะในการกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชันโดย สูตรเคมี- พัฒนาทักษะต่อไป งานอิสระ- ส่งเสริมการพัฒนา การคิดเชิงตรรกะ- เพื่อพัฒนาความอดทน (ความอดทนและความเคารพต่อความคิดเห็นของผู้อื่น) และการช่วยเหลือซึ่งกันและกัน ตระหนัก การศึกษาด้านสุนทรียศาสตร์(ผ่านการออกแบบบอร์ดและโน้ตบุ๊กเมื่อใช้การนำเสนอ)

ความคืบหน้าของบทเรียน

ฉัน- ช่วงเวลาขององค์กร

การตรวจสอบนักเรียนสำหรับบทเรียน

ครั้งที่สอง- การเตรียมตัวสำหรับบทเรียน

สำหรับบทเรียนคุณจะต้อง: ตารางธาตุ D.I. Mendeleev หนังสือเรียน สมุดงาน ปากกา ดินสอ

ที่สาม- ตรวจการบ้าน.

การสำรวจหน้าผาก บางคนจะทำงานบนกระดานโดยใช้การ์ด ทำการทดสอบ และสรุปผล เวทีนี้จะมีเกมทางปัญญา

1. การทำงานกับการ์ด

การ์ด 1 ใบ

กำหนด เศษส่วนมวล(%) คาร์บอนและออกซิเจนเข้า คาร์บอนไดออกไซด์ (อ 2 ) .

การ์ด 2 ใบ

กำหนดประเภทของพันธะในโมเลกุล H 2 S เขียนโครงสร้างและ สูตรอิเล็กทรอนิกส์โมเลกุล

2. การสำรวจหน้าผาก

1. พันธะเคมีคืออะไร?
2. คุณรู้จักพันธะเคมีประเภทใด
3. พันธะใดเรียกว่าพันธะโควาเลนต์
4. ที่ พันธะโควาเลนต์จัดสรร?
5. ความจุคืออะไร?
6. เราจะกำหนดวาเลนซ์ได้อย่างไร?
7. ธาตุใด (โลหะและอโลหะ) มีเวเลนซ์แปรผัน

3. การทดสอบ

1. พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วอยู่ในโมเลกุลใด

2 . โมเลกุลใดก่อให้เกิดพันธะสามเมื่อเกิดพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว

3 - ไอออนที่มีประจุบวกเรียกว่าอะไร?

ก) ไพเพอร์

ข) โมเลกุล

B) แอนไอออน

ง) คริสตัล

4. สารของสารประกอบไอออนิกอยู่ในแถวใด

ก) CH 4, NH 3, มก

B) CI 2, MgO, NaCI

B) MgF 2, NaCI, CaCI 2

D) H 2 S, HCI, H 2 O

5 - วาเลนซ์ถูกกำหนดโดย:

A) ตามหมายเลขกลุ่ม

B) ตามจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่

B) ตามประเภทของพันธะเคมี

D) ตามหมายเลขงวด

4. เกมใจ“ทิก แทค โท” »

ค้นหาสารที่มีพันธะโควาเลนต์

IV- การเรียนรู้เนื้อหาใหม่

สถานะออกซิเดชันเป็นลักษณะสำคัญของสถานะของอะตอมในโมเลกุล วาเลนซ์ถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ในอะตอม ออร์บิทัลที่มีคู่อิเล็กตรอนตัวเดียว เฉพาะในกระบวนการกระตุ้นอะตอมเท่านั้น ความจุสูงสุดขององค์ประกอบมักจะเท่ากับหมายเลขกลุ่ม ระดับของการเกิดออกซิเดชันในสารประกอบที่มีพันธะเคมีต่างกันจะเกิดขึ้นต่างกัน

สถานะออกซิเดชันเกิดขึ้นสำหรับโมเลกุลที่มีพันธะเคมีต่างกันอย่างไร

1) ในสารประกอบที่มีพันธะไอออนิก สถานะออกซิเดชันของธาตุจะเท่ากับประจุของไอออน

2) ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว (ในโมเลกุลของสารอย่างง่าย) สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบคือ 0

เอ็น 2 0 , ซีฉัน 2 0 , เอฟ 2 0 , ส 0 , AI. 0

3) สำหรับโมเลกุลด้วย พันธะขั้วโควาเลนต์สถานะออกซิเดชันถูกกำหนดในลักษณะเดียวกันกับโมเลกุลที่มีพันธะเคมีไอออนิก

สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ คือประจุที่มีเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุล ถ้าเราถือว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออน

สถานะออกซิเดชันของอะตอมมีสัญญาณซึ่งต่างจากความจุของมัน อาจเป็นค่าบวก ลบ และศูนย์

วาเลนซีระบุด้วยเลขโรมันเหนือสัญลักษณ์องค์ประกอบ:

ครั้งที่สอง	ฉัน	IV
เฟ	ลูกบาศ์ก	ส,

และสถานะออกซิเดชันจะแสดงด้วยเลขอารบิคซึ่งมีประจุอยู่เหนือสัญลักษณ์ธาตุ ( มก +2 , แคลเซียม +2 ,เอ็น+1,ซีไอˉ¹).

สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่มอบให้กับอะตอมเหล่านี้ อะตอมสามารถสละเวเลนซ์อิเล็กตรอนทั้งหมดได้ (สำหรับกลุ่มหลักคืออิเล็กตรอน ระดับภายนอก) สอดคล้องกับจำนวนหมู่ที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ ในขณะที่แสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุด (ยกเว้น 2) ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันสูงสุด กลุ่มย่อยหลักกลุ่ม II เท่ากับ +2 ( สังกะสี +2) ระดับบวกจะแสดงทั้งโลหะและอโลหะ ยกเว้น F, He, Ne ค+4,นา+1 , อัล+3

สถานะออกซิเดชันเชิงลบเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมที่กำหนดยอมรับได้ ซึ่งจะแสดงโดยอโลหะเท่านั้น อะตอมของอโลหะจะเพิ่มอิเล็กตรอนได้มากเท่าที่ขาดไปเพื่อทำให้ระดับภายนอกสมบูรณ์ จึงมีระดับลบ

สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม IV-VII ระดับขั้นต่ำออกซิเดชันมีค่าเท่ากันเป็นตัวเลข

ตัวอย่างเช่น:

ค่าของสถานะออกซิเดชันระหว่างสถานะออกซิเดชันสูงสุดและต่ำสุดเรียกว่าค่ากลาง:

สูงกว่า	ระดับกลาง	ต่ำสุด
	ค+3, ค+2, ค 0, ค -2

ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว (ในโมเลกุลของสารอย่างง่าย) สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบคือ 0: เอ็น 2 0 , กับฉัน 2 0 , เอฟ 2 0 , ส 0 , AI. 0

ในการกำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบ ควรคำนึงถึงข้อกำหนดหลายประการ:

1. สถานะออกซิเดชันเอฟในการเชื่อมต่อทั้งหมดจะเท่ากับ “-1”นา +1 เอฟ -1 , ชม +1 เอฟ -1

2. สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนในสารประกอบส่วนใหญ่คือ (-2) ข้อยกเว้น: Oเอฟ 2 โดยที่สถานะออกซิเดชันคือ O +2เอฟ -1

3. ไฮโดรเจนในสารประกอบส่วนใหญ่มีสถานะออกซิเดชันที่ +1 ยกเว้นสารประกอบที่มี โลหะที่ใช้งานอยู่โดยที่สถานะออกซิเดชัน (-1): นา +1 ชม -1

4. ระดับการเกิดออกซิเดชันของโลหะของกลุ่มย่อยหลักฉัน, ครั้งที่สอง, ที่สามหมู่ในสารประกอบทั้งหมดคือ +1,+2,+3

องค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันคงที่คือ:

A) โลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - สถานะออกซิเดชัน +1

B) องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลัก II ของกลุ่มยกเว้น (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - สถานะออกซิเดชัน +2

ใน) องค์ประกอบที่สามกลุ่ม: อัล - สถานะออกซิเดชัน +3

อัลกอริทึมในการเขียนสูตรในสารประกอบ:

1 วิธี

1 - องค์ประกอบที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่าจะถูกเขียนในตำแหน่งแรกและอันดับที่สองที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า

2 - องค์ประกอบที่เขียนในตอนแรกมี ประจุบวก“+” และวินาทีที่มีประจุลบ “-”

3 - ระบุสถานะออกซิเดชันของแต่ละองค์ประกอบ

4 - ค้นหาผลคูณร่วมของสถานะออกซิเดชัน

5. หารตัวคูณร่วมน้อยด้วยค่าของสถานะออกซิเดชัน และกำหนดดัชนีผลลัพธ์ที่ด้านล่างขวาหลังสัญลักษณ์ขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง

6. หากสถานะออกซิเดชันเป็นเลขคู่ - คี่ สถานะนั้นจะปรากฏถัดจากสัญลักษณ์ที่มุมขวาล่าง - รูปกากบาท - กากบาทโดยไม่มีเครื่องหมาย "+" และ "-":

7. หากเลขออกซิเดชันมีค่าเป็นเลขคู่ จะต้องลดเลขออกซิเดชันลงก่อน ค่าที่น้อยที่สุดสถานะออกซิเดชันและใส่กากบาทโดยไม่มีเครื่องหมาย "+" และ "-": ค+4 โอ -2

วิธีที่ 2

1 - ให้เราแสดงสถานะออกซิเดชันของ N ด้วย X ระบุสถานะออกซิเดชันของ O: เอ็น 2 xโอ 3 -2

2 - หาผลรวมของประจุลบ โดยคูณสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนด้วยดัชนีออกซิเจน: 3· (-2)= -6

3 เพื่อให้โมเลกุลมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า คุณต้องหาผลรวมของประจุบวก: X2 = 2X

4 . สร้างสมการพีชคณิต:

เอ็น 2 + 3 โอ 3 –2

วี- การรวมบัญชี

1) ตอกย้ำหัวข้อด้วยเกมชื่อ “งู”

กฎของเกม: ครูแจกไพ่ การ์ดแต่ละใบประกอบด้วยหนึ่งคำถามและหนึ่งคำตอบสำหรับอีกคำถามหนึ่ง

ครูเริ่มเกม เมื่ออ่านคำถาม นักเรียนที่มีคำตอบสำหรับคำถามของฉันในการ์ดจะยกมือขึ้นแล้วพูดคำตอบ หากคำตอบถูกต้องให้อ่านคำถามแล้วนักเรียนที่ได้รับคำตอบให้ยกมือและคำตอบ ฯลฯ งูแห่งคำตอบที่ถูกต้องเกิดขึ้น

1. สถานะออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีระบุได้อย่างไรและที่ไหน?
   คำตอบ: เลขอารบิคเหนือสัญลักษณ์ธาตุ มีประจุ "+" และ "-"
2. สถานะออกซิเดชันประเภทใดที่มีความโดดเด่นในอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี?
   คำตอบ: ระดับกลาง
3. โลหะจัดแสดงระดับใด?
   คำตอบ: บวก ลบ ศูนย์
4. สารหรือโมเลกุลเชิงเดี่ยวที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วแสดงได้ระดับใด
   คำตอบ: เชิงบวก
5. แคตไอออนและแอนไอออนมีประจุเท่าใด?
   คำตอบ: โมฆะ.
6. ชื่อของสถานะออกซิเดชันที่อยู่ระหว่างสถานะออกซิเดชันเชิงบวกและเชิงลบคืออะไร
   คำตอบ: บวก, ลบ

2) เขียนสูตรสารที่ประกอบด้วยธาตุดังต่อไปนี้

1. เอ็น และ เอช
2. อาร์ และ โอ
3. สังกะสี และ Cl

3) ค้นหาและขีดฆ่าสารที่ไม่มีสถานะออกซิเดชันที่แปรผันได้

นา, Cr, เฟ, เค, เอ็น, ปรอท, เอส, อัล, ซี

วี- สรุปบทเรียน

การให้คะแนนพร้อมความคิดเห็น

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว- การบ้าน

§23, หน้า 67-72, ทำงานให้เสร็จสิ้นหลังจาก §23-หน้า 72 หมายเลข 1-4

หลักสูตรวิดีโอ "Get an A" มีหัวข้อทั้งหมดที่คุณต้องการ สำเร็จลุล่วงการสอบ Unified State ในวิชาคณิตศาสตร์ 60-65 คะแนน ครบทุกปัญหา 1-13 การตรวจสอบโปรไฟล์ Unified Stateในวิชาคณิตศาสตร์ ยังเหมาะสำหรับการผ่านการสอบ Basic Unified State ในวิชาคณิตศาสตร์อีกด้วย หากคุณต้องการผ่านการสอบ Unified State ด้วยคะแนน 90-100 คุณต้องแก้ส่วนที่ 1 ใน 30 นาทีโดยไม่มีข้อผิดพลาด!

หลักสูตรเตรียมความพร้อมสำหรับการสอบ Unified State สำหรับเกรด 10-11 รวมถึงสำหรับครู ทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อแก้ส่วนที่ 1 ของการสอบ Unified State ในวิชาคณิตศาสตร์ (ปัญหา 12 ข้อแรก) และปัญหา 13 (ตรีโกณมิติ) และนี่คือมากกว่า 70 คะแนนในการสอบ Unified State และทั้งนักเรียน 100 คะแนนและนักศึกษามนุษยศาสตร์ก็สามารถทำได้หากไม่มีพวกเขา

ทั้งหมด ทฤษฎีที่จำเป็น. วิธีที่รวดเร็วแนวทางแก้ไข ข้อผิดพลาด และความลับของการสอบ Unified State งานปัจจุบันทั้งหมดของส่วนที่ 1 จาก FIPI Task Bank ได้รับการวิเคราะห์แล้ว หลักสูตรนี้สอดคล้องกับข้อกำหนดของ Unified State Exam 2018 อย่างสมบูรณ์

หลักสูตรประกอบด้วย 5 หัวข้อใหญ่ครั้งละ 2.5 ชม. แต่ละหัวข้อได้รับตั้งแต่เริ่มต้น เรียบง่ายและชัดเจน

งานสอบ Unified State หลายร้อยรายการ ปัญหาคำศัพท์และทฤษฎีความน่าจะเป็น อัลกอริทึมที่ง่ายและง่ายต่อการจดจำสำหรับการแก้ปัญหา เรขาคณิต. ทฤษฎี, วัสดุอ้างอิง, วิเคราะห์งาน Unified State Examination ทุกประเภท สเตอริโอเมทรี วิธีแก้ปัญหาที่ยุ่งยาก เอกสารโกงที่มีประโยชน์ การพัฒนา จินตนาการเชิงพื้นที่- ตรีโกณมิติตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงปัญหา 13 ทำความเข้าใจแทนที่จะยัดเยียด คำอธิบายด้วยภาพ แนวคิดที่ซับซ้อน- พีชคณิต. ราก กำลังและลอการิทึม ฟังก์ชันและอนุพันธ์ พื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหา งานที่ซับซ้อน 2 ส่วนของการสอบ Unified State

หัวข้อ ตัวเข้ารหัสการสอบ Unified State: อิเล็กโทรเนกาติวีตี้. สถานะออกซิเดชันและความจุขององค์ประกอบทางเคมี

เมื่ออะตอมโต้ตอบและก่อตัว อิเล็กตรอนระหว่างพวกมันส่วนใหญ่จะมีการกระจายไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากคุณสมบัติของอะตอมแตกต่างกัน มากกว่า อิเลคโตรเนกาติตี อะตอมจะดึงดูดตัวมันเองมากขึ้น ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน- อะตอมที่ดึงดูดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเข้ามาจะได้บางส่วน ประจุลบ δ — “คู่หู” ของมันคือประจุบวกบางส่วน δ+ - หากความต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่สร้างพันธะไม่เกิน 1.7 เราจะเรียกว่าพันธะ ขั้วโลกโควาเลนต์ - หากเกิดความแตกต่างในอิเลคโตรเนกาติวีตี้ขึ้นมา พันธะเคมีเกิน 1.7 แล้วเราเรียกการเชื่อมต่อดังกล่าว อิออน .

สถานะออกซิเดชัน เป็นประจุเสริมแบบมีเงื่อนไขของธาตุอะตอมในสารประกอบ คำนวณบนสมมติฐานว่าสารประกอบทั้งหมดประกอบด้วยไอออน (ทั้งหมด พันธะขั้วโลก– อิออน)

“การเรียกเก็บเงินแบบมีเงื่อนไข” หมายความว่าอย่างไร เราเพียงแต่ตกลงกันว่าเราจะทำให้สถานการณ์ง่ายขึ้นเล็กน้อย: เราจะถือว่าพันธะขั้วโลกใดๆ ที่เป็นไอออนิกโดยสมบูรณ์ และเราจะถือว่าอิเล็กตรอนออกไปหรือมาจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งโดยสมบูรณ์ แม้ว่าในความเป็นจริงจะไม่ใช่กรณีนี้ก็ตาม . และอิเล็กตรอนที่มีเงื่อนไขจะออกจากอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีน้อยกว่าไปเป็นอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตี้มากขึ้น

ตัวอย่างเช่นในพันธะ H-Cl เราเชื่อว่าไฮโดรเจน "ยอม" อิเล็กตรอนตามเงื่อนไขและประจุของมันคือ +1 และคลอรีน "ยอมรับ" อิเล็กตรอนและประจุของมันคือ -1 ในความเป็นจริงไม่มีประจุทั้งหมดบนอะตอมเหล่านี้

แน่นอนว่าคุณมีคำถาม - ทำไมต้องประดิษฐ์สิ่งที่ไม่มีอยู่จริง? นี่ไม่ใช่แผนการร้ายกาจของนักเคมีทุกอย่างเรียบง่าย: รุ่นนี้สะดวกมาก แนวคิดเกี่ยวกับสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบต่างๆ มีประโยชน์เมื่อทำการคอมไพล์ การจำแนกประเภท สารเคมี, คำอธิบายคุณสมบัติ, การรวบรวมสูตรของสารประกอบและระบบการตั้งชื่อ สถานะออกซิเดชันมักใช้โดยเฉพาะเมื่อทำงานร่วมกับ ปฏิกิริยารีดอกซ์.

มีสถานะออกซิเดชัน สูงกว่า, ด้อยกว่าและ ระดับกลาง.

สูงกว่าสถานะออกซิเดชันเท่ากับหมายเลขกลุ่มที่มีเครื่องหมายบวก

ต่ำสุดถูกกำหนดให้เป็นเลขหมู่ลบ 8

และ ระดับกลางเลขออกซิเดชันคือจำนวนเต็มเกือบทั้งหมดตั้งแต่สถานะออกซิเดชันต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด

ตัวอย่างเช่น, ไนโตรเจนมีลักษณะเฉพาะคือ: สถานะออกซิเดชันสูงสุด +5, 5 - 8 ต่ำสุด = -3 และสถานะออกซิเดชันระดับกลางตั้งแต่ -3 ถึง +5 ตัวอย่างเช่นในไฮดราซีน N 2 H 4 สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนอยู่ในระดับปานกลาง -2

ส่วนใหญ่แล้วสถานะออกซิเดชันของอะตอมใน สารที่ซับซ้อนจะแสดงด้วยเครื่องหมายก่อน จากนั้นจึงระบุด้วยตัวเลข เป็นต้น +1, +2, -2 ฯลฯ เมื่อไร เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับประจุของไอออน (สมมติว่ามีไอออนอยู่จริงในสารประกอบ) จากนั้นให้ระบุตัวเลขก่อน แล้วจึงระบุเครื่องหมาย ตัวอย่างเช่น: Ca 2+ , CO 3 2- .

หากต้องการค้นหาสถานะออกซิเดชัน ให้ใช้ดังต่อไปนี้ กฎ :

1. สถานะออกซิเดชันของอะตอมใน สารง่ายๆ เท่ากับศูนย์
2. ใน โมเลกุลที่เป็นกลาง ผลรวมพีชคณิตสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ สำหรับไอออนผลรวมนี้จะเท่ากับประจุของไอออน
3. สถานะออกซิเดชัน โลหะอัลคาไล (องค์ประกอบของกลุ่ม I ของกลุ่มย่อยหลัก) ในสารประกอบคือ +1 สถานะออกซิเดชัน โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (องค์ประกอบของกลุ่ม II ของกลุ่มย่อยหลัก) ในสารประกอบคือ +2; สถานะออกซิเดชัน อลูมิเนียมในการเชื่อมต่อจะเท่ากับ +3;
4. สถานะออกซิเดชัน ไฮโดรเจนในสารประกอบที่มีโลหะ (- NaH, CaH 2 เป็นต้น) มีค่าเท่ากับ -1 - ในสารประกอบที่ไม่ใช่โลหะ () +1 ;
5. สถานะออกซิเดชัน ออกซิเจนเท่ากับ -2 . ข้อยกเว้นแต่งหน้า เปอร์ออกไซด์– สารประกอบที่มีหมู่ –O-O- โดยที่สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนเท่ากับ -1 และสารประกอบอื่นๆ ( ซูเปอร์ออกไซด์, โอโซน, ออกซิเจนฟลูออไรด์ 2ฯลฯ );
6. สถานะออกซิเดชัน ฟลูออไรด์ในสารเชิงซ้อนทั้งหมดมีค่าเท่ากัน -1 .

รายการข้างต้นคือสถานการณ์เมื่อเราพิจารณาสถานะออกซิเดชัน คงที่ . องค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชัน — ตัวแปรและขึ้นอยู่กับลำดับและชนิดของอะตอมในสารประกอบด้วย

ตัวอย่าง:

ออกกำลังกาย: กำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในโมเลกุลโพแทสเซียมไดโครเมต: K 2 Cr 2 O 7 .

สารละลาย:สถานะออกซิเดชันของโพแทสเซียมคือ +1 สถานะออกซิเดชันของโครเมียมแสดงเป็น เอ็กซ์สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -2 ผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลเท่ากับ 0 เราได้สมการ: +1*2+2*x-2*7=0 เมื่อแก้ได้แล้วเราจะได้สถานะออกซิเดชันของโครเมียม +6

ในสารประกอบไบนารี ธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตีจะมีลักษณะเฉพาะมากกว่า ระดับลบออกซิเดชัน, อิเลคโตรเนกาติวิตี้น้อย - บวก

โปรดทราบว่า แนวคิดของสถานะออกซิเดชันนั้นเป็นไปตามอำเภอใจมาก! สถานะออกซิเดชันไม่ได้ระบุประจุที่แท้จริงของอะตอมและไม่มีประจุจริง ความหมายทางกายภาพ - นี่เป็นแบบจำลองแบบง่ายที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเราต้องการ เช่น ปรับสัมประสิทธิ์ในสมการให้เท่ากัน ปฏิกิริยาเคมีหรือสำหรับอัลกอริทึมการจำแนกประเภทของสาร

เลขออกซิเดชันไม่ใช่เวเลนซ์! สถานะออกซิเดชันและวาเลนซีไม่ตรงกันในหลายกรณี เช่น เวเลนซ์ของไฮโดรเจนใน เรื่องง่ายๆ H2 เท่ากับ I และสถานะออกซิเดชันตามกฎ 1 เท่ากับ 0

นี้ กฎพื้นฐานซึ่งจะช่วยคุณระบุสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบในกรณีส่วนใหญ่

ในบางสถานการณ์ คุณอาจประสบปัญหาในการกำหนดเลขออกซิเดชันของอะตอม ลองดูสถานการณ์เหล่านี้บางส่วนและวิธีแก้ปัญหา:

1. ในออกไซด์สองเท่า (คล้ายเกลือ) ระดับของอะตอมมักจะเป็นสถานะออกซิเดชันสองสถานะ ตัวอย่างเช่นในระดับเหล็ก Fe 3 O 4 เหล็กมีสถานะออกซิเดชันสองสถานะ: +2 และ +3 ฉันควรระบุอันไหน? ทั้งคู่. เพื่อให้ง่ายขึ้น เราสามารถจินตนาการว่าสารประกอบนี้เป็นเกลือ: Fe(FeO 2) 2 ในเวลาเดียวกัน กรดตกค้างก่อให้เกิดอะตอมที่มีสถานะออกซิเดชัน +3 หรือดับเบิ้ลออกไซด์สามารถแสดงได้ดังนี้ FeO*Fe 2 O 3
2. ในสารประกอบเปอร์รอกโซ ตามกฎแล้วสถานะออกซิเดชันของอะตอมออกซิเจนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไม่มีขั้วโควาเลนต์จะเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่นในไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 และเปอร์ออกไซด์ของโลหะอัลคาไลสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -1 เพราะ หนึ่งในพันธะคือโควาเลนต์ไม่มีขั้ว (H-O-O-H) อีกตัวอย่างหนึ่งคือกรดเปอร์รอกโซโมโนซัลฟิวริก (กรดคาโร) H 2 SO 5 (ดูรูป) ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน 2 อะตอมที่มีสถานะออกซิเดชันที่ -1 อะตอมที่เหลือมีสถานะออกซิเดชันที่ -2 ดังนั้นรายการต่อไปนี้จะเข้าใจได้ง่ายขึ้น: H 2 เอส 3 (O2) สารประกอบโครเมียมเปอร์รอกโซเป็นที่รู้จัก เช่น โครเมียม (VI) เปอร์ออกไซด์ CrO(O 2) 2 หรือ CrO 5 และอื่นๆ อีกมากมาย
3. อีกตัวอย่างหนึ่งของสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันที่ไม่ชัดเจนคือซูเปอร์ออกไซด์ (NaO 2) และโอโซนคล้ายเกลือ KO 3 ในกรณีนี้ควรพูดคุยกันมากกว่า ไอออนโมเลกุล O 2 ที่มีประจุ -1 และ O 3 ที่มีประจุ -1 บางรุ่นอธิบายโครงสร้างของอนุภาคดังกล่าวซึ่งเป็นภาษารัสเซีย หลักสูตรดำเนินการในปีแรกของมหาวิทยาลัยเคมี: MO LCAO, วิธีการซ้อนทับแผนการความจุ ฯลฯ
4. ใน สารประกอบอินทรีย์แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันไม่สะดวกในการใช้งานมากนักเพราะว่า ระหว่างอะตอมของคาร์บอนก็มี จำนวนมากโควาเลนต์ พันธบัตรที่ไม่มีขั้ว- แต่ถ้าคุณวาด สูตรโครงสร้างโมเลกุล ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของแต่ละอะตอมสามารถกำหนดได้จากชนิดและจำนวนอะตอมที่อะตอมถูกพันธะโดยตรง ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันของอะตอมคาร์บอนปฐมภูมิในไฮโดรคาร์บอนคือ -3 สำหรับอะตอมทุติยภูมิ -2 สำหรับอะตอมตติยภูมิ -1 ​​และสำหรับอะตอมควอเทอร์นารี - 0

มาฝึกหาสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบอินทรีย์กัน ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องวาดสูตรโครงสร้างที่สมบูรณ์ของอะตอมและเลือกอะตอมของคาร์บอนที่มีสภาพแวดล้อมใกล้เคียงที่สุด - อะตอมที่เชื่อมต่อโดยตรง

• เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น คุณสามารถใช้ตารางความสามารถในการละลายซึ่งจะแสดงประจุของไอออนที่พบมากที่สุด มากที่สุด การสอบภาษารัสเซียในวิชาเคมี (USE, GIA, DVI) อนุญาตให้ใช้ตารางความสามารถในการละลายได้ นี่คือเอกสารโกงสำเร็จรูปซึ่งในหลายกรณีสามารถประหยัดเวลาได้อย่างมาก
• เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารเชิงซ้อน ก่อนอื่นเราจะระบุสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่เราทราบอย่างแน่นอน (องค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันคงที่) และสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบด้วย ระดับตัวแปรออกซิเดชันแสดงเป็น x ผลรวมของประจุทั้งหมดของอนุภาคทั้งหมดเป็นศูนย์ในโมเลกุลหรือเท่ากับประจุของไอออนในไอออน จากข้อมูลนี้ทำให้ง่ายต่อการสร้างและแก้สมการ