Oksidasyon durumunu belirleme görevi basit bir formalite veya karmaşık bir bulmaca olabilir. Her şeyden önce, kimyasal bileşiğin formülüne ve varlığına bağlı olacaktır. temel bilgi kimya ve matematikte.
Sıralı mantıksal eylemlerin temel kurallarını ve algoritmasını bilmek; konuşacağız Bu yazıda bu tür sorunları çözerken herkes bu görevle kolaylıkla başa çıkabilir. Çeşitli kimyasal bileşiklerin oksidasyon durumlarını belirlemeyi pratik edip öğrendikten sonra, elektronik bir denge kurarak karmaşık redoks reaksiyonlarını dengeleme görevini güvenle üstlenebilirsiniz.
Oksidasyon durumu kavramı
Oksidasyon derecesini nasıl belirleyeceğinizi öğrenmek için öncelikle bu kavramın ne anlama geldiğini anlamalısınız?
- Oksidasyon numarası, elektronların atomdan atoma aktarıldığı redoks reaksiyonlarında yazarken kullanılır.
- Oksidasyon durumu, aktarılan elektronların sayısını kaydederek atomun koşullu yükünü gösterir.
- Oksidasyon durumu ve değerlik çoğu zaman aynıdır.
Bu tanımlama, kimyasal elementin üstünde, sağ köşesinde yazılır ve “+” veya “-” işaretli bir tam sayıdır. Oksidasyon durumunun sıfır değeri bir işaret taşımaz.
Oksidasyon derecesini belirleme kuralları
Oksidasyon durumunu belirlemek için ana kuralları ele alalım:
- Basit temel maddeler yani tek tür atomdan oluşanlar her zaman sahip olacaktır. sıfır derece oksidasyon. Örneğin Na0, H02, P04
- Her zaman bir sabit oksidasyon durumuna sahip olan çok sayıda atom vardır. Tabloda verilen değerleri hatırlamak daha iyidir.
- Gördüğünüz gibi, bunun tek istisnası, hidrojenin metallerle kombinasyonunda meydana gelir; burada, kendisine özgü olmayan "-1" oksidasyon durumunu elde eder.
- Oksijen ayrıca florlu bir kimyasal bileşikte "+2" ve oksijen atomlarının birbirine bağlandığı peroksit, süperoksit veya ozonit bileşiklerinde "-1" oksidasyon durumunu alır.
- Metal iyonlarının çeşitli oksidasyon durumları (ve yalnızca pozitif olanlar) vardır, bu nedenle bileşikteki komşu elementler tarafından belirlenir. Örneğin FeCl3'te klorun oksidasyon durumu "-1"dir, 3 atomu vardır, dolayısıyla -1'i 3 ile çarparız, "-3" elde ederiz. Bir bileşiğin oksidasyon durumlarının toplamının “0” olması için demirin oksidasyon durumunun “+3” olması gerekir. FeCl2 formülünde demir buna göre derecesini “+2” olarak değiştirecektir.
- Formüldeki tüm atomların oksidasyon durumlarını matematiksel olarak toplayarak (işaretler dikkate alınarak), her zaman sıfır değeri elde edilmelidir. Örneğin, hidroklorik asit H+1Cl-1 (+1 ve -1 = 0) ve sülfürlü asitte H2+1S+4O3-2 (hidrojen için +1 * 2 = +2, kükürt için +4 ve kükürt için -2 * 3 = – 6) oksijen; +6 ve -6'nın toplamı 0'ı verir).
- Tek atomlu bir iyonun oksidasyon durumu yüküne eşit olacaktır. Örneğin: Na+, Ca+2.
- Nai en yüksek derece oksidasyon genellikle D.I.'nin periyodik tablosundaki grup numarasıyla ilişkilidir.
Oksidasyon derecesini belirlemek için algoritma
Oksidasyon durumunu bulma sırası karmaşık değildir ancak dikkat ve belirli eylemler gerektirir.
Görev: KMnO4 bileşiğindeki oksidasyon durumlarını düzenlemek
- İlk element olan potasyumun sabit bir oksidasyon durumu “+1”dir.
Kontrol etmek için potasyumun elementlerin 1. grubunda yer aldığı periyodik tabloya bakabilirsiniz. - Geriye kalan iki elementten oksijenin oksidasyon durumu -2'dir.
- Aldık aşağıdaki formül: K+1MnxO4-2. Manganezin oksidasyon durumunu belirlemek için kalır.
Yani x, bizim tarafımızdan bilinmeyen manganezin oksidasyon durumudur. Artık bileşikteki atom sayısına dikkat etmek önemlidir.
Potasyum atomlarının sayısı 1, manganez 1, oksijen 4'tür.
Toplam (toplam) yük sıfır olduğunda molekülün elektriksel nötrlüğü dikkate alınarak,
1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(aktarırken işareti değiştiriyoruz)
1x = +7, x = +7
Dolayısıyla bileşikteki manganezin oksidasyon durumu “+7”dir.
Görev: Fe2O3 bileşiğindeki oksidasyon durumlarını düzenlemek.
- Oksijen bilindiği gibi “-2” oksidasyon durumuna sahiptir ve oksitleyici bir madde olarak görev yapar. Atom sayısı (3) dikkate alındığında oksijenin toplam değeri “-6”dır (-2*3= -6), yani. oksidasyon sayısını atom sayısıyla çarpın.
- Formülü dengelemek ve sıfıra getirmek için 2 demir atomunun oksidasyon durumu “+3” (2*+3=+6) olacaktır.
- Toplam sıfırdır (-6 ve +6 = 0).
Görev: Al(NO3)3 bileşiğindeki oksidasyon durumlarını düzenlemek.
- Yalnızca bir alüminyum atomu vardır ve sabit bir oksidasyon durumu “+3”tür.
- Bir molekülde (3*3) 9 oksijen atomu vardır, oksijenin oksidasyon durumu bilindiği gibi “-2” yani bu değerleri çarptığımızda “-18” elde ederiz.
- Negatifi eşitlemek için kalır ve pozitif değerler böylece nitrojenin oksidasyon derecesi belirlenir. -18 ve +3, +15 eksik Ve 3 nitrojen atomu olduğu göz önüne alındığında oksidasyon durumunu belirlemek kolaydır: 15'i 3'e bölün ve 5'i alın.
- Azotun oksidasyon durumu “+5”tir ve formül şu şekilde görünecektir: Al+3(N+5O-23)3
- İstenilen değeri bu şekilde belirlemek zorsa denklemleri oluşturup çözebilirsiniz:
1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0.
+3+3x-18=0
3x=15
x=5
Yani oksidasyon durumu yeterlidir önemli kavram kimyada, bir moleküldeki atomların durumunu simgeleyen.
Oksidasyon derecesini doğru bir şekilde belirlemenizi sağlayan belirli hükümler veya temel bilgiler olmadan bu görevle baş etmek imkansızdır. Bu nedenle, tek bir sonuç var: Makalede açık ve net bir şekilde sunulan oksidasyon durumunu bulma kurallarını iyice öğrenin ve inceleyin ve kimyasal karmaşıklıkların zor yolunda cesurca ilerleyin.
Oksidasyon durumu - geleneksel değer Redoks reaksiyonlarını kaydetmek için kullanılır. Oksidasyon derecesini belirlemek için bir oksidasyon tablosu kullanılır kimyasal elementler.
Anlam
Temel kimyasal elementlerin oksidasyon durumu elektronegatifliklerine dayanır. Değer, bileşiklerde yer değiştiren elektronların sayısına eşittir.
Elektronlar atomdan uzaklaştırılırsa oksidasyon durumu pozitif kabul edilir; element bileşikteki elektronları bağışlar ve bir indirgeyici maddedir. Bu elementler metalleri içerir; oksidasyon durumları her zaman pozitiftir.
Bir elektron bir atoma doğru yer değiştirdiğinde değer negatif kabul edilir ve element bir oksitleyici madde olarak kabul edilir. Atom dışsal olana kadar elektronları kabul eder. enerji seviyesi. Ametallerin çoğu oksitleyici maddelerdir.
Reaksiyona girmeyen basit maddeler her zaman sıfır oksidasyon durumuna sahiptir.
Pirinç. 1. Oksidasyon durumları tablosu.
Bağlantılı olarak pozitif derece oksidasyon, daha düşük elektronegatifliğe sahip metal olmayan bir atoma sahiptir.
Tanım
Maksimum ve minimum oksidasyon durumları (bir atomun kaç elektron verebileceği ve kabul edebileceği) şu şekilde belirlenebilir: periyodik tablo Mendeleev.
Maksimum derece elementin bulunduğu grubun sayısına veya değerlik elektronlarının sayısına eşittir. Minimum değer formülle belirlenir:
Hayır. (gruplar) – 8.
Pirinç. 2. Periyodik tablo.
Karbon dördüncü grupta yer aldığından en yüksek oksidasyon durumu +4, en düşük oksidasyon durumu ise -4'tür. Kükürtün maksimum oksidasyon derecesi +6, minimum -2'dir. Ametallerin çoğu her zaman değişken (pozitif ve negatif) oksidasyon durumuna sahiptir. Bunun istisnası florürdür. Oksidasyon durumu her zaman -1'dir.
Bu kuralın sırasıyla grup I ve II'nin alkali ve alkalin toprak metalleri için geçerli olmadığı unutulmamalıdır. Bu metaller sabit bir pozitif oksidasyon durumuna sahiptir - lityum Li +1, sodyum Na +1, potasyum K +1, berilyum Be +2, magnezyum Mg +2, kalsiyum Ca +2, stronsiyum Sr +2, baryum Ba +2. Diğer metaller sergileyebilir değişen dereceler oksidasyon. Bunun istisnası alüminyumdur. Grup III'te olmasına rağmen oksidasyon durumu her zaman +3'tür.
Pirinç. 3. Alkali ve alkalin toprak metalleri.
İtibaren VIII grubu Yalnızca rutenyum ve osmiyum en yüksek oksidasyon durumunu +8 sergileyebilir. Grup I'deki altın ve bakır, sırasıyla +3 ve +2 oksidasyon durumlarını sergiler.
Kayıt
Oksidasyon durumunu doğru bir şekilde kaydetmek için birkaç kuralı hatırlamanız gerekir:
- atıl gazlar reaksiyona girmez, dolayısıyla oksidasyon durumları her zaman sıfırdır;
- bileşiklerde değişken oksidasyon durumu, değişken değerliliğe ve diğer elementlerle etkileşime bağlıdır;
- metalli bileşiklerdeki hidrojen negatif bir oksidasyon durumu sergiler - Ca +2 H2 −1, Na +1 H −1;
- oksijen, oksijen florür ve peroksit - O +2 F 2 −1, H 2 +1 O 2 −1 dışında her zaman -2 oksidasyon durumuna sahiptir.
Ne öğrendik?
Oksidasyon durumu, bir bileşikteki bir elementin atomunun kaç elektronu kabul ettiğini veya vazgeçtiğini gösteren koşullu bir değerdir. Değer, değerlik elektronlarının sayısına bağlıdır. Bileşiklerdeki metaller her zaman pozitif bir oksidasyon durumuna sahiptir; indirgeyici ajanlardır. Alkali ve alkali toprak metalleri Oksidasyon durumu her zaman aynıdır. Flor hariç metal olmayanlar pozitif ve negatif oksidasyon durumlarını üstlenebilir.
Hedef: Değerlik çalışmasına devam edin. Oksidasyon durumu kavramını verin. Oksidasyon durumlarının türlerini göz önünde bulundurun: pozitif, negatif, sıfır değer. Bir bileşikteki bir atomun oksidasyon durumunu doğru şekilde belirlemeyi öğrenin. Çalışılan kavramları karşılaştırma ve genelleştirme tekniklerini öğretin; Oksidasyon derecesinin belirlenmesinde beceriler geliştirmek kimyasal formüller; becerilerini geliştirmeye devam et bağımsız çalışma; gelişmeyi teşvik etmek mantıksal düşünme. Hoşgörü (hoşgörü ve diğer insanların görüşlerine saygı) ve karşılıklı yardımlaşma duygusunu geliştirmek; fark etmek estetik eğitimi(sunumları kullanırken tahta ve not defterlerinin tasarımı aracılığıyla).
Ders ilerlemesi
BEN. Organizasyon anı
Ders için öğrencileri kontrol ediyorum.
II. Derse hazırlanıyorum.
Ders için ihtiyacınız olacak: Periyodik tablo D.I. Mendeleev, ders kitabı, çalışma kitapları, kalemler, kurşun kalemler.
III. Ödev kontrol ediliyor.
Ön anket; bazıları tahtada kartları kullanarak, bir test yaparak ve özetleyerek çalışacak bu aşama entelektüel bir oyun olacak.
1. Kartlarla çalışmak.
1 kart
Tanımlamak kütle kesirleri(%) karbon ve oksijen karbondioksit (CO 2 ) .
2 kart
H 2 S molekülündeki bağın türünü belirleyin ve yapısını yazın. elektronik formül moleküller.
2. Önden araştırma
- Kimyasal bağ nedir?
- Ne tür kimyasal bağları biliyorsunuz?
- Hangi bağa kovalent bağ denir?
- Hangi kovalent bağlar tahsis etmek?
- Değerlik nedir?
- Değerliliği nasıl tanımlarız?
- Hangi elementlerin (metaller ve metal olmayanlar) değişken değerliliği vardır?
3. Test etme
1. Polar olmayan kovalent bağ hangi moleküllerde bulunur?
2 . Kovalent olarak polar olmayan bir bağ oluştuğunda hangi molekül üçlü bağ oluşturur?
3 . Pozitif yüklü iyonlara ne denir?
A) katyonlar
B) moleküller
B) anyonlar
D) kristaller
4. İyonik bir bileşiğin maddeleri hangi sırada bulunur?
A) CH4, NH3, Mg
B) CI 2, MgO, NaCl
B) MgF 2, NaCI, CaCI 2
D) H 2 S, HCI, H 2 O
5 . Değerlik şu şekilde belirlenir:
A) grup numarasına göre
B) eşlenmemiş elektron sayısına göre
B) kimyasal bağ türüne göre
D) dönem numarasına göre.
4. Akıl oyunu"Tic Tac Toe" »
Kovalent polar bağlara sahip maddeleri bulun.
IV. Yeni materyal öğrenme
Oksidasyon durumu, bir moleküldeki atomun durumunun önemli bir özelliğidir. Değerlik, bir atomdaki eşleşmemiş elektronların sayısı, yalnız elektron çiftlerine sahip yörüngeler, yalnızca atomun uyarılması sürecinde belirlenir. Bir elementin en yüksek değerliği genellikle grup numarasına eşittir. Farklı kimyasal bağlara sahip bileşiklerde oksidasyon derecesi farklı şekilde oluşur.
Farklı kimyasal bağlara sahip moleküller için oksidasyon durumu nasıl oluşur?
1) İyonik bağlı bileşiklerde elementlerin oksidasyon durumları iyonların yüklerine eşittir.
2) Kovalent polar olmayan bağa sahip bileşiklerde (basit maddelerin moleküllerinde), elementlerin oksidasyon durumu 0'dır.
N 2 0 , ÇBEN 2 0 , F 2 0 , S 0 , yapay zeka 0
3) Moleküller için kovalent polar bağ Oksidasyon durumu, iyonik kimyasal bağlara sahip moleküllere benzer şekilde belirlenir.
Element oksidasyon durumu Molekülün iyonlardan oluştuğunu varsayarsak, bir moleküldeki atomunun koşullu yüküdür.
Bir atomun oksidasyon durumu, değerliğinden farklı olarak bir işarete sahiptir. Pozitif, negatif ve sıfır olabilir.
Değerlik, element sembolünün üzerinde Romen rakamlarıyla gösterilir:
II |
BEN |
IV |
Fe |
Cu |
S, |
ve oksidasyon durumu, element sembollerinin üzerinde yük ile Arap rakamlarıyla gösterilir ( MG +2 , Ca +2 ,N+1,M.I.ˉ¹).
Pozitif oksidasyon durumu bu atomlara verilen elektron sayısına eşittir. Bir atom tüm değerlik elektronlarından vazgeçebilir (ana gruplar için bunlar elektronlardır) harici seviye) en yüksek oksidasyon durumunu sergilerken (Örneğin: en yüksek oksidasyon durumu) elementin bulunduğu grubun numarasına karşılık gelir. ana alt grup Grup II eşittir +2 ( Zn +2) F, He, Ne hariç hem metaller hem de metal olmayanlar pozitif derece gösterir. Örneğin: C+4,Hayır+1 , Al+3
Negatif oksidasyon durumu, belirli bir atom tarafından kabul edilen elektron sayısına eşittir; yalnızca metal olmayanlar tarafından sergilenir. Ametal atomlar dış seviyeyi tamamlamak için eksik olan elektron miktarı kadar elektron eklerler, dolayısıyla negatif derece sergilerler.
Grup IV-VII'nin ana alt gruplarının elemanları için asgari derece oksidasyon sayısal olarak eşittir
Örneğin:
En yüksek ve en düşük oksidasyon durumları arasındaki oksidasyon durumunun değerine ara madde denir:
Daha yüksek |
Orta seviye |
En düşük |
C +3, C +2, C 0, C -2 |
||
Kovalent polar olmayan bağa sahip bileşiklerde (basit maddelerin moleküllerinde), elementlerin oksidasyon durumu 0'dır: N 2 0 , İLEBEN 2 0 , F 2 0 , S 0 , yapay zeka 0
Bir bileşikteki bir atomun oksidasyon durumunu belirlemek için bir takım hükümlerin dikkate alınması gerekir:
1. Oksidasyon durumuFtüm bağlantılarda “-1”e eşittir.Hayır +1 F -1 , H +1 F -1
2. Çoğu bileşikte oksijenin oksidasyon durumu (-2) istisnadır: OF 2 , burada oksidasyon durumu O +2'dirF -1
3. Çoğu bileşikteki hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir, ancak aşağıdaki bileşik hariç: aktif metaller, burada oksidasyon durumu (-1): Hayır +1 H -1
4. Ana alt grupların metallerinin oksidasyon derecesiBEN, II, IIITüm bileşiklerdeki gruplar +1,+2,+3'tür.
Sabit oksidasyon durumlarına sahip elementler şunlardır:
A) alkali metaller (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - oksidasyon durumu +1
B) (Hg) hariç grubun II ana alt grubunun elemanları: Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - oksidasyon durumu +2
İÇİNDE) III. element gruplar: Al - oksidasyon durumu +3
Bileşiklerde formül oluşturma algoritması:
1 yol
1 . Elektronegatifliği düşük olan element birinci sırada, elektronegatifliği yüksek olan ikinci sırada yazılır.
2 . İlk etapta yazılan eleman pozitif yük“+” ve ikincisinde negatif yük “-” ile.
3 . Her elementin oksidasyon durumunu belirtin.
4 . Yükseltgenme durumlarının ortak katını bulun.
5. En küçük ortak katı oksidasyon durumlarının değerine bölün ve elde edilen endeksleri ilgili elementin simgesinin hemen altına atayın.
6. Oksidasyon durumu çift - tek ise, sağ alttaki sembolün yanında "+" ve "-" işaretleri olmayan bir çapraz - çapraz görünürler:
7. Yükseltgenme numarası eşit bir değere sahipse, önce bunların azaltılması gerekir. en küçük değer oksidasyon durumu ve “+” ve “-” işaretleri olmadan bir çarpı işareti koyun: C +4 O -2
Yöntem 2
1 . N'nin oksidasyon durumunu X ile gösterelim, O'nun oksidasyon durumunu gösterelim: N 2 XO 3 -2
2 . Negatif yüklerin toplamını belirleyin; bunu yapmak için oksijenin oksidasyon durumunu oksijen indeksi ile çarpın: 3· (-2) = -6
3 Bir molekülün elektriksel olarak nötr olması için pozitif yüklerin toplamını belirlemeniz gerekir: X2 = 2X
4 .Cebirsel bir denklem oluşturun:
N 2 + 3 O 3 –2
V. Konsolidasyon
1) Konuyu “Yılan” adlı oyunla pekiştirmek.
Oyunun kuralları: Öğretmen kartları dağıtır. Her kartta bir soru ve başka bir sorunun cevabı bulunmaktadır.
Öğretmen oyunu başlatır. Soru okunduğunda sorumun cevabını kartta yazan öğrenci elini kaldırıp cevabı söylüyor. Cevap doğruysa sorusunu okur ve bu sorunun cevabını bilen öğrenci elini kaldırır ve cevap verir vb. Doğru cevaplardan oluşan bir yılan oluşur.
- Bir kimyasal elementin atomunun oksidasyon durumu nasıl ve nerede gösterilir?
Cevap: Eleman sembolünün üzerinde yükü "+" ve "-" olan Arap rakamı. - Kimyasal elementlerin atomlarında ne tür oksidasyon durumları ayırt edilir?
Cevap: orta seviye - Metal hangi dereceyi sergiliyor?
Cevap: pozitif, negatif, sıfır. - Polar olmayan kovalent bağlara sahip basit maddeler veya moleküller ne derece sergiler?
Cevap: pozitif - Katyon ve anyonların yükü nedir?
Cevap: hükümsüz. - Pozitif ve negatif oksidasyon durumları arasında yer alan oksidasyon durumunun adı nedir?
Cevap: olumlu, olumsuz
2) Aşağıdaki elementlerden oluşan maddelerin formüllerini yazın
- N ve H
- R ve O
- Zn ve Cl
3) Değişken oksidasyon durumuna sahip olmayan maddeleri bulun ve üstünü çizin.
Na, Cr, Fe, K, N, Hg, S, Al, C
VI. Ders özeti.
Yorumlarla derecelendirme
VII. Ev ödevi
§23, s.67-72, §23-sayfa 72 No. 1-4'ten sonra görevi tamamlayın.
“A Alın” video kursu ihtiyacınız olan tüm konuları içerir başarılı tamamlama Matematikte 60-65 puanlık Birleşik Devlet Sınavı. Tamamen tüm problemler 1-13 Profil Birleşik Devlet Sınavı matematikte. Ayrıca matematikte Temel Birleşik Devlet Sınavını geçmek için de uygundur. Birleşik Devlet Sınavını 90-100 puanla geçmek istiyorsanız 1. bölümü 30 dakikada ve hatasız çözmeniz gerekiyor!
10-11. Sınıflar ve öğretmenler için Birleşik Devlet Sınavına hazırlık kursu. Matematikte Birleşik Devlet Sınavının 1. Bölümünü (ilk 12 problem) ve Problem 13'ü (trigonometri) çözmek için ihtiyacınız olan her şey. Ve bu, Birleşik Devlet Sınavında 70 puandan fazla ve ne 100 puanlık bir öğrenci ne de beşeri bilimler öğrencisi onlarsız yapamaz.
Tüm gerekli teori. Hızlı yollar Birleşik Devlet Sınavının çözümleri, tuzakları ve sırları. FIPI Görev Bankası'nın 1. bölümünün tüm mevcut görevleri analiz edildi. Kurs, Birleşik Devlet Sınavı 2018'in gerekliliklerine tamamen uygundur.
Kurs 5 içerir büyük konular, her biri 2,5 saat. Her konu sıfırdan, basit ve net bir şekilde verilmektedir.
Yüzlerce Birleşik Devlet Sınavı görevi. Kelime problemleri ve olasılık teorisi. Sorunları çözmek için basit ve hatırlanması kolay algoritmalar. Geometri. Teori, referans materyali, her türlü Birleşik Devlet Sınavı görevinin analizi. Stereometri. Zor çözümler, kullanışlı hileler, geliştirme mekansal hayal gücü. Sıfırdan probleme trigonometri 13. Sıkıştırmak yerine anlamak. Görsel açıklama karmaşık kavramlar. Cebir. Kökler, kuvvetler ve logaritmalar, fonksiyon ve türev. Çözümün temeli karmaşık görevler Birleşik Devlet Sınavının 2 bölümü.
Konular Birleşik Devlet Sınavı kodlayıcısı: Elektronegatiflik. Kimyasal elementlerin oksidasyon durumu ve değerliliği.
Atomlar etkileşime girdiğinde ve oluştuğunda, atomların özellikleri farklı olduğundan aralarındaki elektronlar çoğu durumda eşit olmayan bir şekilde dağılır. Daha elektronegatif atom kendine daha güçlü bir şekilde çeker elektron yoğunluğu. Elektron yoğunluğunu kendine çeken bir atom, kısmi yoğunluk kazanır. negatif yük δ — , “ortağı” kısmi bir pozitif yüktür δ+ . Bir bağı oluşturan atomların elektronegatiflik farkı 1,7'yi geçmiyorsa bağ adını alırız. kovalent kutup . Elektronegatiflik oluşumunda farklılık varsa kimyasal bağ, 1,7'yi aşıyorsa böyle bir bağlantı diyoruz iyonik .
Oksidasyon durumu bir bileşikteki bir element atomunun, tüm bileşiklerin iyonlardan oluştuğu varsayımından hesaplanan yardımcı koşullu yüküdür (tümü kutupsal bağlar– iyonik).
"Koşullu ücret" ne anlama geliyor? Durumu biraz basitleştireceğimiz konusunda hemfikiriz: Herhangi bir polar bağın tamamen iyonik olduğunu kabul edeceğiz ve gerçekte durum böyle olmasa bile elektronun tamamen ayrıldığını veya bir atomdan diğerine geldiğini varsayacağız. . Ve şartlı olarak bir elektron, daha az elektronegatif bir atomdan daha elektronegatif bir atoma doğru ayrılır.
Örneğin H-Cl bağında, hidrojenin koşullu olarak bir elektron "verdiğine" ve yükünün +1 olduğuna ve klorun bir elektron "kabul ettiğine" ve yükünün -1 olduğuna inanıyoruz. Aslında bu atomlarda böyle bir toplam yük yoktur.
Elbette bir sorunuz var: Neden var olmayan bir şeyi icat edesiniz? Bu kimyagerlerin sinsi bir planı değil, her şey basit: Bu model çok kullanışlı. Elementlerin oksidasyon durumuna ilişkin fikirler derlenirken faydalıdır sınıflandırmalar kimyasallar, özelliklerinin açıklaması, bileşik formüllerinin derlenmesi ve isimlendirilmesi. Oksidasyon durumları özellikle aşağıdakilerle çalışırken sıklıkla kullanılır: redoks reaksiyonları.
Oksidasyon durumları var daha yüksek, aşağılık Ve orta seviye.
Daha yüksek oksidasyon durumu artı işaretli grup numarasına eşittir.
En düşük grup numarası eksi 8 olarak tanımlanır.
VE orta seviye Bir oksidasyon numarası, en düşük oksidasyon durumundan en yükseğine kadar hemen hemen herhangi bir tam sayıdır.
Örneğin nitrojen şu şekilde karakterize edilir: en yüksek oksidasyon durumu +5, en düşük 5 - 8 = -3 ve ara oksidasyon durumları -3 ila +5 arasındadır. Örneğin, hidrazin N2H4'te nitrojenin oksidasyon durumu ara madde olan -2'dir.
Çoğu zaman, atomların oksidasyon durumu karmaşık maddelerönce bir işaretle, sonra bir sayıyla gösterilir; örneğin +1, +2, -2 vesaire. Ne zaman hakkında konuşuyoruzİyonun yükü hakkında (iyonun bileşikte gerçekten var olduğunu varsayarak), sonra önce sayıyı, sonra işareti belirtin. Örneğin: Ca 2+ , CO 3 2- .
Oksidasyon durumlarını bulmak için aşağıdakileri kullanın tüzük :
- Atomların oksidasyon durumu basit maddeler sıfıra eşit;
- İÇİNDE nötr moleküller cebirsel toplam oksidasyon durumları sıfırdır, iyonlar için bu toplam iyonun yüküne eşittir;
- Oksidasyon durumu alkali metaller (ana alt grubun I. grubunun elemanları) bileşiklerde +1, oksidasyon durumu alkali toprak metalleri (ana alt grubun grup II'nin elemanları) bileşiklerde +2'dir; oksidasyon durumu alüminyum bağlantılarda +3'e eşittir;
- Oksidasyon durumu hidrojen metalli bileşiklerde (- NaH, CaH 2, vb.) eşittir -1 ; metal olmayan bileşiklerde () +1 ;
- Oksidasyon durumu oksijen eşit -2 . İstisna makyaj yapmak peroksitler– oksijenin oksidasyon durumunun eşit olduğu –O-O- grubunu içeren bileşikler -1 ve diğer bazı bileşikler ( süperoksitler, ozonitler, oksijen florürler OF 2 vesaire.);
- Oksidasyon durumu florür tüm karmaşık maddelerde eşittir -1 .
Yukarıda listelenenler oksidasyon durumunu dikkate aldığımız durumlardır devamlı . Diğer tüm kimyasal elementlerin oksidasyon durumları vardır — değişken ve bileşikteki atomların sırasına ve türüne bağlıdır.
Örnekler:
Egzersiz yapmak: Potasyum dikromat molekülündeki elementlerin oksidasyon durumlarını belirleyin: K 2 Cr 2 O 7 .
Çözüm: Potasyumun oksidasyon durumu +1'dir, kromun oksidasyon durumu şu şekilde gösterilir: X oksijenin oksidasyon durumu -2'dir. Bir moleküldeki tüm atomların oksidasyon durumlarının toplamı 0'a eşittir. Şu denklemi elde ederiz: +1*2+2*x-2*7=0. Bunu çözerek krom +6'nın oksidasyon durumunu elde ederiz.
İkili bileşiklerde, daha elektronegatif olan element şu şekilde karakterize edilir: negatif derece oksidasyon, daha az elektronegatif - pozitif.
dikkat Oksidasyon durumu kavramı çok keyfidir! Oksidasyon durumu bir atomun gerçek yükünü göstermez ve gerçek yükü yoktur. fiziksel anlam . Bu, örneğin denklemdeki katsayıları eşitlememiz gerektiğinde etkili bir şekilde çalışan basitleştirilmiş bir modeldir. kimyasal reaksiyon veya maddelerin sınıflandırılmasının algoritmalaştırılması için.
Oksidasyon numarası değerlik değildir! Oksidasyon durumu ve değerlik birçok durumda çakışmaz. Örneğin hidrojenin değeri basit mesele H2, I'ye eşittir ve kural 1'e göre oksidasyon durumu 0'a eşittir.
Bu temel kurallarçoğu durumda bileşiklerdeki atomların oksidasyon durumunu belirlemenize yardımcı olacaktır.
Bazı durumlarda bir atomun oksidasyon durumunu belirlemede zorluk yaşayabilirsiniz. Bu durumlardan bazılarına bakalım ve bunların nasıl çözüleceğine bakalım:
- Çift (tuz benzeri) oksitlerde, bir atomun derecesi genellikle iki oksidasyon durumudur. Örneğin, Fe3O4 demir ölçeğinde demirin iki oksidasyon durumu vardır: +2 ve +3. Hangisini belirtmeliyim? İkisi birden. Basitleştirmek gerekirse, bu bileşiği bir tuz olarak hayal edebiliriz: Fe(FeO 2) 2. Aynı zamanda asit kalıntısı Oksidasyon durumu +3 olan bir atom oluşturur. Veya çift oksit şu şekilde temsil edilebilir: FeO*Fe203.
- Perokso bileşiklerinde, kural olarak kovalent polar olmayan bağlarla bağlanan oksijen atomlarının oksidasyon durumu değişir. Örneğin hidrojen peroksit H2O2 ve alkali metal peroksitlerde oksijenin oksidasyon durumu -1'dir çünkü bağlardan biri kovalent polar değildir (H-O-O-H). Başka bir örnek, peroksomonosülfürik asittir (Karo asit) H2S05 (şekle bakın), -1 oksidasyon durumuna sahip iki oksijen atomu içerir, geri kalan atomlar -2 oksidasyon durumuna sahiptir, dolayısıyla aşağıdaki giriş daha anlaşılır olacaktır: H 2 SO3 (O2). Krom perokso bileşikleri de bilinmektedir - örneğin, krom (VI) peroksit CrO(O2) 2 veya Cr05 ve diğerleri.
- Belirsiz oksidasyon durumlarına sahip bileşiklerin bir başka örneği, süperoksitler (NaO2) ve tuz benzeri ozonidler KO3'tür. Bu durumda konuşmak daha doğru olur. moleküler iyon O 2 -1 yüküyle ve O 3 -1 yüküyle. Bu tür parçacıkların yapısı, Rusça'da bazı modellerle açıklanmaktadır. müfredat Kimya üniversitelerinin ilk yıllarında alınır: MO LCAO, değerlik şemalarının üst üste bindirilmesi yöntemi vb.
- İÇİNDE organik bileşikler Oksidasyon durumu kavramının kullanımı pek uygun değildir çünkü karbon atomları arasında var büyük sayı kovalent polar olmayan bağlar. Ancak eğer çizerseniz yapısal formül moleküller kullanılıyorsa, her bir atomun oksidasyon durumu, atomun doğrudan bağlandığı atomların türü ve sayısına göre de belirlenebilir. Örneğin, hidrokarbonlardaki birincil karbon atomlarının oksidasyon durumu -3, ikincil atomlar için -2, üçüncül atomlar için -1 ve dördüncül atomlar için -0'dır.
Organik bileşiklerdeki atomların oksidasyon durumunu belirlemeye çalışalım. Bunu yapmak için, atomun tam yapısal formülünü çizmek ve en yakın ortamına (doğrudan bağlı olduğu atomlara) sahip karbon atomunu seçmek gerekir.
- Hesaplamaları basitleştirmek için çözünürlük tablosunu kullanabilirsiniz - en yaygın iyonların yüklerini gösterir. Çoğunda Rusça sınavları kimyada (USE, GIA, DVI) çözünürlük tablosunun kullanımına izin verilir. Bu, çoğu durumda zamandan önemli ölçüde tasarruf sağlayabilecek hazır bir kopya sayfasıdır.
- Karmaşık maddelerdeki elementlerin oksidasyon durumunu hesaplarken, öncelikle kesin olarak bildiğimiz elementlerin (sabit oksidasyon durumuna sahip elementler) oksidasyon durumlarını ve elementlerin oksidasyon durumunu belirtiriz. değişken derece oksidasyon x olarak gösterilir. Bir molekülde tüm parçacıkların tüm yüklerinin toplamı sıfırdır veya bir iyonun içindeki iyonun yüküne eşittir. Bu verilerden bir denklem oluşturmak ve çözmek kolaydır.