Stepen oksidacije i pravila za njegovo izračunavanje. Kako odrediti elektronegativnost oksidacijskog stanja, oksidacijsko stanje, oksidaciju i redukciju

Jedan od osnovnih pojmova u hemiji, koji se široko koristi u pripremi jednačina redoks reakcija, je oksidacijskom stanju atomi.

U praktične svrhe (prilikom sastavljanja jednadžbi redoks reakcija), zgodno je naboje na atomima u molekulama s polarnim vezama predstaviti kao cijele brojeve jednake nabojima koji bi nastali na atomima da se valentni elektroni u potpunosti prenesu na više elektronegativnih atoma, tj. e. ako su veze bile potpuno jonske. Takve vrijednosti naboja nazivaju se oksidacijskim stanjima. Oksidacijsko stanje bilo kojeg elementa u jednostavnoj tvari je uvijek 0.

U molekulima složenih tvari neki elementi uvijek imaju konstantno oksidacijsko stanje. Većina elemenata karakteriziraju varijabilna oksidacijska stanja, koja se razlikuju i po predznaku i po veličini, ovisno o sastavu molekula.

Često je oksidacijsko stanje jednako valenciji i razlikuje se od nje samo u znaku. Ali postoje spojevi u kojima oksidacijsko stanje elementa nije jednako njegovoj valenciji. Kao što je već napomenuto, u jednostavnim supstancama oksidacijsko stanje elementa je uvijek nula, bez obzira na njegovu valenciju. U tabeli se porede valencije i oksidaciona stanja nekih elemenata u različitim jedinjenjima.

Oksidacijsko stanje atoma (elementa) u jedinjenju, ovo je uslovni naboj izračunat pod pretpostavkom da se jedinjenje sastoji samo od jona. Prilikom određivanja stepena oksidacije, uslovno se pretpostavlja da valentni elektroni u jedinjenju prelaze na više elektronegativnih atoma, te se stoga spojevi sastoje od pozitivno i negativno nabijenih jona. U stvarnosti, u većini slučajeva, ne dolazi do potpunog povratka elektrona, već samo do pomicanja elektronskog para s jednog atoma na drugi. Tada se može dati još jedna definicija: Oksidacijsko stanje je električni naboj koji bi nastao na atomu kada bi se elektronski parovi s kojima je povezan s drugim atomima u spoju prenijeli na više elektronegativnih atoma, a elektronski parovi koji povezuju iste atome bila bi podijeljena između njih.

Prilikom izračunavanja oksidacijskih stanja koristi se niz jednostavnih pravila:

1 . Oksidacijsko stanje elemenata u jednostavnim supstancama, kako monoatomskim tako i molekularnim, je nula (Fe 0, O 2 0).

2 . Oksidacijsko stanje elementa u obliku jednoatomnog jona jednako je naboju ovog jona (Na +1, Ca +2, S -2).

3 . U jedinjenjima s kovalentnom polarnom vezom, negativni naboj se odnosi na elektronegativniji atom, a pozitivan naboj na manje elektronegativan atom, a oksidacijska stanja elemenata poprimaju sljedeće vrijednosti:

Stanje oksidacije fluora u jedinjenjima je uvijek -1;

Oksidacijsko stanje kiseonika u jedinjenjima je -2 (); sa izuzetkom peroksida, gde je formalno jednako -1 (), fluorida kiseonika, gde je jednako +2 (), kao i superoksida i ozonida, u kojima je oksidaciono stanje kiseonika -1/2;

Oksidacijsko stanje vodika u jedinjenjima je +1 (), sa izuzetkom metalnih hidrida, gdje je -1 ( );

Za zemnoalkalne i zemnoalkalne elemente, oksidaciono stanje je +1 i +2, respektivno.

Većina elemenata može pokazati promjenjivo stanje oksidacije.

4 . Algebarski zbir oksidacionih stanja u neutralnom molekulu je nula, u kompleksnom jonu to je naboj jona.

Za elemente sa promjenjivim oksidacijskim stanjem, njegovu vrijednost je lako izračunati, poznavajući formulu spoja i koristeći pravilo br. 4. Na primjer, potrebno je odrediti oksidacijsko stanje fosfora u fosfornoj kiselini H 3 PO 4 . Budući da kisik ima CO = -2, a vodik ima CO = +1, tada bi za nultu sumu fosfora oksidacijsko stanje trebalo biti jednako +5:

Na primjer, u NH 4 Cl, zbir oksidacijskih stanja svih atoma vodika je 4 × (+1), a oksidacijsko stanje klora je -1, pa bi oksidacijsko stanje dušika trebalo biti jednako -3. U sulfatnom jonu SO 4 2–, zbir oksidacionih stanja četiri atoma kiseonika je -8, tako da sumpor mora imati oksidaciono stanje od +6 kako bi ukupni naboj jona bio -2.

Koncept stepena oksidacije za većinu jedinjenja je uslovan, jer ne odražava stvarni efektivni naboj atoma, ali ovaj koncept se vrlo široko koristi u hemiji.

Maksimalno, a za nemetale i minimalno, oksidaciono stanje ima periodičnu zavisnost od serijskog broja u PSCE D.I. Mendeljejeva, što je zbog elektronske strukture atoma.

Element	Vrijednosti oksidacijskog stanja i primjeri spojeva
F	–1 (HF, KF)
O	–2 (H 2 O, CaO, CO 2); –1 (H 2 O 2); +2 (od 2)
N	–3 (NH3); –2(N 2 H 4); –1 (NH 2 OH); +1 (N 2 O); +2 (NE); +3 (N 2 O 3 , HNO 2); +4 (NO 2); +5 (N 2 O 5, HNO 3)
Cl	–1 (HCl, NaCl); +1 (NaClO); +3 (NaClO2); +5 (NaClO 3); +7 (Cl 2 O 7, NaClO 4)
Br	–1 (KBr); +1 (BrF); +3 (BrF 3); +5 (KBrO 3)
I	–1 (HI); +1 (ICl); +3 (ICl 3); +5 (I 2 O 5); +7 (IO 3 F, K 5 IO 6)
C	–4 (CH4); +2 (CO); +4 (CO 2 , CCl 4)
Si	–4 (Ca 2 Si); +2 (SiO); +4 (SiO 2 , H 2 SiO 3 , SiF 4)
H	–1 (LiH); +1 (H 2 O, HCl)
S	–2 (H 2 S, FeS); +2 (Na 2 S 2 O 3); +3 (Na 2 S 2 O 4); +4 (SO 2 , Na 2 SO 3 , SF 4); +6 (SO 3 , H 2 SO 4 , SF 6)
Se, Te	–2 (H 2 Se, H 2 Te); +2 (SeCl 2 , TeCl 2); +4 (SeO 2 , TeO 2); +6 (H 2 SeO 4 , H 2 TeO 4)
P	–3 (PH 3); +1 (H3PO2); +3 (H3PO3); +5 (P 2 O 5 , H 3 PO 4)
As, Sb	–3 (GaAs, Zn 3 Sb 2); +3 (AsCl 3 , Sb 2 O 3); +5 (H 3 AsO 4 , SbCl 5)
Li, Na, K	+1 (NaCl)
Be, Mg, Ca	+2 (MgO, CaCO 3)
Al	+3 (Al 2 O 3 , AlCl 3)
Cr	+2 (CrCl2); +3 (Cr 2 O 3 , Cr 2 (SO 4) 3); +4 (CrO2); +6 (K 2 CrO 4 , K 2 Cr 2 O 7)
Mn	+2 (MnSO4); +3 (Mn 2 (SO 4) 3); +4 (MnO2); +6 (K2MnO4); +7 (KMnO 4)
Fe	+2 (FeO, FeSO 4); +3 (Fe 2 O 3, FeCl 3); +4 (Na 2 FeO 3)
Cu	+1 (Cu 2 O); +2 (CuO, CuSO 4 , Cu 2 (OH) 2 CO 3)
Ag	+1 (AgNO3)
Au	+1 (AuCl); +3 (AuCl 3 , KAuCl 4)
Zn	+2 (ZnO, ZnSO4)
hg	+1 (Hg 2 Cl 2); +2 (HgO, HgCl 2)
lok	+2 (SnO); +4 (SnO 2 , SnCl 4)
Pb	+2 (PbO, PbSO 4); +4 (PbO2)

U hemijskim reakcijama mora biti ispunjeno pravilo očuvanja algebarskog zbira oksidacionih stanja svih atoma. U kompletnoj jednadžbi hemijske reakcije, procesi oksidacije i redukcije moraju tačno da kompenzuju jedan drugog.Iako je stepen oksidacije, kao što je gore navedeno, prilično formalan pojam, on se u hemiji koristi u sledeće svrhe: prvo, za crtanje jednadžbe redoks reakcija, i drugo, da se predvidi redoks svojstva elemenata u jedinjenju.

Mnoge elemente karakterizira nekoliko vrijednosti oksidacijskih stanja, a izračunavanjem njegovog oksidacijskog stanja mogu se predvidjeti redoks svojstva: element u najvećem negativnom oksidacijskom stanju može samo donirati elektrone (oksidirati) i biti redukcijski agens, u najvišem pozitivno oksidaciono stanje može prihvatiti samo elektrone (reducirati) i biti oksidaciono sredstvo, u srednjim oksidacionim stanjima - i oksidirano i redukovano.

Oksidacija-redukcija je jedan, međusobno povezan proces. Oksidacija odgovara povećanju oksidacionog stanja elementa, i oporavak - njegovo smanjenje.

Mnogi priručnici se pridržavaju tumačenja oksidacije kao gubitka elektrona, a redukcije kao njihovog dodavanja. Ovaj pristup, koji je predložio ruski naučnik Pisarževski (1916), primenljiv je na elektrohemijske procese na elektrodama i odnosi se na pražnjenje (punjenje) jona i molekula.

Međutim, objašnjenje promjene oksidacijskih stanja kao procesa odvajanja i dodavanja elektrona općenito je netačno. Može se primijeniti na neke jednostavne jone kao što su

Cl - - ®Cl 0 .

Za promjenu oksidacijskog stanja atoma u kompleksnim ionima tipa

CrO 4 2 - ®Cr +3

smanjenje pozitivnog oksidacionog stanja hroma sa +6 na +3 odgovara manjem realnom porastu pozitivnog naboja (na Cr u CrO 4 2 - pravi naboj "+0,2 naboja elektrona, a na Cr +3 - od +2 do +1,5 u različitim jedinjenjima).

Prijenos naboja sa redukcijskog agensa na oksidacijsko sredstvo, koji je jednak promjeni stupnja oksidacije, događa se u ovom slučaju uz učešće drugih čestica, na primjer, H + iona:

CrO 4 2 - + 8H + + 3 ®Cr +3 + 4H 2 O.

Prikazani unos je naslovljen polureakcije .

Slične informacije.

U hemiji, pojmovi "oksidacija" i "redukcija" označavaju reakcije u kojima atom ili grupa atoma gube, odnosno dobijaju elektrone. Oksidacijsko stanje je numerička vrijednost koja se pripisuje jednom ili više atoma koja karakterizira broj redistribuiranih elektrona i pokazuje kako su ti elektroni raspoređeni između atoma tokom reakcije. Određivanje ove količine može biti i jednostavan i prilično složen postupak, u zavisnosti od atoma i molekula koji se od njih sastoje. Štoviše, atomi nekih elemenata mogu imati nekoliko oksidacijskih stanja. Na sreću, postoje jednostavna nedvosmislena pravila za određivanje stupnja oksidacije, za čiju je pouzdanu upotrebu dovoljno poznavati osnove kemije i algebre.

Koraci

Dio 1

Određivanje stepena oksidacije prema zakonima hemije

Odredite da li je dotična supstanca elementarna. Oksidacijsko stanje atoma izvan hemijskog jedinjenja je nula. Ovo pravilo vrijedi kako za tvari nastale od pojedinačnih slobodnih atoma, tako i za one koje se sastoje od dvije ili višeatomske molekule jednog elementa.

• Na primjer, Al(s) i Cl2 imaju oksidacijsko stanje 0 jer su oba u hemijski nekombinovanom elementarnom stanju.
• Imajte na umu da alotropni oblik sumpora S 8, ili oktasulfur, uprkos svojoj atipičnoj strukturi, također karakterizira nulto oksidacijsko stanje.

1. Odredite da li se dotična tvar sastoji od jona. Oksidacijsko stanje jona je jednako njihovom naboju. Ovo važi i za slobodne jone i za one koji su deo hemijskih jedinjenja.

   • Na primjer, oksidacijsko stanje Cl jona je -1.
   • Stanje oksidacije Cl jona u hemijskom jedinjenju NaCl je takođe -1. Budući da ion Na, po definiciji, ima naboj od +1, zaključujemo da je naboj Cl jona -1, a time i njegovo oksidacijsko stanje -1.

2. Imajte na umu da ioni metala mogu imati nekoliko oksidacijskih stanja. Atomi mnogih metalnih elemenata mogu se ionizirati u različitim količinama. Na primjer, naboj jona metala kao što je željezo (Fe) je +2 ili +3. Naboj metalnih jona (i njihov stepen oksidacije) može se odrediti naelektrisanjem jona drugih elemenata sa kojima je ovaj metal deo hemijskog jedinjenja; u tekstu je ovo punjenje označeno rimskim brojevima: na primjer, željezo (III) ima oksidacijsko stanje +3.

   • Kao primjer, razmotrite spoj koji sadrži ion aluminija. Ukupni naboj jedinjenja AlCl 3 je nula. Pošto znamo da Cl - joni imaju naelektrisanje od -1, a jedinjenje sadrži 3 takva jona, za potpunu neutralnost dotične supstance, Al ion mora imati naelektrisanje od +3. Dakle, u ovom slučaju, oksidaciono stanje aluminijuma je +3.

3. Oksidacijsko stanje kisika je -2 (uz neke izuzetke). U gotovo svim slučajevima, atomi kisika imaju oksidacijsko stanje od -2. Postoji nekoliko izuzetaka od ovog pravila:

   • Ako je kisik u elementarnom stanju (O 2 ), njegovo oksidacijsko stanje je 0, kao što je slučaj s drugim elementarnim tvarima.
   • Ako je uključen kiseonik peroksidi, njegovo oksidacijsko stanje je -1. Peroksidi su grupa jedinjenja koja sadrže jednu vezu kiseonik-kiseonik (tj. peroksidni anion O 2 -2). Na primjer, u sastavu molekule H 2 O 2 (vodikov peroksid), kisik ima naboj i oksidacijsko stanje od -1.
   • U kombinaciji sa fluorom, kiseonik ima oksidaciono stanje +2, pogledajte pravilo za fluor u nastavku.

4. Vodik ima oksidacijsko stanje +1, uz nekoliko izuzetaka. Kao i kod kiseonika, postoje i izuzeci. Po pravilu, oksidaciono stanje vodonika je +1 (osim ako nije u elementarnom stanju H 2). Međutim, u spojevima zvanim hidridi, oksidacijsko stanje vodika je -1.

   • Na primjer, u H 2 O, oksidacijsko stanje vodonika je +1, budući da atom kisika ima naboj od -2, a za ukupnu neutralnost su potrebna dva naboja +1. Međutim, u sastavu natrijum-hidrida, oksidaciono stanje vodonika je već -1, budući da ion Na nosi naboj od +1, a za potpunu elektroneutralnost naboj atoma vodika (a time i njegovo oksidaciono stanje) mora biti -1.

5. Fluor Uvijek ima oksidacijsko stanje od -1. Kao što je već napomenuto, stepen oksidacije nekih elemenata (joni metala, atomi kiseonika u peroksidima i tako dalje) može varirati u zavisnosti od brojnih faktora. Oksidacijsko stanje fluora je, međutim, uvijek -1. To se objašnjava činjenicom da ovaj element ima najveću elektronegativnost - drugim riječima, atomi fluora najmanje su spremni da se rastanu sa vlastitim elektronima i najaktivnije privlače elektrone drugih ljudi. Dakle, njihov naboj ostaje nepromijenjen.

6. Zbir oksidacijskih stanja u jedinjenju jednak je njegovom naboju. Stanja oksidacije svih atoma koji čine hemijsko jedinjenje, ukupno, trebalo bi da daju naboj ovog jedinjenja. Na primjer, ako je spoj neutralan, zbir oksidacijskih stanja svih njegovih atoma mora biti nula; ako je jedinjenje poliatomski ion sa nabojem od -1, zbir oksidacionih stanja je -1, i tako dalje.

   • Ovo je dobra metoda provjere - ako zbir oksidacijskih stanja nije jednak ukupnom naboju spoja, onda ste negdje u krivu.

   Dio 2

   Određivanje oksidacionog stanja bez upotrebe zakona hemije

   1. Pronađite atome koji nemaju stroga pravila u pogledu oksidacijskog stanja. U odnosu na neke elemente ne postoje čvrsto utvrđena pravila za određivanje stepena oksidacije. Ako atom ne potpada pod nijedno od gore navedenih pravila, a vi ne znate njegov naboj (na primjer, atom je dio kompleksa, a njegov naboj nije naznačen), možete odrediti oksidacijsko stanje takvog atom eliminacijom. Prvo odredite naboj svih ostalih atoma spoja, a zatim iz poznatog ukupnog naboja spoja izračunajte oksidacijsko stanje ovog atoma.

      • Na primjer, u spoju Na 2 SO 4, naboj atoma sumpora (S) je nepoznat - znamo samo da nije nula, pošto sumpor nije u elementarnom stanju. Ovaj spoj služi kao dobar primjer za ilustraciju algebarske metode određivanja oksidacijskog stanja.

   2. Pronađite oksidaciona stanja ostalih elemenata u spoju. Koristeći gore opisana pravila, odredite oksidaciona stanja preostalih atoma spoja. Ne zaboravite na iznimke od pravila u slučaju O, H i tako dalje.

      • Za Na 2 SO 4 , koristeći naša pravila, nalazimo da je naboj (a time i oksidacijsko stanje) iona Na +1, a za svaki od atoma kisika je -2.
   3. U jedinjenjima, zbir svih oksidacijskih stanja mora biti jednak naboju. Na primjer, ako je spoj dvoatomski ion, zbir oksidacijskih stanja atoma mora biti jednak ukupnom ionskom naboju.
   4. Veoma je korisno moći koristiti periodni sistem Mendeljejeva i znati gdje se u njemu nalaze metalni i nemetalni elementi.
   5. Oksidacijsko stanje atoma u elementarnom obliku je uvijek nula. Oksidacijsko stanje jednog jona je jednako njegovom naboju. Elementi grupe 1A periodnog sistema, kao što su vodonik, litijum, natrijum, u elementarnom obliku imaju oksidaciono stanje +1; oksidaciono stanje metala grupe 2A, kao što su magnezijum i kalcijum, u njegovom elementarnom obliku je +2. Kiseonik i vodonik, u zavisnosti od vrste hemijske veze, mogu imati 2 različita oksidaciona stanja.

Da pravilno postavite oksidaciona stanja Postoje četiri pravila koja treba imati na umu.

1) U jednostavnoj tvari, oksidacijsko stanje bilo kojeg elementa je 0. Primjeri: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Treba da zapamtite elemente za koje su karakteristični konstantna oksidaciona stanja. Svi su navedeni u tabeli.

3) Najveće oksidaciono stanje elementa po pravilu se poklapa sa brojem grupe u kojoj se ovaj element nalazi (npr. fosfor je u grupi V, najveći SD fosfora je +5). Važni izuzeci: F, O.

4) Potraga za oksidacijskim stanjima preostalih elemenata zasniva se na jednostavnom pravilu:

U neutralnoj molekuli, zbir oksidacijskih stanja svih elemenata jednak je nuli, au jonu - naboj jona.

Nekoliko jednostavnih primjera za određivanje oksidacijskih stanja

Primjer 1. Potrebno je pronaći oksidaciona stanja elemenata u amonijaku (NH 3).

Rješenje. Već znamo (vidi 2) da je čl. UREDU. vodonik je +1. Ostaje da se pronađe ova karakteristika za dušik. Neka je x željeno oksidaciono stanje. Sastavljamo najjednostavniju jednačinu: x + 3 (+1) = 0. Rješenje je očigledno: x = -3. Odgovor: N -3 H 3 +1.

Primjer 2. Navedite oksidaciona stanja svih atoma u molekuli H 2 SO 4 .

Rješenje. Već su poznata oksidaciona stanja vodonika i kiseonika: H(+1) i O(-2). Sastavljamo jednadžbu za određivanje stupnja oksidacije sumpora: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0. Rješavanjem ove jednadžbe nalazimo: x = +6. Odgovor: H +1 2 S +6 O -2 4 .

Primjer 3. Izračunajte oksidaciona stanja svih elemenata u molekulu Al(NO 3) 3.

Rješenje. Algoritam ostaje nepromijenjen. Sastav "molekula" aluminijum nitrata uključuje jedan atom Al (+3), 9 atoma kiseonika (-2) i 3 atoma azota, čije oksidaciono stanje moramo izračunati. Odgovarajuća jednačina: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Odgovor: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Primjer 4. Odredite oksidaciona stanja svih atoma u (AsO 4) 3- jonu.

Rješenje. U tom slučaju zbir oksidacionih stanja više neće biti jednak nuli, već naboju jona, tj. -3. Jednačina: x + 4 (-2) = -3. Odgovor: As(+5), O(-2).

Šta učiniti ako su oksidaciona stanja dva elementa nepoznata

Da li je moguće odrediti oksidaciona stanja nekoliko elemenata odjednom pomoću slične jednadžbe? Ako ovaj problem posmatramo sa stanovišta matematike, odgovor će biti negativan. Linearna jednadžba s dvije varijable ne može imati jedinstveno rješenje. Ali mi ne rješavamo samo jednačinu!

Primjer 5. Odrediti oksidaciona stanja svih elemenata u (NH 4) 2 SO 4.

Rješenje. Oksidacijska stanja vodonika i kisika su poznata, ali sumpor i dušik nisu. Klasičan primjer problema sa dvije nepoznate! Amonijum sulfat nećemo posmatrati kao jednu "molekulu", već kao kombinaciju dva jona: NH 4 + i SO 4 2-. Znamo naboje jona, svaki od njih sadrži samo jedan atom sa nepoznatim stepenom oksidacije. Koristeći iskustvo stečeno u rješavanju prethodnih problema, lako možemo pronaći oksidacijska stanja dušika i sumpora. Odgovor: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Zaključak: ako molekula sadrži nekoliko atoma s nepoznatim oksidacijskim stanjima, pokušajte molekulu "razdvojiti" na nekoliko dijelova.

Kako urediti oksidaciona stanja u organskim jedinjenjima

Primjer 6. Navedite oksidaciona stanja svih elemenata u CH 3 CH 2 OH.

Rješenje. Pronalaženje oksidacionih stanja u organskim jedinjenjima ima svoje specifičnosti. Posebno je potrebno posebno pronaći oksidaciona stanja za svaki atom ugljika. Možete zaključiti na sljedeći način. Razmotrimo, na primjer, atom ugljika u metilnoj grupi. Ovaj C atom je povezan s 3 atoma vodika i susjednim atomom ugljika. Na C-H vezi, elektronska gustina se pomera prema atomu ugljenika (jer elektronegativnost C premašuje EO vodonika). Ako bi ovo pomicanje bilo potpuno, atom ugljika bi dobio naboj od -3.

C atom u -CH 2 OH grupi vezan je za dva atoma vodika (pomak elektronske gustine prema C), jedan atom kisika (pomak gustine elektrona prema O) i jedan atom ugljika (možemo pretpostaviti da su pomaci u gustini elektrona u ovoj slučaj se ne dešava). Oksidacijsko stanje ugljika je -2 +1 +0 = -1.

Odgovor: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

Nemojte brkati pojmove "valencije" i "oksidacijskog stanja"!

Oksidacijsko stanje se često miješa sa valencijom. Nemoj napraviti tu grešku. Navest ću glavne razlike:

• oksidacijsko stanje ima znak (+ ili -), valentnost - ne;
• stupanj oksidacije može biti jednak nuli čak iu složenoj tvari, jednakost valencije nuli znači, po pravilu, da atom ovog elementa nije povezan s drugim atomima (nećemo raspravljati o bilo kojoj vrsti inkluzijskih spojeva i ostale "egzotike" ovdje);
• stepen oksidacije je formalni koncept koji dobija pravo značenje samo u jedinjenjima sa jonskim vezama, koncept "valencije", naprotiv, najpogodnije se primenjuje u odnosu na kovalentna jedinjenja.

Oksidacijsko stanje (točnije, njegov modul) je često numerički jednako valenciji, ali još češće se ove vrijednosti NE poklapaju. Na primjer, oksidacijsko stanje ugljika u CO 2 je +4; valencija C je takođe jednaka IV. Ali u metanolu (CH 3 OH), valencija ugljenika ostaje ista, a oksidaciono stanje C je -1.

Mali test na temu "Stepen oksidacije"

Odvojite nekoliko minuta da provjerite kako ste razumjeli ovu temu. Morate odgovoriti na pet jednostavnih pitanja. Sretno!

Hemijski element u jedinjenju, izračunat iz pretpostavke da su sve veze jonske.

Oksidacijska stanja mogu imati pozitivnu, negativnu ili nultu vrijednost, stoga je algebarski zbir oksidacijskih stanja elemenata u molekuli, uzimajući u obzir broj njihovih atoma, 0, au jonu - naboj jona.

1. Oksidacijska stanja metala u jedinjenjima su uvijek pozitivna.

2. Najviše oksidaciono stanje odgovara broju grupe periodnog sistema u kojem se ovaj element nalazi (izuzetak je: Au+3(I grupa), Cu+2(II), iz grupe VIII, oksidaciono stanje +8 može biti samo u osmijumu Os i rutenijum Ru.

3. Stanja oksidacije nemetala zavise od toga s kojim atomom su povezani:

• ako je s atomom metala, tada je oksidacijsko stanje negativno;
• ako s atomom nemetala, tada oksidacijsko stanje može biti i pozitivno i negativno. Zavisi od elektronegativnosti atoma elemenata.

4. Najveće negativno oksidaciono stanje nemetala može se odrediti tako što se od 8 oduzme broj grupe u kojoj se ovaj element nalazi, tj. najviše pozitivno oksidaciono stanje je jednako broju elektrona na vanjskom sloju, što odgovara broju grupe.

5. Stanja oksidacije jednostavnih supstanci su 0, bez obzira da li se radi o metalu ili nemetalu.

Elementi sa konstantnim oksidacionim stanjima.

Element	Karakteristično oksidaciono stanje	Izuzeci
		Metalni hidridi: LIH-1
		oksidacijskom stanju naziva se uslovni naboj čestice pod pretpostavkom da je veza potpuno prekinuta (ima jonski karakter). H- Cl = H + + Cl - , Veza u hlorovodoničkoj kiselini je kovalentno polarna. Elektronski par je više pristrasan prema atomu Cl - , jer to je više elektronegativni cijeli element. Kako odrediti stepen oksidacije? Elektronegativnost je sposobnost atoma da privlače elektrone iz drugih elemenata. Oksidacijsko stanje je naznačeno iznad elementa: Br 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,K + Cl - itd. Može biti negativan i pozitivan. Oksidacijsko stanje jednostavne tvari (nevezano, slobodno stanje) je nula. Oksidacijsko stanje kisika u većini spojeva je -2 (izuzetak su peroksidi H 2 O 2, gdje je -1 i jedinjenja sa fluorom - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Oksidacijsko stanje jednostavan jednoatomni ion jednak je njegovom naboju: N / A + , Ca +2 . Vodik u svojim jedinjenjima ima oksidacijsko stanje +1 (izuzeci su hidridi - N / A + H - i tip veze C +4 H 4 -1 ). U vezama metal-nemetal, atom koji ima najveću elektronegativnost ima negativno stanje oksidacije (podaci o elektronegativnosti dati su na Paulingovoj skali): H + F - , Cu + Br - , Ca +2 (NO 3 ) - itd. Pravila za određivanje stepena oksidacije u hemijskim jedinjenjima. Hajde da uzmemo vezu KMnO 4 , potrebno je odrediti oksidacijsko stanje atoma mangana. Obrazloženje: Kalijum je alkalni metal u grupi I periodnog sistema i stoga ima samo pozitivno oksidaciono stanje +1. Poznato je da kiseonik ima oksidaciono stanje od -2 u većini svojih jedinjenja. Ova tvar nije peroksid, što znači da nije izuzetak. Pravi jednačinu: K+MnXO 4 -2 Neka X- nama nepoznat stepen oksidacije mangana. Broj atoma kalija je 1, mangana - 1, kiseonika - 4. Dokazano je da je molekul kao cjelina električno neutralan, pa njegov ukupni naboj mora biti jednak nuli. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Dakle, oksidaciono stanje mangana u kalijum permanganatu = +7. Uzmimo još jedan primjer oksida Fe2O3. Potrebno je odrediti oksidacijsko stanje atoma željeza. Obrazloženje: Gvožđe je metal, kiseonik je nemetal, što znači da će kiseonik biti oksidaciono sredstvo i imati negativan naboj. Znamo da kiseonik ima oksidaciono stanje od -2. Razmatramo broj atoma: željezo - 2 atoma, kisik - 3. Napravimo jednačinu gdje X- oksidacijsko stanje atoma željeza: 2*(X) + 3*(-2) = 0, Zaključak: oksidacijsko stanje željeza u ovom oksidu je +3. Primjeri. Odredite oksidaciona stanja svih atoma u molekuli. 1. K2Cr2O7. Oksidacijsko stanje K+1, kiseonik O -2. Zadati indeksi: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Jer algebarski zbir oksidacijskih stanja elemenata u molekuli, uzimajući u obzir broj njihovih atoma, je 0, tada je broj pozitivnih oksidacijskih stanja jednak broju negativnih. Stanja oksidacije K+O=(-14)+(+2)=(-12). Iz ovoga proizilazi da je broj pozitivnih snaga atoma hroma 12, ali u molekulu ima 2 atoma, što znači da ima (+12):2=(+6) po atomu. odgovor: K 2 + Cr 2 +6 O 7 -2. 2.(AsO 4) 3-. U tom slučaju zbir oksidacionih stanja više neće biti jednak nuli, već naboju jona, tj. - 3. Napravimo jednačinu: x+4×(- 2)= - 3 . odgovor: (Kao +5 O 4 -2) 3-.