Oksidasyon derecesi ve hesaplanması için kurallar. Oksidasyon Durumu Elektronegatiflik, Oksidasyon Durumu, Oksidasyon ve İndirgeme Nasıl Belirlenir

Redoks reaksiyonlarının denklemlerinin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan kimyadaki temel kavramlardan biri, paslanma durumu atomlar.

Pratik amaçlar için (redoks reaksiyonlarının denklemlerini derlerken), kutupsal bağlara sahip moleküllerdeki atomlar üzerindeki yükleri, değerlik elektronları tamamen daha elektronegatif atomlara aktarılırsa atomlar üzerinde ortaya çıkacak yüklere eşit tamsayılar olarak temsil etmek uygundur. yani e. bağlar tamamen iyonik olsaydı. Bu tür yük değerlerine oksidasyon durumları denir. Basit bir maddedeki herhangi bir elementin oksidasyon durumu her zaman 0'dır.

Karmaşık maddelerin moleküllerinde, bazı elementler her zaman sabit bir oksidasyon durumuna sahiptir. Çoğu element, molekülün bileşimine bağlı olarak hem işaret hem de büyüklük bakımından farklılık gösteren değişken oksidasyon durumları ile karakterize edilir.

Çoğu zaman, oksidasyon durumu değerliğe eşittir ve ondan yalnızca işaret olarak farklıdır. Ancak elementin oksidasyon durumunun değerliliğine eşit olmadığı bileşikler vardır. Daha önce belirtildiği gibi, basit maddelerde, bir elementin oksidasyon durumu, değerliliğine bakılmaksızın her zaman sıfırdır. Tablo, çeşitli bileşiklerdeki bazı elementlerin değerliklerini ve oksidasyon durumlarını karşılaştırır.

Bir atomun (element) oksidasyon durumu bir bileşikte bu, bileşiğin yalnızca iyonlardan oluştuğu varsayılarak hesaplanan koşullu yüktür. Oksidasyon derecesi belirlenirken, bileşikteki değerlik elektronlarının daha fazla elektronegatif atoma geçtiği ve bu nedenle bileşiklerin pozitif ve negatif yüklü iyonlardan oluştuğu koşullu olarak varsayılır. Gerçekte, çoğu durumda, tam bir elektron dönüşü yoktur, sadece bir elektron çiftinin bir atomdan diğerine yer değiştirmesi vardır. O zaman başka bir tanım verilebilir: Oksidasyon durumu, bir atomun bileşikteki diğer atomlara bağlı olduğu elektron çiftleri daha fazla elektronegatif atoma aktarılırsa ve aynı atomları bağlayan elektron çiftleri atomda ortaya çıkacak elektrik yüküdür. arasında bölünecekti.

Oksidasyon durumlarını hesaplarken bir dizi basit kural kullanılır:

1 . Hem tek atomlu hem de moleküler basit maddelerdeki elementlerin oksidasyon durumu sıfırdır (Fe 0, O 2 0).

2 . Tek atomlu bir iyon formundaki bir elementin oksidasyon durumu, bu iyonun yüküne eşittir (Na +1, Ca +2, S -2).

3 . Kovalent polar bağı olan bileşiklerde, negatif yük daha elektronegatif bir atomu ve pozitif yük daha az elektronegatif atomu ifade eder ve elementlerin oksidasyon durumları aşağıdaki değerleri alır:

Bileşiklerdeki florin oksidasyon durumu her zaman -1'dir;

Bileşiklerdeki oksijenin oksidasyon durumu -2'dir (); resmi olarak -1'e () eşit olduğu peroksitler, +2'ye () eşit olduğu oksijen florür ve ayrıca oksijenin oksidasyon durumunun -1/2 olduğu süperoksitler ve ozonitler hariç;

Bileşiklerdeki hidrojenin oksidasyon durumu, -1 olduğu metal hidritler dışında +1 ()'dir ( );

Alkali ve toprak alkali elementler için oksidasyon durumu sırasıyla +1 ve +2'dir.

Çoğu element değişken oksidasyon durumları sergileyebilir.

4 . Nötr bir moleküldeki oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı sıfırdır, kompleks bir iyonda ise iyonun yüküdür.

Değişken oksidasyon durumuna sahip elementler için, bileşiğin formülünü bilerek ve 4 numaralı kuralı kullanarak değerini hesaplamak kolaydır. Örneğin, fosforik asit H3PO4'te fosforun oksidasyon durumunu belirlemek gereklidir. Oksijende CO \u003d -2 ve hidrojende CO \u003d +1 olduğundan, fosforda sıfır toplam için oksidasyon durumu +5'e eşit olmalıdır:

Örneğin, NH 4Cl'de, tüm hidrojen atomlarının oksidasyon durumlarının toplamı 4 × (+1) ve klorun oksidasyon durumu -1'dir, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu -3'e eşit olmalıdır. Sülfat iyonu SO 4 2-'de, dört oksijen atomunun oksidasyon durumlarının toplamı -8'dir, bu nedenle, iyonun toplam yükünün -2 olması için sülfürün oksidasyon durumunun +6 olması gerekir.

Çoğu bileşik için oksidasyon derecesi kavramı koşulludur, çünkü atomun gerçek etkin yükünü yansıtmaz, ancak bu kavram kimyada çok yaygın olarak kullanılmaktadır.

Maksimum ve metal olmayanlar ve minimum için oksidasyon durumu, PSCE D.I.'deki seri numarasına periyodik olarak bağımlıdır. Atomun elektronik yapısından kaynaklanan Mendeleev.

eleman	Oksidasyon Durumu Değerleri ve Bileşik Örnekleri
F	–1 (HF, KF)
Ö	–2 (H20, CaO, CO2); –1 (H202); +2 (2'den)
N	–3 (NH3); –2(N2H4); –1 (NH2OH); +1 (N20); +2 (HAYIR); +3 (N203, HNO2); +4 (NO 2); +5 (N2O5, HNO3)
Cl	–1 (HCl, NaCI); +1 (NaClO); +3 (NaClO2); +5 (NaCl03); +7 (Cl2O7, NaClO4)
br	–1 (KBr); +1 (BrF); +3 (BrF3); +5 (KBrO3)
ben	–1 (HI); +1 (ICl); +3 (ICl3); +5 (1205); +7 (IO 3 F, K 5 IO 6)
C	–4 (CH4); +2 (CO); +4 (CO2 , CCl4)
Si	–4 (Ca2Si); +2 (SiO); +4 (SiO2 , H2SiO3 , SiF4)
H	–1 (LiH); +1 (H20, HCI)
S	–2 (H2S, FeS); +2 (Na2S203); +3 (Na2S204); +4 (S02, Na2S03, SF4); +6 (SO3 , H2SO4 , SF6)
Se, Te	–2 (H2Se, H2Te); +2 (SeCl2, TeCl2); +4 (SeO2 , TeO2); +6 (H2SeO4 , H2TeO4)
P	–3 (PH 3); +1 (H3PO2); +3 (H3PO3); +5 (P2O5 , H3PO4)
olarak, Sb	–3 (GaAs, Zn 3 Sb 2); +3 (AsCl3, Sb203); +5 (H3AsO4 , SbCl5)
Li, Na, K	+1 (NaCI)
Ol, Mg, Ca	+2 (MgO, CaCO3)
Al	+3 (Al203 , AlCl3)
cr	+2 (CrCl2); +3 (Cr203 , Cr2(S04)3); +4 (CrO2); +6 (K2CrO4 , K2Cr2O7)
Mn	+2 (MnSO4); +3 (Mn2(S04)3); +4 (MnO2); +6 (K2MnO4); +7 (KMnO 4)
Fe	+2 (FeO, FeS04); +3 (Fe203, FeCl3); +4 (Na2FeO3)
cu	+1 (Cu20); +2 (CuO, CuSO 4 , Cu 2 (OH) 2 CO 3)
Ag	+1 (AgNO3)
au	+1 (AuCl); +3 (AuCl3 , KAuCl4)
Zn	+2 (ZnO, ZnSO4)
hg	+1 (Hg2CI2); +2 (HgO, HgCl2)
sn	+2 (SnO); +4 (SnO2 , SnCl4)
Kurşun	+2 (PbO, PbS04); +4 (PbO2)

Kimyasal reaksiyonlarda, tüm atomların oksidasyon durumlarının cebirsel toplamının korunumu kuralı yerine getirilmelidir. Bir kimyasal reaksiyonun tam denkleminde, oksidasyon ve indirgeme süreçleri birbirini tam olarak telafi etmelidir.Yukarıda belirtildiği gibi oksidasyon derecesi oldukça resmi bir kavram olmasına rağmen, kimyada aşağıdaki amaçlar için kullanılır: ilk olarak, çizmek için redoks reaksiyonlarının denklemlerini oluşturmak ve ikincisi, bir bileşikteki elementlerin redoks özelliklerini tahmin etmek.

Birçok element, birkaç oksidasyon durumu değeri ile karakterize edilir ve oksidasyon durumu hesaplanarak, redoks özellikleri tahmin edilebilir: en yüksek negatif oksidasyon durumundaki bir element, yalnızca elektronları bağışlayabilir (oksitleyebilir) ve en yüksekte bir indirgeyici ajan olabilir. Pozitif oksidasyon durumu, yalnızca elektronları kabul edebilir (indirgeme) ve orta oksidasyon durumlarında - hem oksitlenmiş hem de indirgenmiş - bir oksitleyici ajan olabilir.

Oksidasyon-indirgeme, birbiriyle bağlantılı tek bir süreçtir. Oksidasyon elementin oksidasyon durumunda bir artışa karşılık gelir ve kurtarma - azaltılması.

Pek çok kılavuz, oksidasyonun elektron kaybı olarak ve indirgemenin bunların eklenmesi olarak yorumlanmasına bağlı kalmaktadır. Rus bilim adamı Pisarzhevsky (1916) tarafından önerilen bu yaklaşım, elektrotlar üzerindeki elektrokimyasal işlemlere uygulanabilir ve iyonların ve moleküllerin deşarjını (yüklenmesini) ifade eder.

Bununla birlikte, oksidasyon durumlarındaki değişimin elektronların ayrılma ve eklenmesi süreçleri olarak açıklanması genellikle yanlıştır. Gibi bazı basit iyonlara uygulanabilir.

Cl - - ®Cl 0 .

Tipteki karmaşık iyonlardaki atomların oksidasyon durumunu değiştirmek için

CrO4 2 - ®Cr +3

kromun pozitif oksidasyon durumunda +6'dan +3'e bir azalma, pozitif yükte daha küçük bir gerçek artışa karşılık gelir (CrO42'de Cr'de - gerçek yük "+0.2 elektron yükü ve Cr +3'te - +2'den farklı bileşiklerde +1,5'a kadar).

İndirgeyici maddeden oksitleyici maddeye oksidasyon derecesindeki değişikliğe eşit olan yük transferi, bu durumda diğer parçacıkların, örneğin H + iyonlarının katılımıyla gerçekleşir:

CrO4 2 - + 8H + + 3 ®Cr +3 + 4H2O.

Sunulan giriş başlıklı yarım reaksiyonlar .

Benzer bilgiler.

Kimyada, "yükseltgenme" ve "indirgeme" terimleri, bir atomun veya bir grup atomun sırasıyla elektron kaybettiği veya kazandığı reaksiyonlar anlamına gelir. Oksidasyon durumu, yeniden dağıtılan elektronların sayısını karakterize eden ve bu elektronların reaksiyon sırasında atomlar arasında nasıl dağıldığını gösteren bir veya daha fazla atoma atfedilen sayısal bir değerdir. Bu miktarı belirlemek, atomlara ve onları oluşturan moleküllere bağlı olarak hem basit hem de oldukça karmaşık bir işlem olabilir. Ayrıca, bazı elementlerin atomları birkaç oksidasyon durumuna sahip olabilir. Neyse ki, kimya ve cebirin temellerini bilmenin yeterli olduğu güvenli kullanım için oksidasyon derecesini belirlemek için basit ve kesin kurallar vardır.

Adımlar

Bölüm 1

Kimya yasalarına göre oksidasyon derecesinin belirlenmesi

Söz konusu maddenin temel olup olmadığını belirleyin. Kimyasal bir bileşik dışındaki atomların oksidasyon durumu sıfırdır. Bu kural, hem bireysel serbest atomlardan oluşan maddeler hem de bir elementin iki veya çok atomlu moleküllerinden oluşan maddeler için geçerlidir.

• Örneğin, Al(s) ve Cl2'nin oksidasyon durumu 0'dır, çünkü her ikisi de kimyasal olarak birleştirilmemiş element halindedir.
• Lütfen atipik yapısına rağmen allotropik kükürt S 8 formunun veya oktasülfürün de sıfır oksidasyon durumu ile karakterize edildiğini unutmayın.

1. Söz konusu maddenin iyonlardan oluşup oluşmadığını belirleyin.İyonların oksidasyon durumu yüklerine eşittir. Bu hem serbest iyonlar hem de kimyasal bileşiklerin parçası olanlar için geçerlidir.

   • Örneğin, Cl iyonunun oksidasyon durumu -1'dir.
   • NaCl kimyasal bileşiğindeki Cl iyonunun oksidasyon durumu da -1'dir. Na iyonunun tanımı gereği +1 yükü olduğundan, Cl iyonunun yükünün -1 olduğu ve dolayısıyla oksidasyon durumunun -1 olduğu sonucuna varıyoruz.

2. Metal iyonlarının birkaç oksidasyon durumuna sahip olabileceğini unutmayın. Birçok metalik elementin atomları farklı derecelerde iyonize olabilir. Örneğin demir (Fe) gibi bir metalin iyon yükü +2 veya +3'tür. Metal iyonlarının yükü (ve oksidasyon dereceleri), bu metalin bir kimyasal bileşiğin parçası olduğu diğer elementlerin iyonlarının yükleri ile belirlenebilir; metinde bu yük Romen rakamlarıyla belirtilmiştir: örneğin, demir (III) +3 oksidasyon durumuna sahiptir.

   • Örnek olarak, alüminyum iyonu içeren bir bileşik düşünün. AlCl3 bileşiğinin toplam yükü sıfırdır. Cl - iyonlarının -1 yüküne sahip olduğunu ve bileşiğin bu tür 3 iyon içerdiğini bildiğimiz için, söz konusu maddenin toplam nötrlüğü için Al iyonunun +3 yükü olması gerekir. Dolayısıyla bu durumda alüminyumun oksidasyon durumu +3'tür.

3. Oksijenin oksidasyon durumu -2'dir (bazı istisnalar dışında). Hemen hemen tüm durumlarda, oksijen atomlarının oksidasyon durumu -2'dir. Bu kuralın birkaç istisnası vardır:

   • Oksijen element halindeyse (O 2 ), diğer elemental maddelerde olduğu gibi oksidasyon durumu 0'dır.
   • Oksijen dahil ise peroksitler, oksidasyon durumu -1'dir. Peroksitler, tek bir oksijen-oksijen bağı (yani, peroksit anyonu O2-2) içeren bir bileşikler grubudur. Örneğin, H 2 O 2 molekülünün (hidrojen peroksit) bileşiminde, oksijenin bir yükü ve -1 oksidasyon durumu vardır.
   • Oksijen, flor ile kombinasyon halinde +2 oksidasyon durumuna sahiptir, aşağıdaki flor kuralına bakın.

4. Hidrojen, birkaç istisna dışında +1 oksidasyon durumuna sahiptir. Oksijende olduğu gibi, istisnalar da vardır. Kural olarak, hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir (H2 elemental durumunda olmadığı sürece). Ancak hidrit adı verilen bileşiklerde hidrojenin oksidasyon durumu -1'dir.

   • Örneğin, H20'de hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir, çünkü oksijen atomunun yükü -2'dir ve genel nötrlük için iki +1 yükü gerekir. Bununla birlikte, sodyum hidrit bileşiminde, hidrojenin oksidasyon durumu zaten -1'dir, çünkü Na iyonu +1'lik bir yük taşır ve toplam elektronötralite için hidrojen atomunun yükü (ve dolayısıyla oksidasyon durumu) olmalıdır. -1.

5. flor Her zaman-1 oksidasyon durumuna sahiptir. Daha önce belirtildiği gibi, bazı elementlerin (metal iyonları, peroksitlerdeki oksijen atomları vb.) oksidasyon derecesi bir dizi faktöre bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, florin oksidasyon durumu her zaman -1'dir. Bu, bu elementin en yüksek elektronegatifliğe sahip olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır - başka bir deyişle, flor atomları kendi elektronlarıyla ayrılmaya en az istekli olan ve diğer insanların elektronlarını en aktif şekilde çekenlerdir. Böylece, yükleri değişmeden kalır.

6. Bir bileşikteki oksidasyon durumlarının toplamı, yüküne eşittir. Toplamda bir kimyasal bileşik oluşturan tüm atomların oksidasyon durumları, bu bileşiğin yükünü vermelidir. Örneğin, bir bileşik nötr ise, tüm atomlarının oksidasyon durumlarının toplamı sıfır olmalıdır; bileşik -1 yüklü çok atomlu bir iyonsa, oksidasyon durumlarının toplamı -1'dir ve bu böyle devam eder.

   • Bu iyi bir kontrol yöntemidir - oksidasyon durumlarının toplamı bileşiğin toplam yüküne eşit değilse, o zaman bir yerde yanılıyorsunuz.

   Bölüm 2

   Kimya yasalarını kullanmadan oksidasyon durumunu belirleme

   1. Oksidasyon durumu ile ilgili katı kuralları olmayan atomları bulun. Bazı elementlerle ilgili olarak, oksidasyon derecesini bulmak için kesin olarak belirlenmiş kurallar yoktur. Bir atom yukarıda listelenen kurallardan herhangi birinin kapsamına girmiyorsa ve yükünü bilmiyorsanız (örneğin, atom bir kompleksin parçasıdır ve yükü belirtilmemiştir), böyle bir maddenin oksidasyon durumunu belirleyebilirsiniz. eliminasyon yoluyla atom. İlk olarak, bileşiğin diğer tüm atomlarının yükünü belirleyin ve ardından bileşiğin bilinen toplam yükünden bu atomun oksidasyon durumunu hesaplayın.

      • Örneğin, Na2S04 bileşiğinde, kükürt atomunun (S) yükü bilinmiyor - sadece sıfır olmadığını biliyoruz, çünkü kükürt temel durumda değil. Bu bileşik, oksidasyon durumunu belirlemenin cebirsel yöntemini göstermek için iyi bir örnek olarak hizmet eder.

   2. Bileşikteki diğer elementlerin oksidasyon durumlarını bulun. Yukarıda açıklanan kuralları kullanarak, bileşiğin geri kalan atomlarının oksidasyon durumlarını belirleyin. O, H vb. durumlarda kuralın istisnalarını unutmayın.

      • Na2S04 için, kurallarımızı kullanarak, Na iyonunun yükünün (ve dolayısıyla oksidasyon durumunun) +1 olduğunu ve oksijen atomlarının her biri için -2 olduğunu buluruz.
   3. Bileşiklerde, tüm oksidasyon durumlarının toplamı yüke eşit olmalıdır. Örneğin, bileşik bir iki atomlu iyon ise, atomların oksidasyon durumlarının toplamı, toplam iyonik yüke eşit olmalıdır.
   4. Mendeleev'in periyodik tablosunu kullanabilmek ve içindeki metalik ve ametal elementlerin nerede olduğunu bilmek çok faydalıdır.
   5. Temel formdaki atomların oksidasyon durumu her zaman sıfırdır. Tek bir iyonun oksidasyon durumu, yüküne eşittir. Periyodik tablonun 1A grubu elementleri, örneğin hidrojen, lityum, sodyum elemental formda +1 oksidasyon durumuna sahiptir; Magnezyum ve kalsiyum gibi 2A grubu metallerin element halinde oksidasyon durumu +2'dir. Oksijen ve hidrojen, kimyasal bağın türüne bağlı olarak 2 farklı oksidasyon durumuna sahip olabilir.

Doğru yerleştirmek için oksidasyon durumları Akılda tutulması gereken dört kural vardır.

1) Basit bir maddede herhangi bir elementin yükseltgenme durumu 0'dır. Örnekler: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Karakteristik olan unsurları hatırlamalısınız sabit oksidasyon durumları. Hepsi tabloda listelenmiştir.

3) Bir elementin en yüksek oksidasyon durumu, kural olarak, bu elementin bulunduğu grubun sayısına denk gelir (örneğin, fosfor V grubundadır, fosforun en yüksek SD'si +5'tir). Önemli istisnalar: F, O.

4) Kalan elementlerin oksidasyon durumlarının araştırılması basit bir kurala dayanmaktadır:

Nötr bir molekülde, tüm elementlerin oksidasyon durumlarının toplamı sıfıra eşittir ve bir iyonda - iyonun yükü.

Oksidasyon durumlarını belirlemek için birkaç basit örnek

örnek 1. Amonyaktaki (NH 3) elementlerin oksidasyon durumlarını bulmak gerekir.

Çözüm. Art olduğunu zaten biliyoruz (bkz. 2). TAMAM. hidrojen +1'dir. Azot için bu özelliği bulmaya devam ediyor. İstenen oksidasyon durumu x olsun. En basit denklemi oluşturuyoruz: x + 3 (+1) \u003d 0. Çözüm açıktır: x \u003d -3. Cevap: N -3 H 3 +1.

Örnek 2. H 2 SO 4 molekülündeki tüm atomların oksidasyon durumlarını belirtin.

Çözüm. Hidrojen ve oksijenin oksidasyon durumları zaten bilinmektedir: H(+1) ve O(-2). Sülfürün oksidasyon derecesini belirlemek için bir denklem oluşturuyoruz: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Bu denklemi çözerek şunu buluyoruz: x \u003d +6. Cevap: H +1 2 S +6 O -2 4 .

Örnek 3. Al(NO 3) 3 molekülündeki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını hesaplayın.

Çözüm. Algoritma değişmeden kalır. Alüminyum nitratın "molekülünün" bileşimi, oksidasyon durumunu hesaplamamız gereken bir Al atomu (+3), 9 oksijen atomu (-2) ve 3 nitrojen atomu içerir. Karşılık gelen denklem: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Cevap: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Örnek 4. (AsO 4) 3- iyonundaki tüm atomların oksidasyon durumlarını belirleyin.

Çözüm. Bu durumda, oksidasyon durumlarının toplamı artık sıfıra değil, iyonun yüküne, yani -3'e eşit olacaktır. Denklem: x + 4 (-2) = -3. Cevap: As(+5), O(-2).

İki elementin oksidasyon durumları bilinmiyorsa ne yapılmalı?

Benzer bir denklem kullanarak birkaç elementin oksidasyon durumlarını aynı anda belirlemek mümkün müdür? Bu sorunu matematik açısından ele alırsak, cevap olumsuz olacaktır. İki değişkenli doğrusal bir denklemin tek bir çözümü olamaz. Ama biz sadece bir denklem çözmüyoruz!

Örnek 5. (NH 4) 2 SO 4'teki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını belirleyin.

Çözüm. Hidrojen ve oksijenin oksidasyon durumları bilinir, ancak kükürt ve nitrojen bilinmez. İki bilinmeyenli bir problemin klasik bir örneği! Amonyum sülfatı tek bir "molekül" olarak değil, iki iyonun bir kombinasyonu olarak ele alacağız: NH4 + ve S042-. İyonların yüklerini biliyoruz, her biri bilinmeyen bir oksidasyon derecesine sahip yalnızca bir atom içeriyor. Önceki problemlerin çözümünde kazanılan deneyimi kullanarak nitrojen ve sülfürün oksidasyon durumlarını kolayca bulabiliriz. Cevap: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Sonuç: Molekül, oksidasyon durumları bilinmeyen birkaç atom içeriyorsa, molekülü birkaç parçaya "bölmeyi" deneyin.

Organik bileşiklerde oksidasyon durumları nasıl düzenlenir

Örnek 6. CH 3 CH 2 OH'deki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını belirtin.

Çözüm. Organik bileşiklerde oksidasyon durumlarını bulmanın kendine has özellikleri vardır. Özellikle, her bir karbon atomu için oksidasyon durumlarını ayrı ayrı bulmak gerekir. Aşağıdaki gibi mantık yürütebilirsiniz. Örneğin, metil grubundaki karbon atomunu ele alalım. Bu C atomu, 3 hidrojen atomuna ve bitişik bir karbon atomuna bağlıdır. C-H bağında, elektron yoğunluğu karbon atomuna doğru kayar (çünkü C'nin elektronegatifliği hidrojenin EO'sunu aşar). Bu yer değiştirme tamamlanmış olsaydı, karbon atomu -3'lük bir yük elde ederdi.

-CH2OH grubundaki C atomu iki hidrojen atomuna (elektron yoğunluğunun C'ye kayması), bir oksijen atomuna (elektron yoğunluğunun O'ya kayması) ve bir karbon atomuna (elektron yoğunluğundaki kaymaların bu atomda olduğunu varsayabiliriz) bağlıdır. gerçekleşmeyen durum). Karbonun oksidasyon durumu -2 +1 +0 = -1'dir.

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

"Değerlik" ve "oksidasyon durumu" kavramlarını karıştırmayın!

Oksidasyon durumu genellikle değerlik ile karıştırılır. Bu hatayı yapma. Ana farklılıkları listeleyeceğim:

• oksidasyon durumunun bir işareti (+ veya -) vardır, değeri - hayır;
• oksidasyon derecesi karmaşık bir maddede bile sıfıra eşit olabilir, değerin sıfıra eşit olması, kural olarak, bu elementin atomunun diğer atomlara bağlı olmadığı anlamına gelir (herhangi bir dahil etme bileşiğini tartışmayacağız ve diğer "egzotikler" burada);
• oksidasyon derecesi, yalnızca iyonik bağlara sahip bileşiklerde gerçek anlam kazanan resmi bir kavramdır, aksine "değerlik" kavramı en uygun şekilde kovalent bileşiklerle ilgili olarak uygulanır.

Oksidasyon durumu (daha kesin olarak, modülü) genellikle sayısal olarak değere eşittir, ancak daha da sıklıkla bu değerler çakışmaz. Örneğin, C02'deki karbonun oksidasyon durumu +4'tür; değerlik C de IV'e eşittir. Ancak metanolde (CH3OH), karbonun değerliliği aynı kalır ve C'nin oksidasyon durumu -1'dir.

"Oksidasyon derecesi" konulu küçük bir test

Bu konuyu nasıl anladığınızı kontrol etmek için birkaç dakikanızı ayırın. Beş basit soruyu cevaplamanız gerekiyor. İyi şanlar!

Tüm bağların iyonik olduğu varsayımından hesaplanan bir bileşikteki kimyasal element.

Oksidasyon durumları pozitif, negatif veya sıfır bir değere sahip olabilir, bu nedenle bir moleküldeki elementlerin oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı, atomlarının sayısı dikkate alınarak 0'dır ve bir iyonda - iyonun yükü.

1. Bileşiklerdeki metallerin oksidasyon durumları her zaman pozitiftir.

2. En yüksek oksidasyon durumu, bu elementin bulunduğu periyodik sistemin grup numarasına karşılık gelir (istisna: au+3(Ben grup), Cu+2(II), grup VIII'den, +8 oksidasyon durumu yalnızca osmiyumda olabilir İşletim sistemi ve rutenyum ru.

3. Metal olmayanların oksidasyon durumları, hangi atoma bağlı olduklarına bağlıdır:

• bir metal atomu varsa, oksidasyon durumu negatiftir;
• metal olmayan bir atom varsa, oksidasyon durumu hem pozitif hem de negatif olabilir. Elementlerin atomlarının elektronegatifliğine bağlıdır.

4. Metal olmayanların en yüksek negatif oksidasyon durumu, bu elementin bulunduğu grubun sayısını 8'den çıkararak belirlenebilir, yani. en yüksek pozitif oksidasyon durumu, grup numarasına karşılık gelen dış katmandaki elektron sayısına eşittir.

5. Metal olsun veya olmasın, basit maddelerin yükseltgenme durumları 0'dır.

Sabit oksidasyon durumlarına sahip elementler.

eleman	Karakteristik oksidasyon durumu	İstisnalar
		Metal hidritler: LIH-1
		paslanma durumu bağın tamamen koptuğu (iyonik bir karaktere sahip olduğu) varsayımı altında parçacığın koşullu yükü denir. H- Cl = H + + Cl - , Hidroklorik asitteki bağ kovalent polardır. Elektron çifti atoma daha eğilimlidir. Cl - , çünkü daha elektronegatif bütün elementtir. Oksidasyon derecesi nasıl belirlenir? elektronegatiflik atomların diğer elementlerden elektronları çekme yeteneğidir. Oksidasyon durumu elementin üzerinde gösterilir: br 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,K + Cl - vb. Negatif ve pozitif olabilir. Basit bir maddenin oksidasyon durumu (bağsız, serbest durum) sıfırdır. Çoğu bileşikte oksijenin oksidasyon durumu -2'dir (istisna peroksitlerdir. H 2 Ö 2, burada -1 ve flor ile bileşikler - Ö +2 F 2 -1 , Ö 2 +1 F 2 -1 ). - Paslanma durumu basit bir tek atomlu iyon, yüküne eşittir: hayır + , CA +2 . Bileşiklerindeki hidrojen +1 oksidasyon durumuna sahiptir (istisnalar hidritlerdir - hayır + H - ve tip bağlantıları C +4 H 4 -1 ). Metal-metal olmayan bağlarda, elektronegatifliği en yüksek olan atom negatif oksidasyon durumuna sahiptir (elektronegatiflik verileri Pauling ölçeğinde verilmiştir): H + F - , cu + br - , CA +2 (NUMARA 3 ) - vb. Kimyasal bileşiklerde oksidasyon derecesini belirleme kuralları. bir bağlantı alalım KMnO 4 , manganez atomunun oksidasyon durumunu belirlemek gereklidir. Akıl yürütme: Potasyum, periyodik tablonun I. grubunda yer alan bir alkali metaldir ve bu nedenle yalnızca +1 pozitif oksidasyon durumuna sahiptir. Oksijen, bileşiklerinin çoğunda -2 oksidasyon durumuna sahip olduğu bilinmektedir. Bu madde bir peroksit değildir, yani istisna değildir. Denklem yapar: B+MnXO 4 -2 İzin vermek X- manganezin oksidasyon derecesi bizim tarafımızdan bilinmiyor. Potasyum atomlarının sayısı 1, manganez - 1, oksijen - 4'tür. Molekülün bir bütün olarak elektriksel olarak nötr olduğu, bu nedenle toplam yükünün sıfıra eşit olması gerektiği kanıtlanmıştır. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Bu nedenle, manganezin potasyum permanganat içindeki oksidasyon durumu = +7. Başka bir oksit örneğini ele alalım. Fe2O3. Demir atomunun oksidasyon durumunu belirlemek gereklidir. Akıl yürütme: Demir bir metaldir, oksijen metal değildir, yani oksitleyici bir madde olacak ve negatif yüke sahip olacak olan oksijendir. Oksijenin -2 oksidasyon durumuna sahip olduğunu biliyoruz. Atom sayısını dikkate alıyoruz: demir - 2 atom, oksijen - 3. denklem kurarız X- demir atomunun oksidasyon durumu: 2*(X) + 3*(-2) = 0, Sonuç: Bu oksitte demirin oksidasyon durumu +3'tür. Örnekler. Moleküldeki tüm atomların oksidasyon durumlarını belirleyin. 1. K2Cr2O7. Paslanma durumu B+1, oksijen O -2. Verilen indeksler: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Çünkü bir moleküldeki elementlerin oksidasyon durumlarının atom sayıları dikkate alınarak cebirsel toplamı 0'dır, o zaman pozitif oksidasyon durumlarının sayısı negatif olanların sayısına eşittir. oksidasyon durumları K+Ö=(-14)+(+2)=(-12). Buradan krom atomunun pozitif güçlerinin sayısı 12 olduğu, ancak molekülde 2 atom olduğu, yani atom başına (+12):2=(+6) olduğu sonucu çıkar. Cevap: K 2 + Cr 2 +6 Ö 7 -2. 2.(AsO 4) 3-. Bu durumda, oksidasyon durumlarının toplamı artık sıfıra değil, iyonun yüküne, yani - 3. Bir denklem kuralım: x+4×(- 2)= - 3 . Cevap: (+5 O 4 -2 olarak) 3-.