Oksidlanish darajasi va uni hisoblash qoidalari. Oksidlanish holatining elektron manfiyligini, oksidlanish holatini, oksidlanish va qaytarilishni qanday aniqlash mumkin

Kimyodagi asosiy tushunchalardan biri oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzishda keng qoʻllaniladi. oksidlanish darajasi atomlar.

Amaliy maqsadlar uchun (qaytarilish-qaytarilish reaktsiyalari tenglamalarini tuzishda) qutbli bog'langan molekulalardagi atomlarning zaryadlarini, agar valentlik elektronlari to'liq elektron manfiy atomlarga o'tkazilsa, atomlarda paydo bo'ladigan zaryadlarga teng butun sonlar sifatida ko'rsatish qulay. ya'ni e. agar bog'lanishlar to'liq ionli bo'lsa. Bunday zaryad qiymatlari oksidlanish darajasi deb ataladi. Oddiy moddadagi har qanday elementning oksidlanish darajasi har doim 0 ga teng.

Murakkab moddalar molekulalarida ba'zi elementlar doimo doimiy oksidlanish darajasiga ega. Aksariyat elementlar o'zgaruvchan oksidlanish darajalari bilan tavsiflanadi, ular molekula tarkibiga qarab ham belgisi, ham kattaligi bo'yicha farqlanadi.

Ko'pincha oksidlanish darajasi valentlikka teng bo'lib, undan faqat belgisi bilan farq qiladi. Ammo shunday birikmalar mavjudki, ularda elementning oksidlanish darajasi uning valentligiga teng bo'lmaydi. Yuqorida aytib o'tilganidek, oddiy moddalarda elementning oksidlanish darajasi, uning valentligidan qat'i nazar, har doim nolga teng. Jadvalda turli birikmalardagi ayrim elementlarning valentlik va oksidlanish darajalari taqqoslanadi.

Atomning (elementning) oksidlanish darajasi birikmada, bu birikma faqat ionlardan iborat deb hisoblangan shartli zaryaddir. Oksidlanish darajasini aniqlashda shartli ravishda birikmadagi valentlik elektronlari ko'proq elektron manfiy atomlarga o'tadi va shuning uchun birikmalar musbat va manfiy zaryadlangan ionlardan iborat. Haqiqatda, ko'p hollarda, elektronlarning to'liq qaytishi emas, balki faqat elektron juftining bir atomdan ikkinchisiga siljishi sodir bo'ladi. Keyin yana bir ta'rifni berish mumkin: Oksidlanish darajasi - bu birikmadagi boshqa atomlar bilan bog'langan elektron juftlari ko'proq elektron manfiy atomlarga o'tkazilsa va bir xil atomlarni bog'laydigan elektron juftlari bo'lsa, atomda paydo bo'ladigan elektr zaryadidir. ular o'rtasida taqsimlanadi.

Oksidlanish darajasini hisoblashda bir qator oddiy qoidalar qo'llaniladi:

1 . Oddiy moddalardagi, ham monotomik, ham molekulyar elementlarning oksidlanish darajasi nolga teng (Fe 0, O 2 0).

2 . Monatomik ion holidagi elementning oksidlanish darajasi shu ionning zaryadiga teng (Na +1, Ca +2, S -2).

3 . Kovalent qutbli aloqaga ega bo'lgan birikmalarda manfiy zaryad ko'proq elektron manfiy atomga va musbat zaryad kamroq elektronegativ atomga tegishli bo'lib, elementlarning oksidlanish darajalari quyidagi qiymatlarni oladi:

Ftorning birikmalardagi oksidlanish darajasi doimo -1 ga teng;

Birikmalardagi kislorodning oksidlanish darajasi -2 (); formal ravishda -1 () ga teng bo'lgan peroksidlar, kislorod ftoridlari, bu erda +2 () ga teng, shuningdek, kislorodning oksidlanish darajasi -1/2 bo'lgan superoksidlar va ozonidlar bundan mustasno;

Vodorodning birikmalardagi oksidlanish darajasi +1 (), metall gidridlari bundan mustasno, bu erda -1 ( );

Ishqoriy va ishqoriy tuproq elementlari uchun oksidlanish darajasi mos ravishda +1 va +2 ga teng.

Aksariyat elementlar o'zgaruvchan oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin.

4 . Neytral molekuladagi oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga teng, kompleks ionda u ionning zaryadidir.

O'zgaruvchan oksidlanish darajasiga ega bo'lgan elementlar uchun uning qiymatini hisoblash oson, birikma formulasini bilish va 4-qoidadan foydalanish. Masalan, H 3 PO 4 fosfor kislotasida fosforning oksidlanish darajasini aniqlash kerak. Kislorod CO \u003d -2 va vodorod CO \u003d +1 ga ega bo'lganligi sababli, fosforning nol miqdori uchun oksidlanish darajasi +5 ga teng bo'lishi kerak:

Masalan, NH 4 Cl da barcha vodorod atomlarining oksidlanish darajalari yig'indisi 4 × (+1), xlorning oksidlanish darajasi -1 ga teng, shuning uchun azotning oksidlanish darajasi -3 ga teng bo'lishi kerak. SO 4 2– sulfat ionida toʻrt kislorod atomining oksidlanish darajalari yigʻindisi -8 ga teng, shuning uchun oltingugurt +6 oksidlanish darajasiga ega boʻlishi kerak, shunda ionning umumiy zaryadi -2 boʻladi.

Aksariyat birikmalar uchun oksidlanish darajasi tushunchasi shartli, chunki atomning haqiqiy samarali zaryadini aks ettirmaydi, lekin bu tushuncha kimyoda juda keng qo'llaniladi.

Maksimal va metall bo'lmaganlar va minimal oksidlanish darajasi PSCE D.I.dagi seriya raqamiga davriy bog'liqlikka ega. Mendeleev, bu atomning elektron tuzilishi bilan bog'liq.

Element	Oksidlanish holati qiymatlari va birikmalarga misollar
F	–1 (HF, KF)
O	–2 (H 2 O, CaO, CO 2); –1 (H 2 O 2); +2 (dan 2)
N	–3 (NH3); –2(N 2 H 4); –1 (NH 2 OH); +1 (N 2 O); +2 (NO); +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)
sn	+2 (SnO); +4 (SnO 2 , SnCl 4)
Pb	+2 (PbO, PbSO 4); +4 (PbO2)

Kimyoviy reaksiyalarda barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisini saqlanish qoidasi bajarilishi kerak. Kimyoviy reaksiyaning toʻliq tenglamasida oksidlanish va qaytarilish jarayonlari bir-birini toʻliq kompensatsiya qilishi kerak.Oksidlanish darajasi yuqorida taʼkidlanganidek, ancha rasmiy tushuncha boʻlsa-da, u kimyoda quyidagi maqsadlarda qoʻllaniladi: birinchidan, chizish. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish, ikkinchidan, birikma tarkibidagi elementlarning oksidlanish-qaytarilish xossalarini bashorat qilish.

Ko'pgina elementlar oksidlanish darajasining bir nechta qiymatlari bilan tavsiflanadi va uning oksidlanish darajasini hisoblash orqali oksidlanish-qaytarilish xususiyatlarini taxmin qilish mumkin: eng yuqori salbiy oksidlanish holatidagi element faqat elektronlarni berishi (oksidlanish) va qaytaruvchi vosita bo'lishi mumkin. ijobiy oksidlanish holati u faqat elektronlarni qabul qilishi mumkin (kamaytirish ) va oksidlovchi vosita bo'lishi mumkin, oraliq oksidlanish holatlarida - ham oksidlangan, ham qaytarilgan.

Oksidlanish-qaytarilish yagona, o'zaro bog'liq jarayondir. Oksidlanish elementning oksidlanish darajasining oshishiga to'g'ri keladi va tiklanish - uning qisqarishi.

Ko'pgina qo'llanmalar oksidlanishni elektronlarning yo'qolishi va qaytarilishni ularning qo'shilishi sifatida talqin qilishga amal qiladi. Rus olimi Pisarjevskiy (1916) tomonidan taklif qilingan bu yondashuv elektrodlardagi elektrokimyoviy jarayonlarga taalluqlidir va ionlar va molekulalarning zaryadsizlanishi (zaryadlanishi)ga tegishlidir.

Biroq, oksidlanish darajasining o'zgarishini elektronlarning ajralish va qo'shilish jarayonlari sifatida tushuntirish umuman noto'g'ri. Bu kabi ba'zi oddiy ionlarga qo'llanilishi mumkin

Cl - - ®Cl 0.

Turdagi murakkab ionlardagi atomlarning oksidlanish darajasini o'zgartirish

CrO 4 2 - ®Cr +3

xromning musbat oksidlanish darajasining +6 dan +3 gacha pasayishi musbat zaryadning kichikroq real o'sishiga to'g'ri keladi (Cr bo'yicha CrO 4 2 da - haqiqiy zaryad "+0,2 elektron zaryad va Cr +3 da - +2 dan" turli birikmalarda +1,5 gacha).

Qaytaruvchidan oksidlanish darajasining o'zgarishiga teng bo'lgan zaryadning oksidlovchi moddaga o'tishi bu holda boshqa zarralar, masalan, H + ionlari ishtirokida sodir bo'ladi:

CrO 4 2 - + 8H + + 3 ®Cr +3 + 4H 2 O.

Taqdim etilgan yozuv sarlavhali yarim reaktsiyalar .

Shunga o'xshash ma'lumotlar.

Kimyoda "oksidlanish" va "qaytarilish" atamalari atom yoki atomlar guruhi mos ravishda elektronlarni yo'qotadigan yoki oladigan reaktsiyalarni anglatadi. Oksidlanish darajasi bir yoki bir nechta atomlarga tegishli bo'lgan raqamli qiymat bo'lib, u qayta taqsimlangan elektronlar sonini tavsiflaydi va bu elektronlar reaktsiya paytida atomlar o'rtasida qanday taqsimlanganligini ko'rsatadi. Bu miqdorni aniqlash atomlar va ulardan tashkil topgan molekulalarga qarab ham oddiy, ham ancha murakkab protsedura bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, ba'zi elementlarning atomlari bir nechta oksidlanish darajasiga ega bo'lishi mumkin. Yaxshiyamki, oksidlanish darajasini aniqlash uchun oddiy aniq qoidalar mavjud, ulardan ishonchli foydalanish uchun kimyo va algebra asoslarini bilish kifoya.

Qadamlar

1-qism

Kimyo qonunlari bo'yicha oksidlanish darajasini aniqlash

Ko'rib chiqilayotgan moddaning elementar ekanligini aniqlang. Kimyoviy birikmadan tashqari atomlarning oksidlanish darajasi nolga teng. Bu qoida alohida erkin atomlardan hosil bo'lgan moddalar uchun ham, bitta elementning ikkita yoki ko'p atomli molekulalaridan tashkil topgan moddalar uchun ham amal qiladi.

• Masalan, Al(lar) va Cl 2 ning oksidlanish darajasi 0 ga teng, chunki ikkalasi ham kimyoviy jihatdan birlashtirilmagan elementar holatda.
• E'tibor bering, oltingugurt S 8 yoki oktasulfning allotropik shakli, atipik tuzilishiga qaramay, nol oksidlanish darajasi bilan ajralib turadi.

1. Ko'rib chiqilayotgan moddaning ionlardan iboratligini aniqlang. Ionlarning oksidlanish darajasi ularning zaryadiga teng. Bu erkin ionlar uchun ham, kimyoviy birikmalarning bir qismi bo'lganlar uchun ham amal qiladi.

   • Masalan, Cl ionining oksidlanish darajasi -1 ga teng.
   • NaCl kimyoviy birikmasidagi Cl ionining oksidlanish darajasi ham -1 ga teng. Na ioni taʼrifiga koʻra +1 zaryadga ega boʻlganligi sababli, biz Cl ionining zaryadi -1 ga teng degan xulosaga kelamiz va shuning uchun uning oksidlanish darajasi -1 ga teng.

2. E'tibor bering, metall ionlari bir nechta oksidlanish darajasiga ega bo'lishi mumkin. Ko'pgina metall elementlarning atomlari turli darajada ionlanishi mumkin. Masalan, temir (Fe) kabi metall ionlarining zaryadi +2 yoki +3 ga teng. Metall ionlarining zaryadi (va ularning oksidlanish darajasi) bu metall kimyoviy birikmaning bir qismi bo'lgan boshqa elementlarning ionlarining zaryadlari bilan aniqlanishi mumkin; matnda bu zaryad Rim raqamlari bilan ko'rsatilgan: masalan, temir (III) +3 oksidlanish darajasiga ega.

   • Misol tariqasida alyuminiy ionini o'z ichiga olgan birikmani ko'rib chiqing. AlCl 3 birikmasining umumiy zaryadi nolga teng. Biz bilamizki, Cl - ionlarining zaryadi -1 ga teng, birikma esa 3 ta shunday ionni o'z ichiga oladi, ko'rib chiqilayotgan moddaning umumiy neytralligi uchun Al ioni +3 zaryadga ega bo'lishi kerak. Shunday qilib, bu holda alyuminiyning oksidlanish darajasi +3 ga teng.

3. Kislorodning oksidlanish darajasi -2 (ba'zi istisnolardan tashqari). Deyarli barcha holatlarda kislorod atomlari -2 oksidlanish darajasiga ega. Ushbu qoidadan bir nechta istisnolar mavjud:

   • Agar kislorod elementar holatda bo'lsa (O 2), uning oksidlanish darajasi boshqa elementar moddalardagi kabi 0 ga teng.
   • Agar kislorod kiritilgan bo'lsa peroksidlar, uning oksidlanish darajasi -1 ga teng. Peroksidlar bitta kislorod-kislorod bog'ini (ya'ni peroksid anioni O 2 -2) o'z ichiga olgan birikmalar guruhidir. Masalan, H 2 O 2 molekulasi (vodorod peroksid) tarkibida kislorod zaryadga ega va oksidlanish darajasi -1 ga teng.
   • Ftor bilan birgalikda kislorod +2 oksidlanish darajasiga ega, quyida ftor uchun qoidaga qarang.

4. Vodorodning oksidlanish darajasi +1 ga teng, bir nechta istisnolar. Kislorod bilan bo'lgani kabi, istisnolar ham mavjud. Qoida tariqasida, vodorodning oksidlanish darajasi +1 (agar u H 2 elementar holatda bo'lmasa). Biroq, gidridlar deb ataladigan birikmalarda vodorodning oksidlanish darajasi -1 ga teng.

   • Masalan, H 2 O da vodorodning oksidlanish darajasi +1 ni tashkil qiladi, chunki kislorod atomi -2 zaryadga ega va umumiy neytrallik uchun ikkita +1 zaryad kerak. Biroq, natriy gidrid tarkibida vodorodning oksidlanish darajasi allaqachon -1 ga teng, chunki Na ioni +1 zaryadga ega va umumiy elektron neytrallik uchun vodorod atomining zaryadi (va shuning uchun uning oksidlanish darajasi) bo'lishi kerak. -1.

5. Ftor har doim-1 oksidlanish darajasiga ega. Yuqorida aytib o'tilganidek, ba'zi elementlarning oksidlanish darajasi (metall ionlari, peroksidlardagi kislorod atomlari va boshqalar) bir qator omillarga qarab o'zgarishi mumkin. Ftorning oksidlanish darajasi har doim -1 ga teng. Bu ushbu elementning eng yuqori elektronegativlikka ega ekanligi bilan izohlanadi - boshqacha aytganda, ftor atomlari o'z elektronlari bilan ajralishni eng kam istaydi va boshqa odamlarning elektronlarini eng faol jalb qiladi. Shunday qilib, ularning zaryadi o'zgarishsiz qoladi.

6. Murakkab tarkibidagi oksidlanish darajalarining yig'indisi uning zaryadiga teng. Kimyoviy birikmani tashkil etuvchi barcha atomlarning oksidlanish darajalari, jami, bu birikmaning zaryadini berishi kerak. Masalan, agar birikma neytral bo'lsa, uning barcha atomlarining oksidlanish darajalari yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak; agar birikma zaryadi -1 bo'lgan ko'p atomli ion bo'lsa, oksidlanish darajalari yig'indisi -1 ga teng va hokazo.

   • Bu tekshirishning yaxshi usuli - agar oksidlanish darajalarining yig'indisi birikmaning umumiy zaryadiga teng bo'lmasa, unda siz qayerdadir xato qilgansiz.

   2-qism

   Kimyo qonunlaridan foydalanmasdan oksidlanish darajasini aniqlash

   1. Oksidlanish darajasi bo'yicha qat'iy qoidalarga ega bo'lmagan atomlarni toping. Ba'zi elementlarga nisbatan oksidlanish darajasini aniqlash uchun qat'iy belgilangan qoidalar yo'q. Agar atom yuqorida sanab o'tilgan qoidalarning birortasiga kirmasa va siz uning zaryadini bilmasangiz (masalan, atom kompleksning bir qismi bo'lib, uning zaryadi ko'rsatilmagan), siz bunday atomning oksidlanish darajasini aniqlashingiz mumkin. yo'q qilish orqali atom. Birinchidan, birikmaning barcha boshqa atomlarining zaryadini aniqlang, so'ngra birikmaning ma'lum umumiy zaryadidan ushbu atomning oksidlanish darajasini hisoblang.

      • Misol uchun, Na 2 SO 4 birikmasida oltingugurt atomining zaryadi (S) noma'lum - biz faqat u nolga teng emasligini bilamiz, chunki oltingugurt elementar holatda emas. Ushbu birikma oksidlanish darajasini aniqlashning algebraik usulini ko'rsatish uchun yaxshi misol bo'lib xizmat qiladi.

   2. Murakkab tarkibidagi qolgan elementlarning oksidlanish darajalarini toping. Yuqorida tavsiflangan qoidalardan foydalanib, birikmaning qolgan atomlarining oksidlanish darajalarini aniqlang. O, H va shunga o'xshash holatlardagi qoidadan istisnolar haqida unutmang.

      • Na 2 SO 4 uchun qoidalarimizdan foydalanib, Na ionining zaryadi (demak, oksidlanish darajasi) +1, kislorod atomlarining har biri uchun esa -2 ekanligini aniqlaymiz.
   3. Aralashmalarda barcha oksidlanish darajalarining yig'indisi zaryadga teng bo'lishi kerak. Masalan, agar birikma ikki atomli ion bo'lsa, atomlarning oksidlanish darajalari yig'indisi umumiy ion zaryadiga teng bo'lishi kerak.
   4. Mendeleyevning davriy sistemasidan foydalana olish va unda metall va metall bo'lmagan elementlarning qayerda joylashganligini bilish juda foydali.
   5. Elementar shakldagi atomlarning oksidlanish darajasi har doim nolga teng. Bitta ionning oksidlanish darajasi uning zaryadiga teng. Davriy sistemaning 1A guruhining vodorod, litiy, natriy kabi elementlari elementar shaklda oksidlanish darajasi +1; magniy va kaltsiy kabi 2A guruhi metallarining elementar shaklida oksidlanish darajasi +2 ga teng. Kislorod va vodorod kimyoviy bog'lanish turiga qarab 2 xil oksidlanish darajasiga ega bo'lishi mumkin.

To'g'ri joylashtirish uchun oksidlanish holatlari Yodda tutish kerak bo'lgan to'rtta qoida mavjud.

1) Oddiy moddada har qanday elementning oksidlanish darajasi 0 ga teng.Masalan: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Siz xarakterli bo'lgan elementlarni eslab qolishingiz kerak doimiy oksidlanish darajasi. Ularning barchasi jadvalda keltirilgan.

3) Elementning eng yuqori oksidlanish darajasi, qoida tariqasida, ushbu element joylashgan guruh soniga to'g'ri keladi (masalan, fosfor V guruhda, fosforning eng yuqori SD si +5). Muhim istisnolar: F, O.

4) Qolgan elementlarning oksidlanish darajalarini izlash oddiy qoidaga asoslanadi:

Neytral molekulada barcha elementlarning oksidlanish darajalari yig'indisi nolga, ionda esa ionning zaryadiga teng.

Oksidlanish darajasini aniqlash uchun bir nechta oddiy misollar

1-misol. Ammiakdagi elementlarning oksidlanish darajalarini topish kerak (NH 3).

Yechim. Biz allaqachon bilamiz (2-bandga qarang). OK. vodorod +1. Azot uchun bu xususiyatni topish qoladi. Istalgan oksidlanish darajasi x bo'lsin. Biz eng oddiy tenglamani tuzamiz: x + 3 (+1) \u003d 0. Yechim aniq: x \u003d -3. Javob: N -3 H 3 +1.

2-misol. H 2 SO 4 molekulasidagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarini ko'rsating.

Yechim. Vodorod va kislorodning oksidlanish darajalari allaqachon ma'lum: H(+1) va O(-2). Oltingugurtning oksidlanish darajasini aniqlash uchun tenglama tuzamiz: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Ushbu tenglamani yechib, biz topamiz: x \u003d +6. Javob: H +1 2 S +6 O -2 4 .

3-misol. Al(NO 3) 3 molekulasidagi barcha elementlarning oksidlanish darajalarini hisoblang.

Yechim. Algoritm o'zgarishsiz qoladi. Alyuminiy nitratning "molekulasi" ning tarkibiga bitta Al atomi (+3), 9 kislorod atomi (-2) va 3 azot atomi kiradi, ularning oksidlanish darajasini hisoblashimiz kerak. Tegishli tenglama: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Javob: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

4-misol. (AsO 4) 3- ionidagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarini aniqlang.

Yechim. Bunday holda, oksidlanish darajalarining yig'indisi endi nolga teng bo'lmaydi, balki ionning zaryadiga, ya'ni -3 ga teng bo'ladi. Tenglama: x + 4 (-2) = -3. Javob: As(+5), O(-2).

Ikki elementning oksidlanish darajasi noma'lum bo'lsa, nima qilish kerak

Xuddi shunday tenglama yordamida bir vaqtning o'zida bir nechta elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlash mumkinmi? Agar bu masalani matematika nuqtai nazaridan ko'rib chiqsak, javob salbiy bo'ladi. Ikki o'zgaruvchiga ega chiziqli tenglama yagona yechimga ega bo'lishi mumkin emas. Lekin biz shunchaki tenglamani yechmayapmiz!

5-misol. (NH 4) 2 SO 4 dagi barcha elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlang.

Yechim. Vodorod va kislorodning oksidlanish darajalari ma'lum, ammo oltingugurt va azot emas. Ikki noma'lum muammoning klassik misoli! Ammoniy sulfatni bitta "molekula" sifatida emas, balki ikkita ionning birikmasi sifatida ko'rib chiqamiz: NH 4 + va SO 4 2-. Biz ionlarning zaryadlarini bilamiz, ularning har birida oksidlanish darajasi noma'lum bo'lgan faqat bitta atom mavjud. Oldingi masalalarni yechishda olingan tajribadan foydalanib, biz azot va oltingugurtning oksidlanish darajalarini osongina topishimiz mumkin. Javob: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Xulosa: agar molekulada oksidlanish darajasi noma'lum bo'lgan bir nechta atomlar bo'lsa, molekulani bir necha qismlarga "bo'lishga" harakat qiling.

Organik birikmalarda oksidlanish darajasi qanday tartibga solinadi

6-misol. CH 3 CH 2 OH dagi barcha elementlarning oksidlanish darajalarini ko'rsating.

Yechim. Organik birikmalarda oksidlanish darajalarini topishning o'ziga xos xususiyatlari bor. Xususan, har bir uglerod atomi uchun oksidlanish darajalarini alohida topish kerak. Siz quyidagicha fikr yuritishingiz mumkin. Masalan, metil guruhidagi uglerod atomini ko'rib chiqaylik. Bu C atomi 3 vodorod atomi va qo'shni uglerod atomi bilan bog'langan. C-H bog'ida elektron zichligi uglerod atomi tomon siljiydi (chunki C ning elektron manfiyligi vodorodning EO dan oshadi). Agar bu siljish to'liq bo'lsa, uglerod atomi -3 zaryadga ega bo'ladi.

-CH 2 OH guruhidagi C atomi ikkita vodorod atomi (elektron zichligi C tomon siljishi), bitta kislorod atomi (elektron zichligi O ga siljishi) va bitta uglerod atomi bilan bog'langan (farz qilishimiz mumkinki, bunda elektron zichligining siljishi). hodisa sodir bo'lmaydi). Uglerodning oksidlanish darajasi -2 +1 +0 = -1.

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

"Valentlik" va "oksidlanish darajasi" tushunchalarini chalkashtirmang!

Oksidlanish holati ko'pincha valentlik bilan aralashtiriladi. Bunday xatoga yo'l qo'ymang. Men asosiy farqlarni sanab o'taman:

• oksidlanish darajasi (+ yoki -) belgisiga ega, valentlik - yo'q;
• oksidlanish darajasi murakkab moddada ham nolga teng bo'lishi mumkin, valentlikning nolga tengligi, qoida tariqasida, ushbu elementning atomi boshqa atomlar bilan bog'lanmaganligini anglatadi (biz hech qanday inklyuziya birikmalarini muhokama qilmaymiz va bu erda boshqa "ekzotikalar");
• oksidlanish darajasi faqat ionli birikmalarda haqiqiy ma'noga ega bo'lgan rasmiy tushuncha bo'lib, "valentlik" tushunchasi, aksincha, kovalent birikmalarga nisbatan eng qulay tarzda qo'llaniladi.

Oksidlanish darajasi (aniqrog'i, uning moduli) ko'pincha valentlikka son jihatdan teng bo'ladi, lekin ko'pincha bu qiymatlar bir-biriga to'g'ri kelmaydi. Masalan, CO 2 dagi uglerodning oksidlanish darajasi +4; C valentligi ham IV ga teng. Ammo metanolda (CH 3 OH) uglerodning valentligi bir xil bo'lib qoladi va C ning oksidlanish darajasi -1 ga teng.

"Oksidlanish darajasi" mavzusida kichik test.

Ushbu mavzuni qanday tushunganingizni tekshirish uchun bir necha daqiqa vaqt ajrating. Siz beshta oddiy savolga javob berishingiz kerak. Omad!

Murakkab tarkibidagi kimyoviy element, barcha bog'lanishlar ionli degan faraz asosida hisoblanadi.

Oksidlanish darajalari ijobiy, manfiy yoki nol qiymatga ega bo'lishi mumkin, shuning uchun molekuladagi elementlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi ularning atomlari sonini hisobga olgan holda 0 ga, ionda esa ionning zaryadiga teng.

1. Metalllarning birikmalardagi oksidlanish darajalari doimo musbat.

2. Eng yuqori oksidlanish darajasi ushbu element joylashgan davriy tizimning guruh raqamiga to'g'ri keladi (istisno: Au+3(I guruh), Cu+2(II), VIII guruhdan oksidlanish darajasi +8 faqat osmiyda bo'lishi mumkin Os va ruteniy Ru.

3. Nometallarning oksidlanish darajalari uning qaysi atom bilan bog‘langanligiga bog‘liq:

• agar metall atomi bo'lsa, oksidlanish darajasi manfiy;
• agar metall bo'lmagan atom bo'lsa, oksidlanish darajasi ham ijobiy, ham salbiy bo'lishi mumkin. Bu elementlar atomlarining elektromanfiyligiga bog'liq.

4. Metall bo'lmaganlarning eng yuqori salbiy oksidlanish darajasini 8 dan ushbu element joylashgan guruhning sonini ayirish orqali aniqlash mumkin, ya'ni. eng yuqori musbat oksidlanish darajasi guruh raqamiga mos keladigan tashqi qatlamdagi elektronlar soniga teng.

5. Oddiy moddalarning oksidlanish darajalari, uning metall yoki metall bo'lmaganligidan qat'i nazar, 0 ga teng.

Doimiy oksidlanish darajasiga ega bo'lgan elementlar.

Element	Xarakterli oksidlanish darajasi	Istisnolar
		Metall gidridlar: LIH-1
		oksidlanish darajasi bog'lanish to'liq uzilgan (ionli xususiyatga ega) degan faraz ostida zarrachaning shartli zaryadi deb ataladi. H- Cl = H + + Cl - , Xlorid kislotadagi bog'lanish kovalent qutblidir. Elektron juftligi atomga nisbatan ko'proq moyil bo'ladi Cl - , chunki u ko'proq elektronegativ butun elementdir. Oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin? Elektromanfiylik atomlarning boshqa elementlardan elektronlarni jalb qilish qobiliyatidir. Oksidlanish darajasi element ustida ko'rsatilgan: Br 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,K + Cl - va hokazo. Bu ijobiy va salbiy bo'lishi mumkin. Oddiy moddaning oksidlanish darajasi (bog'lanmagan, erkin holat) nolga teng. Aksariyat birikmalarda kislorodning oksidlanish darajasi -2 (istisno peroksidlar). H 2 O 2, bu erda -1 va ftor bilan birikmalar - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Oksidlanish holati oddiy monotomik ion uning zaryadiga teng: Na + , Ca +2 . Uning birikmalarida vodorod oksidlanish darajasi +1 ga teng (gidridlar bundan mustasno - Na + H - va ulanishlarni yozing C +4 H 4 -1 ). Metall-metall bo'lmagan bog'larda eng yuqori elektronegativlikka ega bo'lgan atom manfiy oksidlanish holatiga ega (elektromanfiylik ma'lumotlari Pauling shkalasida berilgan): H + F - , Cu + Br - , Ca +2 (YO'Q 3 ) - va hokazo. Kimyoviy birikmalarda oksidlanish darajasini aniqlash qoidalari. Keling, ulanishni olaylik KMnO 4 , marganets atomining oksidlanish darajasini aniqlash kerak. Sabab: Kaliy davriy sistemaning I guruhidagi gidroksidi metalldir va shuning uchun faqat ijobiy oksidlanish darajasi +1 ga teng. Ma'lumki, kislorodning ko'pgina birikmalarida oksidlanish darajasi -2 ga teng. Bu modda peroksid emas, ya'ni bu istisno emas. Tenglama tuzadi: K+MnXO 4 -2 Mayli X- marganetsning oksidlanish darajasi bizga noma'lum. Kaliy atomlari soni - 1, marganets - 1, kislorod - 4. Molekula umuman elektr neytral ekanligi isbotlangan, shuning uchun uning umumiy zaryadi nolga teng bo'lishi kerak. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Demak, kaliy permanganatdagi marganetsning oksidlanish darajasi = +7. Keling, oksidning yana bir misolini olaylik Fe2O3. Temir atomining oksidlanish darajasini aniqlash kerak. Sabab: Temir - bu metall, kislorod - metall bo'lmagan, ya'ni u oksidlovchi vosita bo'lib, manfiy zaryadga ega bo'lgan kisloroddir. Biz bilamizki, kislorod -2 oksidlanish darajasiga ega. Biz atomlar sonini ko'rib chiqamiz: temir - 2 atom, kislorod - 3. Bu yerda tenglama tuzamiz X- temir atomining oksidlanish darajasi: 2*(X) + 3*(-2) = 0, Xulosa: bu oksidda temirning oksidlanish darajasi +3 ga teng. Misollar. Molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarini aniqlang. 1. K2Cr2O7. Oksidlanish holati K+1, kislorod O -2. Berilgan indekslar: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Chunki molekuladagi elementlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi, ularning atomlari sonini hisobga olgan holda, 0 ga teng bo'lsa, ijobiy oksidlanish darajalari soni manfiylar soniga teng bo'ladi. Oksidlanish holatlari K+O=(-14)+(+2)=(-12). Bundan kelib chiqadiki, xrom atomining musbat kuchlari soni 12 ga teng, lekin molekulada 2 ta atom bor, ya'ni har bir atomda (+12):2=(+6) bor. Javob: K 2 + Cr 2 +6 O 7 -2. 2.(AsO 4) 3-. Bunday holda, oksidlanish darajalarining yig'indisi endi nolga teng bo'lmaydi, balki ionning zaryadiga, ya'ni. - 3. Tenglama tuzamiz: x+4×(- 2)= - 3 . Javob: (+5 O 4 -2 kabi) 3-.