Elektronegativnost se, kao i druga svojstva atoma kemijskih elemenata, periodički mijenja s povećanjem atomskog broja elementa:

Gornji grafikon prikazuje periodičnost promjena elektronegativnosti elemenata glavnih podskupina ovisno o atomskom broju elementa.

Pomicanjem niz podskupinu periodnog sustava elektronegativnost kemijskih elemenata opada, a pomicanjem udesno uz periodu raste.

Elektronegativnost odražava nemetalnost elemenata: što je veća vrijednost elektronegativnosti, element ima više nemetalnih svojstava.

Oksidacijsko stanje

Kako izračunati oksidacijsko stanje elementa u spoju?

1) Oksidacijsko stanje kemijskih elemenata u jednostavnim tvarima uvijek je nula.

2) Postoje elementi koji pokazuju konstantno stanje oksidacije u složenim tvarima:

3) Postoje kemijski elementi koji pokazuju konstantno oksidacijsko stanje u velikoj većini spojeva. Ti elementi uključuju:

4) Algebarski zbroj oksidacijskih stanja svih atoma u molekuli uvijek je nula. Algebarski zbroj oksidacijskih stanja svih atoma u ionu jednak je naboju iona.

5) Najviši (maksimalni) stupanj oksidacije jednak je broju skupine. Iznimke koje ne potpadaju pod ovo pravilo su elementi sekundarne podskupine I. skupine, elementi sekundarne podskupine VIII. skupine, kao i kisik i fluor.

Kemijski elementi čiji se broj skupine ne poklapa s njihovim najvišim oksidacijskim stanjem (obavezno zapamtiti)

6) Najniže oksidacijsko stanje metala uvijek je nula, a najniže oksidacijsko stanje nemetala izračunava se po formuli:

najniže oksidacijsko stanje nemetala = broj skupine − 8

Na temelju gore navedenih pravila možete utvrditi oksidacijsko stanje kemijskog elementa u bilo kojoj tvari.

Određivanje oksidacijskih stanja elemenata u različitim spojevima

Primjer 1

Odrediti oksidacijska stanja svih elemenata u sumpornoj kiselini.

Riješenje:

Napišimo formulu sumporne kiseline:

Oksidacijsko stanje vodika u svim složenim tvarima je +1 (osim metalnih hidrida).

Oksidacijsko stanje kisika u svim složenim tvarima je -2 (osim peroksida i kisikovog fluorida OF 2). Posložimo poznata oksidacijska stanja:

Označimo oksidacijsko stanje sumpora kao x:

Molekula sumporne kiseline, kao i molekula bilo koje tvari, općenito je električki neutralna, jer zbroj oksidacijskih stanja svih atoma u molekuli je nula. Shematski se to može prikazati na sljedeći način:

Oni. dobili smo sljedeću jednačinu:

Riješimo to:

Dakle, oksidacijsko stanje sumpora u sumpornoj kiselini je +6.

Primjer 2

Odredite oksidacijsko stanje svih elemenata u amonijevom dikromatu.

Riješenje:

Napišimo formulu amonijevog dikromata:

Kao iu prethodnom slučaju, možemo poredati oksidacijska stanja vodika i kisika:

Međutim, vidimo da su oksidacijska stanja dvaju kemijskih elemenata odjednom nepoznata - dušika i kroma. Dakle, ne možemo naći oksidacijska stanja slično kao u prethodnom primjeru (jedna jednadžba s dvije varijable nema jedno rješenje).

Skrećemo pozornost na činjenicu da ova tvar pripada klasi soli i, prema tome, ima ionsku strukturu. Tada s pravom možemo reći da sastav amonijevog dikromata uključuje katione NH 4 + (naboj ovog kationa može se vidjeti u tablici topljivosti). Posljedično, budući da jedinica formule amonijevog dikromata sadrži dva pozitivna jednostruko nabijena kationa NH 4 +, naboj dikromatnog iona jednak je -2, budući da je tvar kao cjelina električki neutralna. Oni. tvar tvore kationi NH 4 + i anioni Cr 2 O 7 2-.

Poznajemo oksidacijska stanja vodika i kisika. Znajući da je zbroj oksidacijskih stanja atoma svih elemenata u ionu jednak naboju, a označavajući oksidacijska stanja dušika i kroma kao x I g prema tome, možemo napisati:

Oni. dobivamo dvije neovisne jednadžbe:

Rješavajući koje, nalazimo x I g:

Dakle, u amonijevom dikromatu oksidacijska stanja dušika su -3, vodika +1, kroma +6 i kisika -2.

Možete pročitati kako odrediti oksidacijska stanja elemenata u organskim tvarima.

Valencija

Valencija atoma označava se rimskim brojevima: I, II, III itd.

Valentne sposobnosti atoma ovise o količini:

1) nespareni elektroni

2) usamljeni elektronski parovi u orbitalama valentnih razina

3) prazne elektronske orbitale valentne razine

Valentne mogućnosti atoma vodika

Prikažimo elektronsku grafičku formulu atoma vodika:

Rečeno je da tri faktora mogu utjecati na mogućnosti valencije - prisutnost nesparenih elektrona, prisutnost usamljenih elektronskih parova na vanjskoj razini i prisutnost praznih (praznih) orbitala na vanjskoj razini. Vidimo jedan nespareni elektron na vanjskoj (i jedinoj) energetskoj razini. Na temelju toga, vodik definitivno može imati valenciju I. Međutim, u prvoj energetskoj razini postoji samo jedna podrazina - s, oni. Atom vodika na vanjskoj razini nema niti usamljene elektronske parove niti prazne orbitale.

Dakle, jedina valencija koju vodikov atom može pokazati je I.

Valentne mogućnosti ugljikovog atoma

Razmotrimo elektronsku strukturu ugljikovog atoma. U osnovnom stanju elektronička konfiguracija njegove vanjske razine je sljedeća:

Oni. u osnovnom stanju na vanjskoj energetskoj razini nepobuđenog ugljikovog atoma nalaze se 2 nesparena elektrona. U tom stanju može pokazivati ​​valenciju II. Međutim, atom ugljika vrlo lako prelazi u pobuđeno stanje kada mu se dodijeli energija, a elektronička konfiguracija vanjskog sloja u ovom slučaju ima oblik:

Unatoč činjenici da se određena količina energije troši na proces ekscitacije ugljikovog atoma, trošak se više nego nadoknađuje stvaranjem četiri kovalentne veze. Zbog toga je valencija IV mnogo karakterističnija za ugljikov atom. Na primjer, ugljik ima valenciju IV u molekulama ugljičnog dioksida, ugljične kiseline i apsolutno svih organskih tvari.

Uz nesparene elektrone i usamljene elektronske parove, prisutnost slobodnih ()valentnih orbitala također utječe na valentne mogućnosti. Prisutnost takvih orbitala na ispunjenoj razini dovodi do činjenice da atom može djelovati kao akceptor elektronskog para, tj. tvore dodatne kovalentne veze kroz donor-akceptorski mehanizam. Na primjer, suprotno očekivanjima, u molekuli ugljičnog monoksida CO veza nije dvostruka, već trostruka, kao što je jasno prikazano na sljedećoj ilustraciji:

Valentne mogućnosti atoma dušika

Napišimo elektroničku grafičku formulu za razinu vanjske energije atoma dušika:

Kao što se može vidjeti iz gornje ilustracije, atom dušika u svom normalnom stanju ima 3 nesparena elektrona, i stoga je logično pretpostaviti da je sposoban pokazati valenciju III. Zaista, valencija od tri opažena je u molekulama amonijaka (NH 3), dušikaste kiseline (HNO 2), dušikovog triklorida (NCl 3) itd.

Gore je rečeno da valencija atoma kemijskog elementa ne ovisi samo o broju nesparenih elektrona, već io prisutnosti usamljenih elektronskih parova. To je zbog činjenice da se kovalentna kemijska veza može formirati ne samo kada dva atoma međusobno opskrbljuju jedan elektron, već i kada ga jedan atom s usamljenim parom elektrona - donor () daje drugom atomu s praznim ( ) orbitalna valentna razina (akceptor). Oni. Za atom dušika moguća je i valencija IV zbog dodatne kovalentne veze nastale mehanizmom donor-akceptor. Na primjer, četiri kovalentne veze, od kojih je jedna formirana mehanizmom donor-akceptor, opažene su tijekom stvaranja amonijevog kationa:

Unatoč činjenici da je jedna od kovalentnih veza formirana prema donor-akceptorskom mehanizmu, sve N-H veze u amonijevom kationu su apsolutno identične i ne razlikuju se jedna od druge.

Atom dušika nije sposoban pokazati valenciju jednaku V. To je zbog činjenice da je nemoguće da atom dušika prijeđe u pobuđeno stanje, u kojem su dva elektrona uparena s prijelazom jednog od njih na slobodnu orbitalu koja je najbliža energetskoj razini. Atom dušika nema br d-podrazine, a prijelaz na 3s orbitalu je energetski toliko skup da se troškovi energije ne pokrivaju stvaranjem novih veza. Mnogi se mogu pitati koja je valencija dušika, na primjer, u molekulama dušične kiseline HNO 3 ili dušikovog oksida N 2 O 5? Čudno je da je tamo valencija također IV, kao što se može vidjeti iz sljedećih strukturnih formula:

Točkasta linija na ilustraciji prikazuje tzv delokalizirano π - veza. Iz tog razloga, terminalne NO veze se mogu nazvati "jedna i pol veza". Slične jedno-i-pol veze prisutne su i u molekuli ozona O 3, benzena C 6 H 6 itd.

Valentne mogućnosti fosfora

Oslikajmo elektroničku grafičku formulu vanjske energetske razine atoma fosfora:

Kao što vidimo, struktura vanjskog sloja atoma fosfora u osnovnom stanju i atoma dušika je ista, te je stoga logično očekivati ​​za atom fosfora, kao i za atom dušika, moguće valencije jednake I, II, III i IV, prema praksi.

Međutim, za razliku od dušika, atom fosfora također ima d-podrazina sa 5 slobodnih orbitala.

U tom smislu, sposoban je prijeći u pobuđeno stanje, pareći elektrone 3 s-orbitale:

Dakle, moguća je valencija V za atom fosfora, koji je nedostupan dušiku. Na primjer, atom fosfora ima valenciju pet u molekulama spojeva kao što su fosforna kiselina, fosfor (V) halidi, fosfor (V) oksid itd.

Valentne mogućnosti atoma kisika

Elektronska grafička formula za razinu vanjske energije atoma kisika ima oblik:

Vidimo dva nesparena elektrona na 2. razini, pa je stoga moguća valencija II za kisik. Treba napomenuti da se ova valencija atoma kisika opaža u gotovo svim spojevima. Gore, kada smo razmatrali sposobnosti valencije atoma ugljika, raspravljali smo o formiranju molekule ugljikovog monoksida. Veza u molekuli CO je trostruka, dakle, kisik je trovalentan (kisik je donor elektronskog para).

Zbog činjenice da atom kisika nema vanjsku d-podrazina, sparivanje elektrona s I p- orbitale je nemoguće, zbog čega su valentne mogućnosti atoma kisika ograničene u usporedbi s drugim elementima njegove podskupine, na primjer, sumpora.

Valentne mogućnosti atoma sumpora

Vanjska energetska razina atoma sumpora u nepobuđenom stanju:

Atom sumpora, kao i atom kisika, normalno ima dva nesparena elektrona, pa možemo zaključiti da je za sumpor moguća valencija od dva. Doista, sumpor ima valenciju II, na primjer, u molekuli sumporovodika H 2 S.

Kao što vidimo, atom sumpora pojavljuje se na vanjskoj razini d-podrazina s praznim orbitalama. Iz tog razloga atom sumpora može proširiti svoje sposobnosti valencije, za razliku od kisika, zbog prijelaza u pobuđena stanja. Dakle, kod uparivanja usamljenog elektronskog para 3 str- podrazine, atom sumpora dobiva elektroničku konfiguraciju vanjske razine sljedećeg oblika:

U tom stanju atom sumpora ima 4 nesparena elektrona, što nam govori da atomi sumpora mogu pokazivati ​​valenciju IV. Doista, sumpor ima valenciju IV u molekulama SO 2, SF 4, SOCl 2 itd.

Prilikom uparivanja drugog usamljenog elektronskog para koji se nalazi na 3 s-podrazina, vanjska energetska razina dobiva konfiguraciju:

U tom stanju postaje moguća manifestacija valencije VI. Primjeri spojeva s VI-valentnim sumporom su SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2 itd.

Slično, možemo razmotriti mogućnosti valencije drugih kemijskih elemenata.

Oksidacijsko stanje +2 u svim spojevima pokazuje

Odgovor:4

Obrazloženje:

Od svih predloženih opcija, samo cink pokazuje +2 oksidacijsko stanje u složenim spojevima, kao element sekundarne podskupine druge skupine, gdje je maksimalno oksidacijsko stanje jednako broju skupine.

Kositar je element glavne podskupine IV. skupine, metal koji pokazuje oksidacijska stanja 0 (u jednostavnoj tvari), +2, +4 (broj skupine).

Fosfor je element glavne podskupine glavne skupine, budući da je nemetal, ima oksidacijska stanja od -3 (broj skupine – 8) do +5 (broj skupine).

Željezo je metal, element se nalazi u sekundarnoj podskupini glavne skupine. Željezo karakteriziraju oksidacijski stupnjevi: 0, +2, +3, +6.

Spoj sastava KEO 4 tvori svaki od dva elementa:

1) fosfor i klor

2) fluor i mangan

3) klor i mangan

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Sol sastava KEO 4 sadrži kiselinski ostatak EO 4 -, gdje kisik ima oksidacijsko stanje -2, dakle, oksidacijsko stanje elementa E u ovom kiselinskom ostatku je +7. Od predloženih opcija prikladni su klor i mangan - elementi glavne i sekundarne podskupine VII.

Fluor je također element glavne podskupine VII skupine, međutim, kao najelektronegativniji element, ne pokazuje pozitivna oksidacijska stanja (0 i -1).

Bor, silicij i fosfor su elementi glavnih podskupina skupina 3, 4 i 5, stoga u solima pokazuju odgovarajuća maksimalna oksidacijska stanja od +3, +4, +5.

Odgovor: 4

Obrazloženje:

Jednako najviše oksidacijsko stanje u spojevima, jednako broju skupine (+5), pokazuju P i As. Ovi elementi se nalaze u glavnoj podskupini V grupe.

Zn i Cr su elementi sekundarnih podskupina skupine II i VI. U spojevima, cink pokazuje najviše oksidacijsko stanje +2, krom - +6.

Fe i Mn su elementi sekundarne podskupine VIII i VII skupine. Najviše oksidacijsko stanje za željezo je +6, za mangan - +7.

Spojevi pokazuju isto najviše oksidacijsko stanje

Odgovor: 4

Obrazloženje:

P i N pokazuju isto najviše oksidacijsko stanje u spojevima, jednako broju skupine (+5). Ovi elementi se nalaze u glavnoj podskupini V. skupine.

Hg i Cr su elementi sekundarnih podskupina skupine II i VI. U spojevima, živa pokazuje najviše oksidacijsko stanje +2, krom - +6.

Si i Al su elementi glavnih podskupina IV i III skupine. Posljedično, za silicij je maksimalno oksidacijsko stanje u kompleksnim spojevima +4 (broj grupe u kojoj se nalazi silicij), za aluminij - +3 (broj grupe u kojoj se nalazi aluminij).

F i Mn su elementi glavne, odnosno sekundarne podskupine VII. Međutim, fluor, kao najelektronegativniji element periodnog sustava kemijskih elemenata, ne pokazuje pozitivna oksidacijska stanja: u kompleksnim spojevima njegovo oksidacijsko stanje je -1 (broj skupine -8). Najviše oksidacijsko stanje mangana je +7.

Dušik pokazuje oksidacijsko stanje +3 u svakoj od dvije tvari:

1) HNO 2 i NH 3

2) NH4Cl i N2O3

Odgovor: 3

Obrazloženje:

U dušikastoj kiselini HNO 2 oksidacijsko stanje kisika u kiselinskom ostatku je -2, vodika +1, stoga, da bi molekula ostala električki neutralna, oksidacijsko stanje dušika je +3. U amonijaku NH 3 dušik je elektronegativniji element pa privlači elektronski par kovalentne polarne veze i ima negativno oksidacijsko stanje -3, oksidacijsko stanje vodika u amonijaku je +1.

Amonijev klorid NH 4 Cl je amonijeva sol, stoga je oksidacijsko stanje dušika isto kao u amonijaku, tj. je jednako -3. Kod oksida je stupanj oksidacije kisika uvijek -2, pa je kod dušika +3.

U natrijevom nitritu NaNO 2 (sol nitratne kiseline) stupanj oksidacije dušika je isti kao kod dušika u dušikastoj kiselini, jer je +3. U dušikovom fluoridu, oksidacijsko stanje dušika je +3, budući da je fluor najelektronegativniji element periodnog sustava iu kompleksnim spojevima pokazuje negativno oksidacijsko stanje od -1. Ova opcija odgovora zadovoljava uvjete zadatka.

U dušičnoj kiselini dušik ima najviše oksidacijsko stanje jednako broju skupine (+5). Dušik kao jednostavan spoj (budući da se sastoji od atoma jednog kemijskog elementa) ima oksidacijsko stanje 0.

Najviši oksid elementa VI skupine odgovara formuli

Odgovor: 4

Obrazloženje:

Najviši oksid elementa je oksid elementa s najvišim oksidacijskim stupnjem. U skupini je najviše oksidacijsko stanje elementa jednako broju skupine, stoga je u VI skupini maksimalno oksidacijsko stanje elementa +6. U oksidima, kisik pokazuje oksidacijsko stanje -2. Brojevi ispod simbola elementa nazivaju se indeksi i označavaju broj atoma tog elementa u molekuli.

Prva opcija je netočna, jer. element ima oksidacijsko stanje 0-(-2)⋅6/4 = +3.

U drugoj verziji element ima oksidacijsko stanje 0-(-2) ⋅ 4 = +8.

U trećoj opciji, oksidacijsko stanje elementa E: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

U četvrtoj opciji, oksidacijsko stanje elementa E: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, tj. ovo je odgovor koji tražite.

Oksidacijsko stanje kroma u amonijevom dikromatu (NH 4) 2 Cr 2 O 7 jednako je

Odgovor: 1

Obrazloženje:

U amonijevom dikromatu (NH 4) 2 Cr 2 O 7 u amonijevom kationu NH 4 +, dušik, kao elektronegativniji element, ima niže oksidacijsko stanje -3, vodik je pozitivno nabijen +1. Dakle, cijeli kation ima naboj +1, ali budući da su ova kationa 2, ukupni naboj je +2.

Da bi molekula ostala električki neutralna, kiselinski ostatak Cr 2 O 7 2− mora imati naboj -2. Kisik u kiselim ostacima kiselina i soli uvijek ima naboj -2, pa je 7 atoma kisika koji čine molekulu amonijevog bikromata nabijeno -14. Postoje 2 atoma kroma u molekulama, stoga, ako je naboj kroma označen kao x, tada imamo:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2, gdje je x = +6. Naboj kroma u molekuli amonijevog dikromata je +6.

Oksidacijsko stanje +5 moguće je za svaki od dva elementa:

1) kisik i fosfor

2) ugljik i brom

3) klor i fosfor

Odgovor: 3

Obrazloženje:

U prvom predloženom odgovoru samo fosfor, kao element glavne podskupine V. skupine, može pokazivati ​​oksidacijsko stanje +5, što je njegov maksimum. Kisik (element glavne podskupine skupine VI), kao element s visokom elektronegativnošću, pokazuje oksidacijsko stanje -2 u oksidima, kao jednostavna tvar - 0, au kombinaciji s fluorom OF 2 - +1. Oksidacijsko stanje +5 nije tipično za njega.

Ugljik i brom su elementi glavnih podskupina IV i VII skupine. Ugljik ima maksimalno oksidacijsko stanje +4 (jednako broju skupine), a brom ima oksidacijska stanja od -1, 0 (u jednostavnom spoju Br 2), +1, +3, +5 i +7.

Klor i fosfor su elementi glavne podskupine VII i V skupine. Fosfor pokazuje maksimalno oksidacijsko stanje +5 (jednako broju skupine); klor, slično bromu, ima oksidacijska stanja od -1, 0 (u jednostavnom spoju Cl 2), +1, +3, +5, + 7.

Sumpor i silicij su elementi glavnih podskupina skupine VI i IV. Sumpor pokazuje širok raspon oksidacijskih stanja od -2 (broj skupine − 8) do +6 (broj skupine). Za silicij je maksimalno oksidacijsko stanje +4 (broj skupine).

Odgovor: 1

Obrazloženje:

U natrijevom nitratu NaNO 3, natrij ima oksidacijsko stanje +1 (element I. skupine), u kiselom ostatku postoje 3 atoma kisika, od kojih svaki ima oksidacijsko stanje -2, dakle, da bi molekula ostala električki neutralan, dušik mora imati oksidacijsko stanje: 0 − (+ 1) − (−2)·3 = +5.

U natrijevom nitritu NaNO 2, atom natrija također ima oksidacijsko stanje +1 (element skupine I), u kiselinskom ostatku postoje 2 atoma kisika, od kojih svaki ima oksidacijsko stanje -2, dakle, redom da bi molekula ostala električki neutralna, dušik mora imati oksidacijsko stanje: 0 − (+1) − (−2) 2 = +3.

NH 4 Cl – amonijev klorid. U kloridima atomi klora imaju oksidacijsko stanje −1, atomi vodika, kojih u molekuli ima 4, pozitivno su nabijeni, stoga, da bi molekula ostala električki neutralna, oksidacijsko stanje dušika je: 0 − (−1) − 4 · (+1) = −3. U kationima amonijaka i amonijevih soli dušik ima minimalno oksidacijsko stanje -3 (broj skupine u kojoj se element nalazi je 8).

U molekuli dušikovog oksida NO, kisik ima minimalno oksidacijsko stanje -2, kao i u svim oksidima, stoga je oksidacijsko stanje dušika +2.

0EB205

Dušik pokazuje svoje najveće oksidacijsko stanje u spoju čija je formula

Odgovor: 1

Obrazloženje:

Dušik je element glavne podskupine V skupine, stoga može pokazivati ​​maksimalno oksidacijsko stanje jednako broju skupine, tj. +5.

Jedna strukturna jedinica željeznog nitrata Fe(NO 3) 3 sastoji se od jednog Fe 3+ iona i tri nitratna iona. U nitratnim ionima atomi dušika, bez obzira na vrstu protuiona, imaju oksidacijsko stanje +5.

U natrijevom nitritu NaNO2, natrij ima oksidacijsko stanje +1 (element glavne podskupine skupine I), u kiselinskom ostatku postoje 2 atoma kisika, od kojih svaki ima oksidacijsko stanje -2, dakle, redom da bi molekula ostala električki neutralna, dušik mora imati oksidacijsko stanje 0 − ( +1) − (−2)⋅2 ​​​​= +3.

(NH 4) 2 SO 4 – amonijev sulfat. U solima sumporne kiseline anion SO 4 2− ima naboj 2−, stoga svaki amonijev kation ima naboj 1+. Vodik ima naboj +1 pa dušik ima naboj −3 (dušik je više elektronegativan pa privlači zajednički elektronski par N–H veze). U kationima amonijaka i amonijevih soli dušik ima minimalno oksidacijsko stanje -3 (broj skupine u kojoj se element nalazi je 8).

U molekuli dušikovog oksida NO2, kisik ima minimalno oksidacijsko stanje -2, kao i u svim oksidima, stoga je oksidacijsko stanje dušika +4.

28910E

U spojevima sastava Fe(NO 3) 3 i CF 4, oksidacijska stanja dušika i ugljika su jednaka, respektivno

Odgovor: 4

Obrazloženje:

Jedna strukturna jedinica željezovog (III) nitrata Fe(NO 3) 3 sastoji se od jednog željeznog iona Fe 3+ i tri nitratna iona NO 3 −. U nitratnim ionima dušik uvijek ima oksidacijsko stanje +5.

U ugljikovom fluoridu CF 4, fluor je elektronegativniji element i privlači zajednički elektronski par C-F veze, pokazujući oksidacijsko stanje -1. Stoga ugljik C ima oksidacijski stupanj +4.

A32B0B

Klor pokazuje oksidacijsko stanje +7 u svakom od dva spoja:

1) Ca(OCl) 2 i Cl 2 O 7

2) KClO 3 i ClO 2

3) BaCl 2 i HClO 4

Odgovor: 4

Obrazloženje:

U prvoj varijanti atomi klora imaju oksidacijsko stanje +1, odnosno +7. Jedna strukturna jedinica kalcijevog hipoklorita Ca(OCl) 2 sastoji se od jednog kalcijevog iona Ca 2+ (Ca je element glavne podskupine II skupine) i dva hipokloritna iona OCl −, od kojih svaki ima naboj 1−. U kompleksnim spojevima, osim OF 2 i raznih peroksida, kisik uvijek ima oksidacijsko stanje −2, pa je očito da klor ima naboj +1. U klor oksidu Cl 2 O 7, kao iu svim oksidima, kisik ima oksidacijsko stanje -2, stoga klor u ovom spoju ima oksidacijsko stanje +7.

U kalijevom kloratu KClO 3, atom kalija ima oksidacijsko stanje +1, a kisik - -2. Da bi molekula ostala električki neutralna, klor mora imati oksidacijsko stanje +5. U klorovom oksidu ClO 2 kisik, kao i u svakom drugom oksidu, ima oksidacijsko stanje -2; prema tome, za klor je njegovo oksidacijsko stanje +4.

U trećoj opciji, barijev kation u kompleksnom spoju nabijen je +2, stoga je negativni naboj od -1 koncentriran na svaki anion klora u soli BaCl 2 . U perklornoj kiselini HClO 4 ukupni naboj 4 atoma kisika je −2⋅4 = −8, naboj vodikovog kationa je +1. Da bi molekula ostala električki neutralna, naboj klora mora biti +7.

U četvrtoj varijanti, u molekuli magnezijevog perklorata Mg(ClO 4) 2 naboj magnezija je +2 (u svim kompleksnim spojevima magnezij ima oksidacijsko stanje +2), stoga za svaki anion ClO 4 − postoji naboj od 1−. Ukupno, 4 iona kisika, od kojih svaki ima oksidacijsko stanje -2, nabijena su -8. Dakle, da bi ukupni naboj aniona bio 1−, klor mora imati naboj +7. U klor oksidu Cl 2 O 7, kao što je gore objašnjeno, naboj klora je +7.

Poznavanje i sposobnost određivanja oksidacijskog stanja elemenata u molekulama omogućuje rješavanje vrlo složenih reakcijskih jednadžbi i sukladno tome pravilno izračunavanje količina odabranih tvari za reakcije, pokuse i tehnološke procese. Oksidacijsko stanje jedan je od najvažnijih, ključnih pojmova u kemiji. Ova tablica pomaže u određivanju oksidacijskog stanja elemenata, također su naznačene iznimke od pravila i dan je algoritam za izvođenje zadataka ove vrste

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

zaključke : Najviše pozitivno oksidacijsko stanje većine elemenata brojčano je jednako broju skupine u tablici elemenata u kojoj se nalazi. Najniže negativno oksidacijsko stanje nemetalnog elementa određeno je brojem elektrona koji nedostaju da popune valentni sloj

Konsolidacija: odrediti oksidacijska stanja elemenata u zadanim formulama binarnih spojeva. SiF 4, P 2 O 5, As 2 O 5, CaH 2, Li 3 N, OsF 8, SiCl 4, H 3 P, SCl 4, PCL 3, H 4 C, H 3 As, SF 6, AlN, CuO , Fe

Kako odrediti oksidacijsko stanje? Periodni sustav vam omogućuje da zabilježite ovu kvantitativnu vrijednost za bilo koji kemijski element.

Definicija

Prvo, pokušajmo razumjeti što ovaj pojam predstavlja. Oksidacijsko stanje prema periodnom sustavu predstavlja broj elektrona koje neki element prihvaća ili predaje u procesu kemijske interakcije. Može poprimiti negativnu i pozitivnu vrijednost.

Povezivanje sa stolom

Kako se određuje oksidacijsko stanje? Periodni sustav sastoji se od osam skupina poredanih okomito. Svaka od njih ima dvije podskupine: glavnu i sekundarnu. Kako biste postavili metriku za elemente, morate koristiti određena pravila.

upute

Kako izračunati oksidacijska stanja elemenata? Tablica vam omogućuje da se u potpunosti nosite s ovim problemom. Alkalijski metali, koji se nalaze u prvoj skupini (glavna podskupina), pokazuju oksidacijsko stanje u spojevima, ono odgovara +, što je jednako njihovoj najvišoj valenciji. Metali druge skupine (podskupina A) imaju oksidacijsko stanje +2.

Tablica vam omogućuje određivanje ove vrijednosti ne samo za elemente koji pokazuju metalna svojstva, već i za nemetale. Njihova najveća vrijednost će odgovarati najvišoj valenciji. Na primjer, za sumpor će biti +6, za dušik +5. Kako se izračunava njihova minimalna (najniža) brojka? Tablica daje odgovor i na ovo pitanje. Trebate oduzeti broj grupe od osam. Na primjer, za kisik će biti -2, za dušik -3.

Za jednostavne tvari koje nisu stupile u kemijsku interakciju s drugim tvarima, utvrđeni pokazatelj smatra se jednakim nuli.

Pokušajmo identificirati glavne radnje povezane s rasporedom u binarnim spojevima. Kako u njima postaviti oksidacijsko stanje? Periodni sustav pomaže u rješavanju problema.

Na primjer, uzmimo kalcijev oksid CaO. Za kalcij, koji se nalazi u glavnoj podskupini druge skupine, vrijednost će biti konstantna, jednaka +2. Za kisik, koji ima nemetalna svojstva, ovaj će pokazatelj biti negativna vrijednost i odgovara -2. Kako bismo provjerili točnost definicije, rezimiramo dobivene brojke. Kao rezultat toga, dobivamo nulu, dakle, izračuni su točni.

Odredimo slične pokazatelje u drugom binarnom spoju CuO. Budući da se bakar nalazi u sekundarnoj podskupini (prva skupina), proučavani pokazatelj može pokazivati ​​različite vrijednosti. Stoga, da biste ga odredili, prvo morate identificirati indikator za kisik.

Nemetal koji se nalazi na kraju binarne formule ima negativan oksidacijski broj. Budući da se ovaj element nalazi u šestoj skupini, oduzimajući šest od osam, dobivamo da oksidacijsko stanje kisika odgovara -2. Budući da u spoju nema indeksa, stoga će indeks oksidacijskog stanja bakra biti pozitivan, jednak +2.

Kako se inače koristi tablica kemije? Oksidacijsko stanje elemenata u formulama koje se sastoje od tri elementa također se izračunava pomoću specifičnog algoritma. Prvo, ovi se indikatori postavljaju na prvi i zadnji element. Za prvi će ovaj pokazatelj imati pozitivnu vrijednost, što odgovara valenciji. Za najudaljeniji element, koji je nemetal, ovaj pokazatelj ima negativnu vrijednost, utvrđuje se kao razlika (broj grupe se oduzima od osam). Pri izračunu oksidacijskog stanja središnjeg elementa koristi se matematička jednadžba. Pri izračunu se uzimaju u obzir indeksi dostupni za svaki element. Zbroj svih oksidacijskih stanja mora biti nula.

Primjer određivanja u sumpornoj kiselini

Formula ovog spoja je H2SO4. Vodik ima oksidacijski stupanj +1, a kisik -2. Da bismo odredili oksidacijsko stanje sumpora, sastavljamo matematičku jednadžbu: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Nalazimo da oksidacijsko stanje sumpora odgovara +6.

Zaključak

Pomoću pravila možete dodijeliti koeficijente u redoks reakcijama. O ovom se pitanju raspravlja u kolegiju kemije devetog razreda školskog kurikuluma. Osim toga, informacije o oksidacijskim stanjima omogućuju vam dovršavanje OGE i USE zadataka.

Sposobnost određivanja oksidacijskog stanja kemijskih elemenata preduvjet je za uspješno rješavanje kemijskih jednadžbi koje opisuju redoks reakcije. Bez njega nećete moći stvoriti točnu formulu za tvar koja je rezultat reakcije između različitih kemijskih elemenata. Kao rezultat toga, rješavanje kemijskih problema na temelju takvih jednadžbi bit će ili nemoguće ili pogrešno.

U redoks reakcijama pojam oksidacijskog stanja koristi se za određivanje kemijskih formula spojeva elemenata koji nastaju međudjelovanjem nekoliko tvari.

Na prvi pogled može se činiti da je oksidacijski broj ekvivalentan pojmu valencije kemijskog elementa, ali to nije tako. Koncept valencija koristi se za kvantificiranje elektroničkih interakcija u kovalentnim spojevima, odnosno spojevima nastalim stvaranjem zajedničkih elektronskih parova. Oksidacijski broj se koristi za opisivanje reakcija koje gube ili dobivaju elektrone.

Za razliku od valencije, koja je neutralna karakteristika, oksidacijsko stanje može imati pozitivnu, negativnu ili nultu vrijednost. Pozitivna vrijednost odgovara broju predanih elektrona, a negativna vrijednost broju dodanih elektrona. Vrijednost nula znači da je element ili u svom elementarnom obliku, reduciran na 0 nakon oksidacije ili je oksidiran na nulu nakon prethodne redukcije.

Kako odrediti oksidacijsko stanje određenog kemijskog elementa
Određivanje oksidacijskog stanja za određeni kemijski element podliježe sljedećim pravilima:

1. Oksidacijsko stanje jednostavnih tvari uvijek je nula.
   
2. Alkalijski metali, koji se nalaze u prvoj skupini periodnog sustava, imaju stupanj oksidacije +1.
   
3. Zemnoalkalijski metali, koji zauzimaju drugu skupinu u periodnom sustavu, imaju oksidacijsko stanje +2.
   
4. Vodik u spojevima s raznim nemetalima uvijek pokazuje oksidacijsko stanje +1, a u spojevima s metalima +1.
   
5. Oksidacijsko stanje molekularnog kisika u svim spojevima koji se razmatraju u školskom tečaju anorganske kemije je -2. Fluor -1.
   
6. Pri određivanju stupnja oksidacije u proizvodima kemijskih reakcija polaze od pravila električne neutralnosti, prema kojem zbroj oksidacijskih stanja različitih elemenata koji čine tvar mora biti jednak nuli.
   
7. Aluminij u svim spojevima pokazuje oksidacijsko stanje +3.
   

Postoje viša, niža i srednja oksidacijska stanja. Najviše oksidacijsko stanje, poput valencije, odgovara broju skupine kemijskog elementa u periodnom sustavu, ali ima pozitivnu vrijednost. Najniže oksidacijsko stanje brojčano je jednako razlici između 8. skupine elementa. Srednje oksidacijsko stanje bit će bilo koji broj u rasponu od najnižeg oksidacijskog stupnja do najvišeg.

Kako bismo vam pomogli u snalaženju u raznim oksidacijskim stanjima kemijskih elemenata, skrećemo vam pozornost na sljedeću pomoćnu tablicu. Odaberite element koji vas zanima i dobit ćete vrijednosti njegovih mogućih oksidacijskih stanja. Vrijednosti koje se rijetko pojavljuju bit će navedene u zagradama.