Electronegativitatea, ca și alte proprietăți ale atomilor elementelor chimice, se modifică periodic odată cu creșterea numărului atomic al elementului:

Graficul de mai sus arată periodicitatea modificărilor electronegativității elementelor principalelor subgrupe în funcție de numărul atomic al elementului.

La deplasarea în jos a unui subgrup al tabelului periodic, electronegativitatea elementelor chimice scade, iar atunci când se deplasează spre dreapta de-a lungul perioadei, crește.

Electronegativitatea reflectă nemetalicitatea elementelor: cu cât valoarea electronegativității este mai mare, cu atât elementul are mai multe proprietăți nemetalice.

Starea de oxidare

Cum se calculează starea de oxidare a unui element dintr-un compus?

1) Starea de oxidare a elementelor chimice din substanțele simple este întotdeauna zero.

2) Există elemente care prezintă o stare constantă de oxidare în substanțele complexe:

3) Există elemente chimice care prezintă o stare de oxidare constantă în marea majoritate a compușilor. Aceste elemente includ:

4) Suma algebrică a stărilor de oxidare ale tuturor atomilor dintr-o moleculă este întotdeauna zero. Suma algebrică a stărilor de oxidare ale tuturor atomilor dintr-un ion este egală cu sarcina ionului.

5) Cea mai mare (maximă) stare de oxidare este egală cu numărul grupului. Excepții care nu se încadrează în această regulă sunt elementele din subgrupul secundar al grupului I, elementele din subgrupul secundar al grupului VIII, precum și oxigenul și fluorul.

Elemente chimice al căror număr de grup nu coincide cu cea mai mare stare de oxidare (obligatoriu de reținut)

6) Cea mai scăzută stare de oxidare a metalelor este întotdeauna zero, iar cea mai scăzută stare de oxidare a nemetalelor este calculată prin formula:

cea mai scăzută stare de oxidare a nemetalului = numărul grupului - 8

Pe baza regulilor prezentate mai sus, puteți stabili starea de oxidare a unui element chimic din orice substanță.

Găsirea stărilor de oxidare ale elementelor din diverși compuși

Exemplul 1

Determinați stările de oxidare ale tuturor elementelor din acidul sulfuric.

Soluţie:

Să scriem formula acidului sulfuric:

Starea de oxidare a hidrogenului în toate substanțele complexe este +1 (cu excepția hidrurilor metalice).

Starea de oxidare a oxigenului în toate substanțele complexe este -2 (cu excepția peroxizilor și a fluorurii de oxigen OF 2). Să aranjam stările de oxidare cunoscute:

Să notăm starea de oxidare a sulfului ca X:

Molecula de acid sulfuric, ca și molecula oricărei substanțe, este în general neutră din punct de vedere electric, deoarece suma stărilor de oxidare ale tuturor atomilor dintr-o moleculă este zero. Schematic, aceasta poate fi reprezentată după cum urmează:

Acestea. am obtinut urmatoarea ecuatie:

Hai sa o rezolvam:

Astfel, starea de oxidare a sulfului în acid sulfuric este +6.

Exemplul 2

Determinați starea de oxidare a tuturor elementelor din dicromat de amoniu.

Soluţie:

Să scriem formula dicromatului de amoniu:

Ca și în cazul precedent, putem aranja stările de oxidare ale hidrogenului și oxigenului:

Cu toate acestea, vedem că stările de oxidare a două elemente chimice simultan sunt necunoscute - azotul și cromul. Prin urmare, nu putem găsi stări de oxidare în mod similar cu exemplul anterior (o ecuație cu două variabile nu are o singură soluție).

Să atragem atenția asupra faptului că această substanță aparține clasei sărurilor și, în consecință, are o structură ionică. Apoi putem spune pe bună dreptate că compoziția dicromatului de amoniu include cationi NH 4 + (sarcina acestui cation poate fi văzută în tabelul de solubilitate). În consecință, deoarece unitatea de formulă a dicromatului de amoniu conține doi cationi NH 4 + încărcați individual pozitiv, sarcina ionului dicromat este egală cu -2, deoarece substanța în ansamblu este neutră din punct de vedere electric. Acestea. substanţa este formată din cationi NH 4 + şi anioni Cr 2 O 7 2-.

Cunoaștem stările de oxidare ale hidrogenului și oxigenului. Știind că suma stărilor de oxidare ale atomilor tuturor elementelor dintr-un ion este egală cu sarcina și notând stările de oxidare ale azotului și cromului ca XȘi yîn consecință, putem scrie:

Acestea. obținem două ecuații independente:

Rezolvând care, găsim XȘi y:

Astfel, în dicromatul de amoniu stările de oxidare ale azotului sunt -3, hidrogen +1, crom +6 și oxigen -2.

Puteți citi cum să determinați stările de oxidare ale elementelor din substanțele organice.

Valenţă

Valența atomilor este indicată prin cifre romane: I, II, III etc.

Capacitățile de valență ale unui atom depind de cantitatea:

1) electroni nepereche

2) perechi de electroni singuri în orbitalii nivelurilor de valență

3) orbitali de electroni gol ai nivelului de valență

Posibilitățile de valență ale atomului de hidrogen

Să descriem formula grafică electronică a atomului de hidrogen:

S-a spus că trei factori pot influența posibilitățile de valență - prezența electronilor nepereche, prezența perechilor de electroni singuri la nivelul exterior și prezența orbitalilor liberi (goali) la nivelul exterior. Vedem un electron nepereche la nivelul de energie exterior (și singurul). Pe baza acestui fapt, hidrogenul poate avea cu siguranță o valență de I. Cu toate acestea, în primul nivel de energie există un singur subnivel - s, acestea. Atomul de hidrogen de la nivelul exterior nu are nici perechi de electroni singuri, nici orbitali goali.

Astfel, singura valență pe care o poate prezenta un atom de hidrogen este I.

Posibilitățile de valență ale atomului de carbon

Să luăm în considerare structura electronică a atomului de carbon. În starea de bază, configurația electronică a nivelului său exterior este următoarea:

Acestea. în starea fundamentală la nivelul energetic exterior al atomului de carbon neexcitat există 2 electroni nepereche. În această stare poate prezenta o valență de II. Cu toate acestea, atomul de carbon intră foarte ușor într-o stare excitată atunci când îi este transmisă energie, iar configurația electronică a stratului exterior în acest caz ia forma:

În ciuda faptului că o anumită cantitate de energie este cheltuită pentru procesul de excitare a atomului de carbon, cheltuiala este mai mult decât compensată de formarea a patru legături covalente. Din acest motiv, valența IV este mult mai caracteristică atomului de carbon. De exemplu, carbonul are valență IV în moleculele de dioxid de carbon, acid carbonic și absolut toate substanțele organice.

Pe lângă electronii nepereche și perechile de electroni singuri, prezența orbitalilor de nivel de valență vacante afectează și posibilitățile de valență. Prezența unor astfel de orbitali la nivelul umplut duce la faptul că atomul poate acționa ca un acceptor de perechi de electroni, adică. formează legături covalente suplimentare printr-un mecanism donor-acceptor. De exemplu, contrar așteptărilor, în molecula de monoxid de carbon CO legătura nu este dublă, ci triplă, așa cum se arată clar în următoarea ilustrație:

Posibilitățile de valență ale atomului de azot

Să scriem formula grafică electronică pentru nivelul de energie externă al atomului de azot:

După cum se poate vedea din ilustrația de mai sus, atomul de azot în starea sa normală are 3 electroni nepereche și, prin urmare, este logic să presupunem că este capabil să prezinte o valență de III. Într-adevăr, se observă o valență de trei în moleculele de amoniac (NH 3), acid azotat (HNO 2), triclorura de azot (NCl 3) etc.

S-a spus mai sus că valența unui atom al unui element chimic depinde nu numai de numărul de electroni nepereche, ci și de prezența perechilor de electroni singuri. Acest lucru se datorează faptului că o legătură chimică covalentă se poate forma nu numai atunci când doi atomi se asigură unul altuia cu un electron, ci și atunci când un atom cu o pereche de electroni singuratică - donor () îl oferă altui atom cu un vacant ( ) nivelul de valență orbital (acceptor). Acestea. Pentru atomul de azot, valența IV este posibilă și datorită unei legături covalente suplimentare formate de mecanismul donor-acceptor. De exemplu, în timpul formării unui cation de amoniu sunt observate patru legături covalente, dintre care una este formată printr-un mecanism donor-acceptor:

În ciuda faptului că una dintre legăturile covalente se formează conform mecanismului donor-acceptor, toate legăturile N-H din cationul de amoniu sunt absolut identice și nu diferă unele de altele.

Atomul de azot nu este capabil să prezinte o valență egală cu V. Acest lucru se datorează faptului că este imposibil ca un atom de azot să treacă la o stare excitată, în care doi electroni sunt împerecheați cu tranziția unuia dintre ei la un orbital liber care este cel mai apropiat ca nivel de energie. Atomul de azot are nr d-subnivel, iar trecerea la orbitalul 3s este atât de costisitoare din punct de vedere energetic încât costurile energetice nu sunt acoperite prin formarea de noi legături. Mulți s-ar putea întreba, care este valența azotului, de exemplu, în moleculele de acid azotic HNO 3 sau oxidul de azot N 2 O 5? În mod ciudat, valența acolo este și IV, așa cum se poate vedea din următoarele formule structurale:

Linia punctată din ilustrație arată așa-numitul delocalizat π -conexiune. Din acest motiv, legăturile terminale NO pot fi numite „o legătură și jumătate”. Legături similare de una și jumătate sunt prezente și în molecula de ozon O 3, benzen C 6 H 6 etc.

Posibilitățile de valență ale fosforului

Să descriem formula grafică electronică a nivelului de energie externă al atomului de fosfor:

După cum vedem, structura stratului exterior al atomului de fosfor în starea fundamentală și a atomului de azot este aceeași și, prin urmare, este logic să ne așteptăm pentru atomul de fosfor, precum și pentru atomul de azot, valențe posibile egale cu I, II, III și IV, așa cum se observă în practică.

Cu toate acestea, spre deosebire de azot, atomul de fosfor are și el d-subnivel cu 5 orbitali liberi.

În acest sens, este capabil să treacă la o stare excitată, aburând electronii 3 s-orbitali:

Astfel, valența V pentru atomul de fosfor, care este inaccesibil la azot, este posibilă. De exemplu, atomul de fosfor are o valență de cinci în molecule de compuși precum acid fosforic, halogenuri de fosfor (V), oxid de fosfor (V) etc.

Posibilitățile de valență ale atomului de oxigen

Formula grafică electronică pentru nivelul de energie externă al unui atom de oxigen are forma:

Vedem doi electroni nepereche la al 2-lea nivel și, prin urmare, valența II este posibilă pentru oxigen. Trebuie remarcat faptul că această valență a atomului de oxigen este observată în aproape toți compușii. Mai sus, luând în considerare capacitățile de valență ale atomului de carbon, am discutat despre formarea moleculei de monoxid de carbon. Legătura din molecula de CO este triplă, prin urmare, oxigenul de acolo este trivalent (oxigenul este un donor de pereche de electroni).

Datorită faptului că atomul de oxigen nu are un extern d-subnivel, pereche de electroni sȘi p- orbitalii este imposibil, motiv pentru care capacitățile de valență ale atomului de oxigen sunt limitate în comparație cu alte elemente din subgrupul său, de exemplu, sulful.

Posibilitățile de valență ale atomului de sulf

Nivelul de energie extern al unui atom de sulf într-o stare neexcitată:

Atomul de sulf, ca și atomul de oxigen, are în mod normal doi electroni nepereche, deci putem concluziona că o valență de doi este posibilă pentru sulf. Într-adevăr, sulful are valența II, de exemplu, în molecula de hidrogen sulfurat H2S.

După cum vedem, atomul de sulf apare la nivel extern d-subnivel cu orbitali liberi. Din acest motiv, atomul de sulf este capabil să-și extindă capacitățile de valență, spre deosebire de oxigen, datorită trecerii la stările excitate. Astfel, la împerecherea unei perechi de electroni singuri 3 p-subnivel, atomul de sulf capătă configurația electronică a nivelului exterior de următoarea formă:

În această stare, atomul de sulf are 4 electroni nepereche, ceea ce ne spune că atomii de sulf pot prezenta o valență de IV. Într-adevăr, sulful are valență IV în moleculele SO 2 , SF 4 , SOCl 2 etc.

La împerecherea celei de-a doua perechi de electroni singuri situată la 3 s-subnivel, nivelul energetic extern capătă configurația:

În această stare devine posibilă manifestarea valenței VI. Exemple de compuși cu sulf VI-valent sunt SO 3 , H 2 SO 4 , SO 2 Cl 2 etc.

În mod similar, putem lua în considerare posibilitățile de valență ale altor elemente chimice.

Starea de oxidare +2 la toți compușii prezintă

Răspuns: 4

Explicaţie:

Dintre toate opțiunile propuse, doar zincul prezintă starea de oxidare +2 în compuși complecși, fiind un element al subgrupului secundar al celui de-al doilea grup, unde starea de oxidare maximă este egală cu numărul grupului.

Staniul este un element al subgrupului principal al grupului IV, un metal, care prezintă stări de oxidare 0 (într-o substanță simplă), +2, +4 (numărul grupului).

Fosforul este un element al subgrupului principal al grupului principal, fiind un nemetal, prezentând stări de oxidare de la -3 (numărul grupului - 8) la +5 (numărul grupului).

Fierul este un metal, elementul este situat într-un subgrup secundar al grupului principal. Fierul se caracterizează prin stări de oxidare: 0, +2, +3, +6.

Compusul din compoziția KEO 4 formează fiecare dintre două elemente:

1) fosfor și clor

2) fluor și mangan

3) clor și mangan

Raspuns: 3

Explicaţie:

Sarea compoziției KEO 4 conține un reziduu acid EO 4 -, unde oxigenul are o stare de oxidare de -2, prin urmare, starea de oxidare a elementului E din acest reziduu acid este +7. Dintre opțiunile propuse, clorul și manganul sunt potrivite - elemente ale subgrupelor principale și, respectiv, secundare ale grupului VII.

Fluorul este, de asemenea, un element al subgrupului principal al grupului VII, totuși, fiind elementul cel mai electronegativ, nu prezintă stări de oxidare pozitive (0 și -1).

Borul, siliciul și fosforul sunt elemente ale principalelor subgrupe ale grupelor 3, 4 și, respectiv, 5, prin urmare în săruri prezintă stările de oxidare maxime corespunzătoare de +3, +4, +5.

Raspuns: 4

Explicaţie:

Aceeași stare de oxidare cea mai mare în compuși, egală cu numărul grupului (+5), este prezentată de P și As. Aceste elemente sunt situate în subgrupul principal al grupului V.

Zn și Cr sunt elemente ale subgrupurilor secundare ale grupelor II și, respectiv, VI. În compuși, zincul prezintă cea mai mare stare de oxidare de +2, cromul - +6.

Fe și Mn sunt elemente ale subgrupurilor secundare ale grupelor VIII și, respectiv, VII. Cea mai mare stare de oxidare pentru fier este +6, pentru mangan - +7.

Compușii prezintă aceeași stare de oxidare cea mai ridicată

Raspuns: 4

Explicaţie:

P și N prezintă aceeași stare de oxidare cea mai mare în compuși, egală cu numărul grupului (+5). Aceste elemente sunt situate în subgrupul principal al grupului V.

Hg și Cr sunt elemente ale subgrupurilor secundare ale grupelor II și, respectiv, VI. În compuși, mercurul prezintă cea mai mare stare de oxidare de +2, cromul - +6.

Si și Al sunt elemente ale principalelor subgrupe ale grupelor IV și, respectiv, III. În consecință, pentru siliciu, starea maximă de oxidare în compușii complecși este +4 (numărul grupului în care se află siliciul), pentru aluminiu - +3 (numărul grupului în care se află aluminiul).

F și Mn sunt elemente ale subgrupurilor principale și, respectiv, secundare ale grupului VII. Cu toate acestea, fluorul, fiind elementul cel mai electronegativ al Tabelului Periodic al Elementelor Chimice, nu prezintă stări de oxidare pozitive: în compușii complecși starea sa de oxidare este -1 (numărul grupului -8). Cea mai mare stare de oxidare a manganului este +7.

Azotul prezintă o stare de oxidare +3 în fiecare dintre cele două substanțe:

1) HNO2 și NH3

2) NH4CI și N2O3

Raspuns: 3

Explicaţie:

În acidul azot HNO 2, starea de oxidare a oxigenului din reziduul acid este -2, cea a hidrogenului este +1, prin urmare, pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, starea de oxidare a azotului este +3. În amoniacul NH 3, azotul este un element mai electronegativ, deci atrage o pereche de electroni a unei legături polare covalente și are o stare de oxidare negativă de -3, starea de oxidare a hidrogenului din amoniac este +1.

Clorura de amoniu NH 4 Cl este o sare de amoniu, prin urmare starea de oxidare a azotului este aceeași ca la amoniac, adică. este egal cu -3. În oxizi, starea de oxidare a oxigenului este întotdeauna -2, deci pentru azot este +3.

În nitritul de sodiu NaNO 2 (o sare a acidului azotat), gradul de oxidare al azotului este același ca în azotul din acidul azot, deoarece este +3. În fluorura de azot, starea de oxidare a azotului este +3, deoarece fluorul este elementul cel mai electronegativ al Tabelului Periodic și în compușii complecși prezintă o stare de oxidare negativă de -1. Această opțiune de răspuns îndeplinește condițiile sarcinii.

În acidul azotic, azotul are cea mai mare stare de oxidare egală cu numărul de grup (+5). Azotul ca compus simplu (deoarece este format din atomi ai unui element chimic) are o stare de oxidare de 0.

Cel mai mare oxid al unui element din grupa VI corespunde formulei

Raspuns: 4

Explicaţie:

Cel mai mare oxid al unui element este oxidul elementului cu cea mai mare stare de oxidare. Într-un grup, cea mai mare stare de oxidare a unui element este egală cu numărul grupului, prin urmare, în grupul VI, starea maximă de oxidare a unui element este +6. În oxizi, oxigenul prezintă o stare de oxidare de -2. Numerele de sub simbolul elementului se numesc indici și indică numărul de atomi ai acelui element din moleculă.

Prima variantă este incorectă, deoarece. elementul are o stare de oxidare de 0-(-2)⋅6/4 = +3.

În a doua versiune, elementul are o stare de oxidare de 0-(-2) ⋅ 4 = +8.

În a treia opțiune, starea de oxidare a elementului E: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

În a patra opțiune, starea de oxidare a elementului E: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, adică. acesta este răspunsul pe care îl cauți.

Starea de oxidare a cromului în dicromat de amoniu (NH 4) 2 Cr 2 O 7 este egală cu

Raspunsul 1

Explicaţie:

În dicromatul de amoniu (NH 4) 2 Cr 2 O 7 în cationul de amoniu NH 4 +, azotul, ca element mai electronegativ, are o stare de oxidare mai scăzută de -3, hidrogenul este încărcat pozitiv +1. Prin urmare, întregul cation are o sarcină de +1, dar deoarece există 2 dintre acești cationi, sarcina totală este +2.

Pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, reziduul acid Cr 2 O 7 2− trebuie să aibă o sarcină de -2. Oxigenul din reziduurile acide de acizi și săruri are întotdeauna o sarcină de -2, astfel încât cei 7 atomi de oxigen care alcătuiesc molecula de bicromat de amoniu sunt încărcați -14. Există 2 atomi de crom în molecule, prin urmare, dacă sarcina de crom este desemnată cu x, atunci avem:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2, unde x = +6. Sarcina de crom din molecula de dicromat de amoniu este +6.

Starea de oxidare +5 este posibilă pentru fiecare dintre cele două elemente:

1) oxigen și fosfor

2) carbon și brom

3) clor și fosfor

Raspuns: 3

Explicaţie:

În primul răspuns propus, doar fosforul, ca element al subgrupului principal al grupului V, poate prezenta o stare de oxidare de +5, care este maximul său. Oxigenul (un element al subgrupului principal al grupei VI), fiind un element cu electronegativitate ridicată, prezintă o stare de oxidare de -2 în oxizi, ca substanță simplă - 0 și în combinație cu fluor OF 2 - +1. Starea de oxidare +5 nu este tipică pentru aceasta.

Carbonul și bromul sunt elemente ale principalelor subgrupe ale grupelor IV și, respectiv, VII. Carbonul are o stare de oxidare maximă de +4 (egal cu numărul grupului), iar bromul prezintă stări de oxidare de -1, 0 (în compusul simplu Br 2), +1, +3, +5 și +7.

Clorul și fosforul sunt elemente ale principalelor subgrupe ale grupelor VII și, respectiv, V. Fosforul prezintă o stare de oxidare maximă de +5 (egal cu numărul grupului); clorul, similar cu bromul, are stări de oxidare de -1, 0 (într-un compus simplu Cl 2), +1, +3, +5, + 7.

Sulful și siliciul sunt elemente ale principalelor subgrupe ale grupelor VI și, respectiv, IV. Sulful prezintă o gamă largă de stări de oxidare de la -2 (numărul grupului - 8) la +6 (numărul grupului). Pentru siliciu, starea maximă de oxidare este +4 (numărul grupului).

Raspunsul 1

Explicaţie:

În azotatul de sodiu NaNO 3, sodiul are o stare de oxidare de +1 (element din grupa I), există 3 atomi de oxigen în reziduul acid, fiecare dintre care are o stare de oxidare de -2, prin urmare, pentru ca molecula să rămână neutru electric, azotul trebuie să aibă o stare de oxidare de: 0 − (+ 1) − (−2)·3 = +5.

În nitritul de sodiu NaNO 2, atomul de sodiu are, de asemenea, o stare de oxidare de +1 (un element din grupa I), există 2 atomi de oxigen în reziduul acid, fiecare dintre care are o stare de oxidare de -2, prin urmare, pentru pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, azotul trebuie să aibă o stare de oxidare de: 0 − (+1) − (−2) 2 = +3.

NH 4 Cl – clorură de amoniu. În cloruri, atomii de clor au o stare de oxidare de −1, atomii de hidrogen, dintre care sunt 4 în moleculă, sunt încărcați pozitiv, prin urmare, pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, starea de oxidare a azotului este: 0 − (−1) − 4 · (+1) = −3. În cationii de amoniac și săruri de amoniu, azotul are o stare de oxidare minimă de -3 (numărul grupului în care se află elementul este 8).

În molecula de oxid azotic NO, oxigenul prezintă o stare de oxidare minimă de -2, ca în toți oxizii, prin urmare, starea de oxidare a azotului este +2.

0EB205

Azotul prezintă cea mai mare stare de oxidare într-un compus a cărui formulă este

Raspunsul 1

Explicaţie:

Azotul este un element al subgrupului principal al grupului V, prin urmare, poate prezenta o stare de oxidare maximă egală cu numărul grupului, adică. +5.

O unitate structurală de azotat de fier Fe(NO 3) 3 constă dintr-un ion Fe 3+ și trei ioni de azotat. În ionii de azot, atomii de azot, indiferent de tipul de contraion, au o stare de oxidare de +5.

În nitritul de sodiu NaNO2, sodiul are o stare de oxidare de +1 (un element al subgrupului principal al grupului I), există 2 atomi de oxigen în reziduul acid, fiecare dintre care are o stare de oxidare de -2, prin urmare, pentru pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, azotul trebuie să aibă o stare de oxidare de 0 − ( +1) − (−2)⋅2 ​​​​= +3.

(NH 4) 2 SO 4 – sulfat de amoniu. În sărurile acidului sulfuric, anionul SO 4 2− are o sarcină de 2−, prin urmare, fiecare cation de amoniu are o sarcină de 1+. Hidrogenul are o sarcină de +1, deci azotul are o sarcină de -3 (azotul este mai electronegativ, deci atrage perechea de electroni comună a legăturii N-H). În cationii de amoniac și săruri de amoniu, azotul are o stare de oxidare minimă de -3 (numărul grupului în care se află elementul este 8).

În molecula de oxid de azot NO2, oxigenul prezintă o stare de oxidare minimă de -2, la fel ca în toți oxizii, prin urmare, starea de oxidare a azotului este +4.

28910E

În compușii din compoziția Fe(NO 3) 3 și CF 4, stările de oxidare ale azotului și respectiv carbonului sunt egale

Raspuns: 4

Explicaţie:

O unitate structurală de azotat de fier (III) Fe(NO 3) 3 constă dintr-un ion de fier Fe 3+ și trei ioni de azotat NO 3 -. În ionii de azotat, azotul are întotdeauna o stare de oxidare de +5.

În fluorura de carbon CF 4, fluorul este un element mai electronegativ și atrage perechea de electroni comună a legăturii C-F, prezentând o stare de oxidare de -1. Prin urmare, carbonul C are o stare de oxidare de +4.

A32B0B

Clorul prezintă o stare de oxidare de +7 în fiecare dintre cei doi compuși:

1) Ca(OCl)2 și Cl2O7

2) KClO3 și ClO2

3) BaCI2 și HCI04

Raspuns: 4

Explicaţie:

În prima variantă, atomii de clor au stări de oxidare +1 și, respectiv, +7. O unitate structurală de hipoclorit de calciu Ca(OCl) 2 constă dintr-un ion de calciu Ca 2+ (Ca este un element al subgrupului principal al grupului II) și doi ioni de hipoclorit OCl −, fiecare având o sarcină de 1−. În compușii complecși, cu excepția OF 2 și a diverșilor peroxizi, oxigenul are întotdeauna o stare de oxidare de -2, deci este evident că clorul are o sarcină de +1. În oxidul de clor Cl 2 O 7, ca și în toți oxizii, oxigenul are o stare de oxidare de -2, prin urmare, clorul din acest compus are o stare de oxidare de +7.

În cloratul de potasiu KClO 3, atomul de potasiu are o stare de oxidare de +1, iar oxigenul - -2. Pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, clorul trebuie să prezinte o stare de oxidare de +5. În oxidul de clor ClO 2, oxigenul, ca și în orice alt oxid, are o stare de oxidare de -2; prin urmare, pentru clor starea sa de oxidare este +4.

În a treia opțiune, cationul de bariu din compusul complex este încărcat cu +2, prin urmare, o sarcină negativă de -1 este concentrată pe fiecare anion de clor din sarea BaCl2. În acidul percloric HClO 4 sarcina totală a 4 atomi de oxigen este −2⋅4 = −8, sarcina pe cationul hidrogen este +1. Pentru ca molecula să rămână neutră din punct de vedere electric, sarcina de clor trebuie să fie +7.

În a patra variantă, în molecula de perclorat de magneziu Mg(ClO 4) 2 sarcina de magneziu este de +2 (în toți compușii complecși, magneziul prezintă o stare de oxidare de +2), prin urmare, pentru fiecare anion ClO 4 − există un taxa de 1−. În total, 4 ioni de oxigen, fiecare prezentând o stare de oxidare de -2, sunt încărcați -8. Prin urmare, pentru ca sarcina totală a anionului să fie 1−, clorul trebuie să aibă o sarcină de +7. În oxidul de clor Cl 2 O 7, așa cum s-a explicat mai sus, sarcina de clor este +7.

Cunoașterea și capacitatea de a determina starea de oxidare a elementelor din molecule permite rezolvarea unor ecuații de reacție foarte complexe și, în consecință, calcularea corectă a cantităților de substanțe selectate pentru reacții, experimente și procese tehnologice. Starea de oxidare este unul dintre cele mai importante concepte cheie din chimie. Acest tabel ajută la determinarea stării de oxidare a elementelor, sunt indicate și excepții de la regulă și este dat un algoritm pentru îndeplinirea sarcinilor de acest tip.

Descarca:

Previzualizare:

concluzii : Cea mai mare stare de oxidare pozitivă a majorității elementelor este numeric egală cu numărul de grup al tabelului de elemente în care se găsește. Cea mai scăzută stare de oxidare negativă a unui element nemetal este determinată de numărul de electroni care lipsesc pentru a umple stratul de valență

Consolidare: determinați stările de oxidare ale elementelor din formulele date ale compușilor binari. 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

Cum se determină starea de oxidare? Tabelul periodic vă permite să înregistrați această valoare cantitativă pentru orice element chimic.

Definiție

În primul rând, să încercăm să înțelegem ce reprezintă acest termen. Starea de oxidare conform tabelului periodic reprezintă numărul de electroni care sunt acceptați sau cedați de un element în procesul de interacțiune chimică. Poate căpăta o valoare negativă și pozitivă.

Conectarea la un tabel

Cum se determină starea de oxidare? Tabelul periodic este format din opt grupe dispuse vertical. Fiecare dintre ele are două subgrupe: principală și secundară. Pentru a seta valori pentru elemente, trebuie să utilizați anumite reguli.

Instrucțiuni

Cum se calculează stările de oxidare ale elementelor? Tabelul vă permite să faceți față pe deplin acestei probleme. Metalele alcaline, care sunt situate în primul grup (subgrup principal), prezintă o stare de oxidare în compuși, aceasta corespunde cu +, egală cu valența lor cea mai mare. Metalele din a doua grupă (subgrupa A) au o stare de oxidare +2.

Tabelul vă permite să determinați această valoare nu numai pentru elementele care prezintă proprietăți metalice, ci și pentru nemetale. Valoarea lor maximă va corespunde celei mai mari valențe. De exemplu, pentru sulf va fi +6, pentru azot +5. Cum se calculează cifra lor minimă (cea mai mică)? Tabelul răspunde și la această întrebare. Trebuie să scazi numărul grupului din opt. De exemplu, pentru oxigen va fi -2, pentru azot -3.

Pentru substanțele simple care nu au intrat în interacțiune chimică cu alte substanțe, indicatorul determinat este considerat egal cu zero.

Să încercăm să identificăm principalele acțiuni legate de aranjarea în compuși binari. Cum să setați starea de oxidare în ele? Tabelul periodic ajută la rezolvarea problemei.

De exemplu, să luăm oxid de calciu CaO. Pentru calciu, situat în subgrupul principal al celui de-al doilea grup, valoarea va fi constantă, egală cu +2. Pentru oxigenul, care are proprietăți nemetalice, acest indicator va fi o valoare negativă și corespunde cu -2. Pentru a verifica corectitudinea definiției, rezumăm cifrele obținute. Ca rezultat, obținem zero, prin urmare, calculele sunt corecte.

Să determinăm indicatori similari într-un alt compus binar CuO. Deoarece cuprul este situat într-un subgrup secundar (primul grup), prin urmare, indicatorul studiat poate prezenta valori diferite. Prin urmare, pentru a-l determina, trebuie mai întâi să identificați indicatorul pentru oxigen.

Nemetalul situat la sfârșitul formulei binare are un număr de oxidare negativ. Deoarece acest element se află în grupa a șasea, la scăderea șase din opt, obținem că starea de oxidare a oxigenului corespunde cu -2. Deoarece nu există indici în compus, prin urmare, indicele stării de oxidare a cuprului va fi pozitiv, egal cu +2.

Cum altfel se folosește un tabel de chimie? Stările de oxidare ale elementelor în formule formate din trei elemente sunt de asemenea calculate folosind un algoritm specific. În primul rând, acești indicatori sunt plasați la primul și ultimul element. Pentru primul, acest indicator va avea o valoare pozitivă, corespunzătoare valenței. Pentru elementul exterior, care este un nemetal, acest indicator are o valoare negativă; este determinat ca diferență (numărul grupului este scăzut din opt). La calcularea stării de oxidare a unui element central, se folosește o ecuație matematică. La calcul se iau în considerare indicii disponibili pentru fiecare element. Suma tuturor stărilor de oxidare trebuie să fie zero.

Exemplu de determinare în acid sulfuric

Formula acestui compus este H2SO4. Hidrogenul are o stare de oxidare de +1, iar oxigenul are o stare de oxidare de -2. Pentru a determina starea de oxidare a sulfului, creăm o ecuație matematică: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Constatăm că starea de oxidare a sulfului corespunde cu +6.

Concluzie

Folosind regulile, puteți atribui coeficienți în reacțiile redox. Această problemă este discutată în cursul de chimie de clasa a IX-a din programa școlară. În plus, informațiile despre stările de oxidare vă permit să finalizați sarcinile OGE și USE.

Capacitatea de a găsi starea de oxidare a elementelor chimice este o condiție prealabilă pentru rezolvarea cu succes a ecuațiilor chimice care descriu reacțiile redox. Fără el, nu veți putea crea o formulă exactă pentru o substanță rezultată dintr-o reacție între diferite elemente chimice. Ca rezultat, rezolvarea problemelor chimice pe baza unor astfel de ecuații va fi fie imposibilă, fie eronată.

În reacțiile redox, conceptul de stare de oxidare este utilizat pentru a determina formulele chimice ale compușilor elementelor rezultate din interacțiunea mai multor substanțe.

La prima vedere, poate părea că numărul de oxidare este echivalent cu conceptul de valență a unui element chimic, dar nu este așa. Concept valenţă folosit pentru a cuantifica interacțiunile electronice în compuși covalenti, adică compuși formați prin formarea de perechi de electroni partajați. Numărul de oxidare este folosit pentru a descrie reacțiile care pierd sau câștigă electroni.

Spre deosebire de valența, care este o caracteristică neutră, starea de oxidare poate avea o valoare pozitivă, negativă sau zero. O valoare pozitivă corespunde numărului de electroni cedați, iar o valoare negativă numărului de electroni adăugați. O valoare zero înseamnă că elementul este fie în forma sa elementară, a fost redus la 0 după oxidare, fie a fost oxidat la zero după o reducere anterioară.

Cum se determină starea de oxidare a unui anumit element chimic
Determinarea stării de oxidare pentru un anumit element chimic este supusă următoarelor reguli:

1. Starea de oxidare a substanțelor simple este întotdeauna zero.
   
2. Metalele alcaline, care se află în primul grup al tabelului periodic, au o stare de oxidare de +1.
   
3. Metalele alcalino-pământoase, care ocupă a doua grupă din tabelul periodic, au o stare de oxidare de +2.
   
4. Hidrogenul din compușii cu diferite nemetale prezintă întotdeauna o stare de oxidare de +1, iar în compușii cu metale +1.
   
5. Starea de oxidare a oxigenului molecular în toți compușii luați în considerare la cursul școlar de chimie anorganică este -2. Fluor -1.
   
6. La determinarea gradului de oxidare în produșii reacțiilor chimice, aceștia pornesc de la regula neutralității electrice, conform căreia suma stărilor de oxidare ale diferitelor elemente care alcătuiesc substanța trebuie să fie egală cu zero.
   
7. Aluminiul din toți compușii prezintă o stare de oxidare de +3.
   

Există stări de oxidare superioare, inferioare și intermediare. Cea mai mare stare de oxidare, ca și valența, corespunde numărului de grup al unui element chimic din tabelul periodic, dar are o valoare pozitivă. Cea mai scăzută stare de oxidare este numeric egală cu diferența dintre grupa cu numărul 8 a elementului. O stare de oxidare intermediară va fi orice număr care variază de la cea mai scăzută stare de oxidare la cea mai mare.

Pentru a vă ajuta să navigați în varietatea stărilor de oxidare ale elementelor chimice, vă aducem la cunoștință următorul tabel auxiliar. Selectați elementul care vă interesează și veți primi valorile posibilelor sale stări de oxidare. Valorile care apar rar vor fi indicate în paranteze.