Elektronegatiflik, kimyasal elementlerin atomlarının diğer özellikleri gibi, elementin atom numarasının artmasıyla periyodik olarak değişir:

Yukarıdaki grafik, elementin atom numarasına bağlı olarak ana alt grupların elementlerinin elektronegatifliklerindeki değişimlerin periyodikliğini göstermektedir.

Periyodik tablonun bir alt grubunda aşağı doğru hareket edildiğinde kimyasal elementlerin elektronegatifliği azalır ve periyot boyunca sağa doğru hareket edildiğinde artar.

Elektronegatiflik, elementlerin metalik olmama durumunu yansıtır: Elektronegatiflik değeri ne kadar yüksek olursa, elementin metalik olmayan özellikleri de o kadar fazla olur.

Paslanma durumu

Bir bileşikteki bir elementin oksidasyon durumu nasıl hesaplanır?

1) Basit maddelerdeki kimyasal elementlerin oksidasyon durumu her zaman sıfırdır.

2) Karmaşık maddelerde sabit bir oksidasyon durumu sergileyen elementler vardır:

3) Bileşiklerin büyük çoğunluğunda sabit bir oksidasyon durumu sergileyen kimyasal elementler vardır. Bu unsurlar şunları içerir:

4) Bir moleküldeki tüm atomların oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı her zaman sıfırdır. Bir iyondaki tüm atomların oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı iyonun yüküne eşittir.

5) En yüksek (maksimum) oksidasyon durumu grup numarasına eşittir. Bu kuralın kapsamına girmeyen istisnalar, grup I'in ikincil alt grubunun elemanları, grup VIII'in ikincil alt grubunun elemanları ile oksijen ve florindir.

Grup numarası en yüksek oksidasyon durumuna uymayan kimyasal elementler (hatırlanması zorunludur)

6) Metallerin en düşük oksidasyon durumu her zaman sıfırdır ve metal olmayanların en düşük oksidasyon durumu aşağıdaki formülle hesaplanır:

metal olmayanların en düşük oksidasyon durumu = grup numarası - 8

Yukarıda sunulan kurallara dayanarak, herhangi bir maddedeki kimyasal elementin oksidasyon durumunu belirleyebilirsiniz.

Çeşitli bileşiklerdeki elementlerin oksidasyon durumlarını bulma

örnek 1

Sülfürik asitteki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını belirleyin.

Çözüm:

Sülfürik asidin formülünü yazalım:

Tüm karmaşık maddelerde hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir (metal hidritler hariç).

Tüm karmaşık maddelerde oksijenin oksidasyon durumu -2'dir (peroksitler ve oksijen florür OF 2 hariç). Bilinen oksidasyon durumlarını sıralayalım:

Sülfürün oksidasyon durumunu şu şekilde gösterelim: X:

Sülfürik asit molekülü, herhangi bir maddenin molekülü gibi, genellikle elektriksel olarak nötrdür, çünkü Bir moleküldeki tüm atomların oksidasyon durumlarının toplamı sıfırdır. Şematik olarak bu şu şekilde gösterilebilir:

Onlar. aşağıdaki denklemi elde ettik:

Hadi çözelim:

Dolayısıyla sülfürik asitteki sülfürün oksidasyon durumu +6'dır.

Örnek 2

Amonyum dikromattaki tüm elementlerin oksidasyon durumunu belirleyin.

Çözüm:

Amonyum dikromatın formülünü yazalım:

Önceki durumda olduğu gibi, hidrojen ve oksijenin oksidasyon durumlarını düzenleyebiliriz:

Bununla birlikte, iki kimyasal elementin (azot ve krom) oksidasyon durumlarının aynı anda bilinmediğini görüyoruz. Bu nedenle, önceki örneğe benzer şekilde oksidasyon durumlarını bulamıyoruz (iki değişkenli bir denklemin tek bir çözümü yoktur).

Bu maddenin tuzlar sınıfına ait olduğuna ve dolayısıyla iyonik bir yapıya sahip olduğuna dikkat çekelim. O zaman haklı olarak amonyum dikromatın bileşiminin NH4 + katyonlarını içerdiğini söyleyebiliriz (bu katyonun yükü çözünürlük tablosunda görülebilir). Sonuç olarak, amonyum dikromatın formül birimi iki pozitif tek yüklü NH4+ katyonu içerdiğinden, madde bir bütün olarak elektriksel olarak nötr olduğundan dikromat iyonunun yükü -2'ye eşittir. Onlar. madde NH4+ katyonları ve Cr2072-anyonlarından oluşur.

Hidrojen ve oksijenin oksidasyon durumlarını biliyoruz. Bir iyondaki tüm elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarının toplamının yüke eşit olduğunu bilmek ve nitrojen ve kromun oksidasyon durumlarını şu şekilde göstermek: X Ve sen buna göre şunu yazabiliriz:

Onlar. iki bağımsız denklem elde ederiz:

Hangisini çözerek buluyoruz X Ve sen:

Dolayısıyla amonyum dikromatta nitrojenin oksidasyon durumları -3, hidrojen +1, krom +6 ve oksijen -2'dir.

Organik maddelerdeki elementlerin oksidasyon durumlarının nasıl belirleneceğini okuyabilirsiniz.

Değerlik

Atomların değerliği Romen rakamlarıyla gösterilir: I, II, III, vb.

Bir atomun değerlik yetenekleri miktarına bağlıdır:

1) eşleşmemiş elektronlar

2) değerlik seviyelerinin yörüngelerindeki yalnız elektron çiftleri

3) değerlik seviyesinin boş elektron yörüngeleri

Hidrojen atomunun değerlik olasılıkları

Hidrojen atomunun elektron grafik formülünü gösterelim:

Değerlik olasılıklarını üç faktörün etkileyebileceği söylenmiştir: eşleşmemiş elektronların varlığı, dış seviyede yalnız elektron çiftlerinin varlığı ve dış seviyede boş (boş) yörüngelerin varlığı. Dış (ve tek) enerji seviyesinde eşlenmemiş bir elektron görüyoruz. Buna dayanarak, hidrojen kesinlikle I değerine sahip olabilir. Bununla birlikte, ilk enerji seviyesinde yalnızca bir alt seviye vardır - S, onlar. Dış seviyedeki hidrojen atomunun ne yalnız elektron çiftleri ne de boş yörüngeleri vardır.

Dolayısıyla bir hidrojen atomunun sergileyebileceği tek değer I'dir.

Karbon atomunun değerlik olasılıkları

Karbon atomunun elektronik yapısını ele alalım. Temel durumda, dış seviyesinin elektronik konfigürasyonu aşağıdaki gibidir:

Onlar. uyarılmamış karbon atomunun dış enerji seviyesinde temel durumda 2 eşleşmemiş elektron vardır. Bu durumda II değerlik sergileyebilir. Bununla birlikte, karbon atomu kendisine enerji verildiğinde çok kolay bir şekilde uyarılmış duruma geçer ve bu durumda dış katmanın elektronik konfigürasyonu şu şekli alır:

Karbon atomunun uyarılması sürecinde belirli miktarda enerji harcanmasına rağmen, bu harcama dört kovalent bağın oluşumuyla fazlasıyla telafi edilir. Bu nedenle değerlik IV, karbon atomunun çok daha karakteristik özelliğidir. Örneğin karbon, karbondioksit, karbonik asit ve kesinlikle tüm organik maddelerin moleküllerinde IV değerlik değerine sahiptir.

Eşlenmemiş elektronlara ve yalnız elektron çiftlerine ek olarak boş ()değerlik düzeyindeki yörüngelerin varlığı da değerlik olasılıklarını etkiler. Dolu seviyede bu tür yörüngelerin varlığı, atomun bir elektron çifti alıcısı olarak hareket edebilmesine yol açar; verici-alıcı mekanizması yoluyla ek kovalent bağlar oluşturur. Örneğin, beklenenin aksine, karbon monoksit CO molekülündeki bağ, aşağıdaki çizimde açıkça görüldüğü gibi ikili değil üçlüdür:

Azot atomunun değerlik olasılıkları

Azot atomunun dış enerji seviyesinin elektronik grafik formülünü yazalım:

Yukarıdaki çizimde görülebileceği gibi, nitrojen atomunun normal durumunda 3 eşleşmemiş elektronu vardır ve bu nedenle III değerinde bir değer sergileyebildiğini varsaymak mantıklıdır. Aslında, amonyak (NH3), nitröz asit (HNO2), nitrojen triklorür (NCl3) vb. moleküllerinde üç değerlik gözlenir.

Yukarıda, bir kimyasal elementin atomunun değerinin yalnızca eşleştirilmemiş elektronların sayısına değil, aynı zamanda yalnız elektron çiftlerinin varlığına da bağlı olduğu söylenmişti. Bunun nedeni, kovalent bir kimyasal bağın yalnızca iki atom birbirine bir elektron sağladığında değil, aynı zamanda yalnız bir elektron çiftine sahip bir atom - donör () onu boş bir atomla başka bir atoma sağladığında da oluşabilmesidir ( ) yörünge değerlik seviyesi (alıcı). Onlar. Nitrojen atomu için, donör-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan ek bir kovalent bağ nedeniyle değerlik IV de mümkündür. Örneğin, bir amonyum katyonunun oluşumu sırasında biri donör-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan dört kovalent bağ gözlenir:

Kovalent bağlardan birinin verici-alıcı mekanizmasına göre oluşmasına rağmen amonyum katyonundaki tüm N-H bağları tamamen aynıdır ve birbirinden farklı değildir.

Nitrojen atomu V'ye eşit bir değerlik gösterme yeteneğine sahip değildir. Bunun nedeni, bir nitrojen atomunun, iki elektronun eşleştiği uyarılmış bir duruma geçmesinin, bunlardan birinin enerji düzeyine en yakın serbest yörüngeye geçmesinin imkansız olmasıdır. Azot atomu yoktur D-alt seviye ve 3'lü yörüngeye geçiş enerji açısından o kadar pahalıdır ki, enerji maliyetleri yeni bağların oluşumuyla karşılanmaz. Birçoğu, örneğin nitrik asit HNO 3 veya nitrik oksit N 2 O 5 moleküllerinde nitrojenin değerinin ne olduğunu merak edebilir. Garip bir şekilde, aşağıdaki yapısal formüllerden görülebileceği gibi, buradaki değerlik de IV'tür:

Resimdeki noktalı çizgi, sözde delokalize π -bağlantı. Bu nedenle terminal NO bağlarına “bir buçuk bağ” denilebilir. Ozon O3, benzen C6H6 vb. moleküllerinde de benzer bir buçuk bağ mevcuttur.

Fosforun değerlik olasılıkları

Fosfor atomunun dış enerji seviyesinin elektronik grafik formülünü gösterelim:

Gördüğümüz gibi, temel durumdaki fosfor atomunun ve nitrojen atomunun dış katmanının yapısı aynıdır ve bu nedenle, nitrojen atomunun yanı sıra fosfor atomu için de aşağıdakilere eşit olası değerleri beklemek mantıklıdır: I, II, III ve IV, uygulamada görüldüğü gibi.

Ancak nitrojenden farklı olarak fosfor atomu aynı zamanda D-5 boş yörüngeye sahip alt düzey.

Bu bağlamda, elektronları buharlaştırarak uyarılmış bir duruma geçme yeteneğine sahiptir. S-orbitaller:

Böylece nitrojen tarafından erişilemeyen fosfor atomu için V değeri mümkündür. Örneğin, fosfor atomu, fosforik asit, fosfor (V) halojenürler, fosfor (V) oksit vb. gibi bileşiklerin moleküllerinde beş değerliğe sahiptir.

Oksijen atomunun değerlik olasılıkları

Bir oksijen atomunun dış enerji seviyesi için elektron grafiği formülü şu şekildedir:

2. seviyede eşleşmemiş iki elektron görüyoruz ve bu nedenle oksijen için değerlik II mümkündür. Oksijen atomunun bu değerinin hemen hemen tüm bileşiklerde gözlemlendiğine dikkat edilmelidir. Yukarıda karbon atomunun değerlik yetenekleri göz önüne alındığında karbon monoksit molekülünün oluşumunu tartıştık. CO molekülündeki bağ üçlüdür, dolayısıyla oradaki oksijen üç değerlidir (oksijen bir elektron çifti donörüdür).

Oksijen atomunun harici bir özelliği olmadığı için D-alt düzey, elektron eşleşmesi S Ve P- yörüngeler imkansızdır, bu nedenle oksijen atomunun değerlik yetenekleri, alt grubunun diğer elementleriyle (örneğin kükürt) karşılaştırıldığında sınırlıdır.

Kükürt atomunun değerlik olasılıkları

Uyarılmamış bir durumda bir kükürt atomunun dış enerji seviyesi:

Kükürt atomu, tıpkı oksijen atomu gibi, normalde iki eşleşmemiş elektrona sahiptir, dolayısıyla kükürt için iki değerliğinin mümkün olduğu sonucuna varabiliriz. Gerçekten de kükürt, örneğin hidrojen sülfür molekülü H2S'de II değerliliğine sahiptir.

Gördüğümüz gibi kükürt atomu dış seviyede görünüyor D-boş yörüngelere sahip alt düzey. Bu nedenle kükürt atomu, uyarılmış durumlara geçiş nedeniyle oksijenden farklı olarak değerlik yeteneklerini genişletebilmektedir. Böylece, yalnız bir elektron çifti 3'ü eşleştirirken P-alt seviye, kükürt atomu, aşağıdaki formun dış seviyesinin elektronik konfigürasyonunu elde eder:

Bu durumda, kükürt atomunun 4 eşleşmemiş elektronu vardır, bu da bize kükürt atomlarının IV değerlik sergileyebileceğini söyler. Gerçekten de kükürt, SO2, SF4, SOCl2, vb. moleküllerinde değerlik IV'e sahiptir.

3'te bulunan ikinci yalnız elektron çiftini eşleştirirken S-alt seviye, harici enerji seviyesi konfigürasyonu alır:

Bu durumda, değerlik VI'nın tezahürü mümkün hale gelir. VI değerlikli kükürt içeren bileşiklerin örnekleri S03, H2S04, S02Cl2, vb.'dir.

Benzer şekilde diğer kimyasal elementlerin değerlik olasılıklarını da göz önünde bulundurabiliriz.

Tüm bileşiklerde oksidasyon durumu +2 sergiler

Cevap:4

Açıklama:

Önerilen tüm seçeneklerden yalnızca çinko, maksimum oksidasyon durumunun grup numarasına eşit olduğu ikinci grubun ikincil alt grubunun bir elemanı olan karmaşık bileşiklerde +2 oksidasyon durumunu sergiler.

Kalay, 0 (basit bir maddede), +2, +4 (grup numarası) oksidasyon durumlarını sergileyen bir metal olan grup IV'ün ana alt grubunun bir elementidir.

Fosfor, metal olmayan, -3'ten (grup numarası - 8) +5'e (grup numarası) kadar oksidasyon durumları sergileyen ana grubun ana alt grubunun bir elementidir.

Demir bir metaldir, element ana grubun ikincil bir alt grubunda bulunur. Demir oksidasyon durumlarıyla karakterize edilir: 0, +2, +3, +6.

KEO 4 bileşiminin bileşiği iki elementin her birini oluşturur:

1) fosfor ve klor

2) flor ve manganez

3) klor ve manganez

Cevap: 3

Açıklama:

KEO 4 bileşiminin tuzu, oksijenin -2 oksidasyon durumuna sahip olduğu bir asit kalıntısı EO 4 - içerir, bu nedenle bu asit kalıntısındaki E elementinin oksidasyon durumu +7'dir. Önerilen seçeneklerden klor ve manganez uygundur - sırasıyla grup VII'nin ana ve ikincil alt gruplarının elemanları.

Flor aynı zamanda grup VII'nin ana alt grubunun bir elementidir, ancak en elektronegatif element olduğundan pozitif oksidasyon durumları (0 ve -1) sergilemez.

Bor, silikon ve fosfor sırasıyla 3, 4 ve 5 numaralı grupların ana alt gruplarının elementleridir, bu nedenle tuzlarda karşılık gelen +3, +4, +5 maksimum oksidasyon durumlarını sergilerler.

Cevap: 4

Açıklama:

Bileşiklerdeki grup numarasına (+5) eşit olan aynı en yüksek oksidasyon durumu P ve As tarafından sergilenir. Bu elementler V grubunun ana alt grubunda bulunur.

Zn ve Cr, sırasıyla grup II ve VI'nın ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Bileşiklerde çinko en yüksek oksidasyon durumunu +2, krom - +6 gösterir.

Fe ve Mn, sırasıyla grup VIII ve VII'nin ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Demir için en yüksek oksidasyon durumu +6, manganez için - +7'dir.

Bileşikler aynı en yüksek oksidasyon durumunu sergiler

Cevap: 4

Açıklama:

P ve N, grup numarasına (+5) eşit olan bileşiklerde aynı en yüksek oksidasyon durumunu sergiler.Bu elementler, V grubunun ana alt grubunda bulunur.

Hg ve Cr sırasıyla grup II ve VI'nın ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Bileşiklerde cıva en yüksek oksidasyon durumunu +2, krom - +6 gösterir.

Si ve Al sırasıyla grup IV ve III'ün ana alt gruplarının elemanlarıdır. Sonuç olarak, silikon için karmaşık bileşiklerdeki maksimum oksidasyon durumu +4'tür (silikonun bulunduğu grubun numarası), alüminyum için - +3 (alüminyumun bulunduğu grubun numarası).

F ve Mn sırasıyla grup VII'nin ana ve ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Bununla birlikte, Periyodik Kimyasal Elementler Tablosunun en elektronegatif elementi olan flor, pozitif oksidasyon durumları sergilemez: karmaşık bileşiklerde oksidasyon durumu -1'dir (grup numarası -8). Manganezin en yüksek oksidasyon durumu +7'dir.

Azot, iki maddenin her birinde oksidasyon durumu +3 sergiler:

1) HNO2 ve NH3

2) NH4Cl ve N203

Cevap: 3

Açıklama:

Nitröz asit HNO 2'de, asit kalıntısındaki oksijenin oksidasyon durumu -2, hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir, dolayısıyla molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumu +3'tür. Amonyak NH3'te nitrojen daha elektronegatif bir elementtir, bu nedenle kovalent polar bağın bir elektron çiftini çeker ve negatif oksidasyon durumu -3'tür, amonyaktaki hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir.

Amonyum klorür NH4Cl bir amonyum tuzudur, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu amonyakla aynıdır, yani. -3'e eşittir. Oksitlerde oksijenin oksidasyon durumu her zaman -2'dir, dolayısıyla nitrojen için +3'tür.

Sodyum nitrit NaNO2'de (nitröz asidin bir tuzu), nitrojenin oksidasyon derecesi, nitröz asitteki nitrojenle aynıdır, çünkü +3'tür. Nitrojen florürde nitrojenin oksidasyon durumu +3'tür, çünkü flor Periyodik Tablonun en elektronegatif elementidir ve karmaşık bileşiklerde -1 negatif oksidasyon durumu sergiler. Bu cevap seçeneği görevin koşullarını karşılamaktadır.

Nitrik asitte nitrojen, grup numarasına (+5) eşit en yüksek oksidasyon durumuna sahiptir. Basit bir bileşik olarak azot (bir kimyasal elementin atomlarından oluştuğu için) 0 oksidasyon durumuna sahiptir.

Grup VI elementinin en yüksek oksidi aşağıdaki formüle karşılık gelir

Cevap: 4

Açıklama:

Bir elementin en yüksek oksidi, elementin en yüksek oksidasyon durumuna sahip oksididir. Bir grupta, bir elementin en yüksek oksidasyon durumu grup numarasına eşittir, bu nedenle grup VI'da bir elementin maksimum oksidasyon durumu +6'dır. Oksitlerde oksijen -2 oksidasyon durumunu sergiler. Element sembolünün altındaki sayılara indeks adı verilir ve o elementin moleküldeki atom sayısını gösterir.

İlk seçenek yanlış çünkü. elementin oksidasyon durumu 0-(-2)⋅6/4 = +3'tür.

İkinci versiyonda elementin oksidasyon durumu 0-(-2) ⋅ 4 = +8'dir.

Üçüncü seçenekte E elementinin oksidasyon durumu: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

Dördüncü seçenekte E elementinin oksidasyon durumu: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, yani. aradığınız cevap bu.

Amonyum dikromat (NH 4) 2 Cr 2 O 7'deki kromun oksidasyon durumu şuna eşittir:

Cevap 1

Açıklama:

Amonyum katyonu NH4 +'daki amonyum dikromat (NH4) 2 Cr207'de, daha elektronegatif bir element olarak nitrojen, -3 gibi daha düşük bir oksidasyon durumuna sahiptir, hidrojen pozitif olarak +1 yüklüdür. Dolayısıyla katyonun tamamı +1 yüke sahiptir ancak bu katyonlardan 2 adet olduğundan toplam yük +2 olur.

Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için asidik Cr 2 O 7 2− kalıntısının -2 yükü olması gerekir. Asitlerin ve tuzların asidik kalıntılarındaki oksijen her zaman -2 yüküne sahiptir, dolayısıyla amonyum bikromat molekülünü oluşturan 7 oksijen atomu -14 yüklüdür. Moleküllerde 2 krom atomu vardır, bu nedenle kromun yükü x olarak belirtilirse, o zaman elimizde:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2, burada x = +6. Amonyum dikromat molekülündeki kromun yükü +6'dır.

+5 oksidasyon durumu iki elementin her biri için mümkündür:

1) oksijen ve fosfor

2) karbon ve brom

3) klor ve fosfor

Cevap: 3

Açıklama:

Önerilen ilk cevapta, yalnızca V grubunun ana alt grubunun bir elementi olan fosfor, maksimum olan +5 oksidasyon durumunu sergileyebilir. Yüksek elektronegatifliğe sahip bir element olan oksijen (VI. grubun ana alt grubunun bir elementi), basit bir madde olarak - 0 ve flor OF 2 - +1 ile kombinasyon halinde oksitlerde -2'lik bir oksidasyon durumu sergiler. +5 oksidasyon durumu bunun için tipik değildir.

Karbon ve brom, sırasıyla grup IV ve VII'nin ana alt gruplarının elementleridir. Karbonun maksimum oksidasyon durumu +4'tür (grup numarasına eşittir) ve brom, -1, 0 (basit Br 2 bileşiğinde), +1, +3, +5 ve +7 oksidasyon durumlarını sergiler.

Klor ve fosfor, sırasıyla VII ve V gruplarının ana alt gruplarının elementleridir. Fosfor maksimum +5 oksidasyon durumu sergiler (grup numarasına eşittir); klor, bromine benzer şekilde -1, 0 (basit bir Cl 2 bileşiğinde), +1, +3, +5, + oksidasyon durumlarına sahiptir. 7.

Kükürt ve silikon sırasıyla VI ve IV. grupların ana alt gruplarının elementleridir. Kükürt, -2'den (grup numarası - 8) +6'ya (grup numarası) kadar geniş bir oksidasyon durumu yelpazesi sergiler. Silikon için maksimum oksidasyon durumu +4'tür (grup numarası).

Cevap 1

Açıklama:

Sodyum nitrat NaNO3'te, sodyumun oksidasyon durumu +1'dir (grup I elementi), asidik kalıntıda her biri oksidasyon durumu −2 olan 3 oksijen atomu vardır, bu nedenle molekülün kalması için elektriksel olarak nötr, nitrojenin oksidasyon durumu şu şekilde olmalıdır: 0 − (+ 1) − (−2)·3 = +5.

Sodyum nitrit NaN02'de, sodyum atomu ayrıca +1 oksidasyon durumuna sahiptir (bir grup I elementi), asit kalıntısında her biri −2 oksidasyon durumuna sahip 2 oksijen atomu vardır, bu nedenle sırayla Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumunun şu şekilde olması gerekir: 0 − (+1) − (−2) 2 = +3.

NH4Cl – amonyum klorür. Klorürlerde, klor atomlarının oksidasyon durumu −1'dir, molekülde 4 adet bulunan hidrojen atomları pozitif yüklüdür, bu nedenle molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumu: 0 − (−1) − 4 · (+1) = −3. Amonyak ve amonyum tuzu katyonlarında nitrojenin minimum oksidasyon durumu -3'tür (elementin bulunduğu grubun sayısı 8'dir).

Nitrik oksit NO molekülünde oksijen, tüm oksitlerde olduğu gibi minimum −2 oksidasyon durumu sergiler, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu +2'dir.

0EB205

Azot, formülü aşağıdaki gibi olan bir bileşikte en yüksek oksidasyon durumunu sergiler:

Cevap 1

Açıklama:

Azot, V grubunun ana alt grubunun bir elementidir, bu nedenle grup numarasına eşit bir maksimum oksidasyon durumu sergileyebilir; +5.

Demir nitrat Fe(NO3)3'ün bir yapısal birimi bir Fe3+ iyonu ve üç nitrat iyonundan oluşur. Nitrat iyonlarında nitrojen atomları, karşı iyonun türüne bakılmaksızın +5 oksidasyon durumuna sahiptir.

Sodyum nitrit NaNO2'de sodyumun oksidasyon durumu +1'dir (grup I'in ana alt grubunun bir elemanı), asit kalıntısında her biri −2 oksidasyon durumuna sahip 2 oksijen atomu vardır, bu nedenle sırayla Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumunun 0 − ( +1) − (−2)⋅2 ​​​​= +3 olması gerekir.

(NH4)2S04 – amonyum sülfat. Sülfürik asit tuzlarında SO 4 2− anyonu 2− yüküne sahiptir, dolayısıyla her amonyum katyonunun yükü 1+'dir. Hidrojenin yükü +1'dir, dolayısıyla nitrojenin yükü −3'tür (azot daha elektronegatiftir, dolayısıyla N-H bağının ortak elektron çiftini çeker). Amonyak ve amonyum tuzu katyonlarında nitrojenin minimum oksidasyon durumu -3'tür (elementin bulunduğu grubun sayısı 8'dir).

Azot oksit NO2 molekülünde oksijen, tüm oksitlerde olduğu gibi minimum −2 oksidasyon durumu sergiler, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu +4'tür.

28910E

Fe(NO 3) 3 ve CF 4 bileşimindeki bileşiklerde, nitrojen ve karbonun oksidasyon durumları sırasıyla eşittir

Cevap: 4

Açıklama:

Demir (III) nitrat Fe(NO 3) 3'ün bir yapısal birimi, bir demir iyonu Fe 3+ ve üç nitrat iyonu NO 3 -'den oluşur. Nitrat iyonlarında nitrojenin oksidasyon durumu her zaman +5'tir.

Karbon florür CF4'te flor daha elektronegatif bir elementtir ve C-F bağının ortak elektron çiftini çekerek -1 oksidasyon durumu sergiler. Bu nedenle karbon C'nin oksidasyon durumu +4'tür.

A32B0B

Klor, iki bileşiğin her birinde +7'lik bir oksidasyon durumu sergiler:

1) Ca(OCl)2 ve Cl207

2) KClO3 ve ClO2

3) BaCl2 ve HClO4

Cevap: 4

Açıklama:

İlk varyantta, klor atomları sırasıyla +1 ve +7 oksidasyon durumlarına sahiptir. Kalsiyum hipoklorit Ca(OCl) 2'nin bir yapısal birimi, bir kalsiyum iyonu Ca2+ (Ca, grup II'nin ana alt grubunun bir elementidir) ve her biri 1− yüküne sahip iki hipoklorit iyonu OCl'den oluşur. OF 2 ve çeşitli peroksitler dışındaki karmaşık bileşiklerde oksijenin oksidasyon durumu her zaman -2'dir, dolayısıyla klorun +1 yüküne sahip olduğu açıktır. Klor oksit Cl207'de, tüm oksitlerde olduğu gibi, oksijenin oksidasyon durumu -2'dir, bu nedenle bu bileşikteki klorun oksidasyon durumu +7'dir.

Potasyum klorat KClO3'te, potasyum atomunun oksidasyon durumu +1 ve oksijen - -2'dir. Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için klorun +5 oksidasyon durumu sergilemesi gerekir. Klor oksit ClO2'de, diğer oksitlerde olduğu gibi oksijenin oksidasyon durumu -2'dir; bu nedenle klor için oksidasyon durumu +4'tür.

Üçüncü seçenekte, kompleks bileşikteki baryum katyonu +2 yüklüdür, bu nedenle BaCl2 tuzundaki her klor anyonu üzerinde −1'lik bir negatif yük konsantre edilir. Perklorik asit HClO4'te 4 oksijen atomunun toplam yükü −2⋅4 = −8, hidrojen katyonunun yükü +1'dir. Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için klor yükünün +7 olması gerekir.

Dördüncü varyantta, magnezyum perklorat molekülü Mg(ClO 4) 2'de magnezyum yükü +2'dir (tüm karmaşık bileşiklerde magnezyum +2 oksidasyon durumunu gösterir), bu nedenle her ClO 4 - anyonu için bir 1− yükü. Toplamda, her biri -2 oksidasyon durumu sergileyen 4 oksijen iyonu -8 yüklüdür. Bu nedenle anyonun toplam yükünün 1− olması için klorun +7 yüküne sahip olması gerekir. Yukarıda açıklandığı gibi klor oksit Cl207'de klor yükü +7'dir.

Moleküllerdeki elementlerin oksidasyon durumunu belirleme bilgisi ve yeteneği, kişinin çok karmaşık reaksiyon denklemlerini çözmesine ve buna göre reaksiyonlar, deneyler ve teknolojik süreçler için seçilen maddelerin miktarlarını doğru bir şekilde hesaplamasına olanak tanır. Oksidasyon durumu kimyadaki en önemli anahtar kavramlardan biridir. Bu tablo, elementlerin oksidasyon durumunun belirlenmesine yardımcı olur, kuralın istisnaları da belirtilir ve bu tür görevlerin yerine getirilmesi için bir algoritma verilir.

İndirmek:

Ön izleme:

sonuçlar : Çoğu elementin en yüksek pozitif oksidasyon durumu, sayısal olarak içinde bulunduğu elementler tablosundaki grup numarasına eşittir. Metal olmayan bir elementin en düşük negatif oksidasyon durumu, değerlik katmanını doldurmak için eksik olan elektronların sayısına göre belirlenir.

Konsolidasyon: verilen ikili bileşik formüllerindeki elementlerin oksidasyon durumlarını belirleyin. 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

Oksidasyon durumu nasıl belirlenir? Periyodik tablo, herhangi bir kimyasal element için bu niceliksel değeri kaydetmenize olanak tanır.

Tanım

Öncelikle bu terimin neyi temsil ettiğini anlamaya çalışalım. Periyodik tabloya göre oksidasyon durumu, kimyasal etkileşim sürecinde bir element tarafından kabul edilen veya verilen elektronların sayısını temsil eder. Negatif ve pozitif bir değer alabilir.

Bir tabloya bağlanma

Oksidasyon durumu nasıl belirlenir? Periyodik tablo dikey olarak düzenlenmiş sekiz gruptan oluşur. Her birinin iki alt grubu vardır: ana ve ikincil. Öğelere ilişkin metrikleri ayarlamak için belirli kuralları kullanmanız gerekir.

Talimatlar

Elementlerin oksidasyon durumları nasıl hesaplanır? Tablo bu sorunla tam olarak başa çıkmanıza olanak sağlar. Birinci grupta (ana alt grup) yer alan alkali metaller, bileşiklerde bir oksidasyon durumu sergiler, en yüksek değerliklerine eşit olan +'ya karşılık gelir. İkinci grubun metalleri (alt grup A) +2 oksidasyon durumuna sahiptir.

Tablo, bu değeri yalnızca metalik özellikler sergileyen elementler için değil aynı zamanda metal olmayanlar için de belirlemenize olanak sağlar. Maksimum değerleri en yüksek değerliliğe karşılık gelecektir. Örneğin kükürt için +6, nitrojen için +5 olacaktır. Minimum (en düşük) rakamı nasıl hesaplanır? Tablo bu soruya da cevap veriyor. Grup numarasını sekizden çıkarmanız gerekiyor. Örneğin oksijen için -2, nitrojen için -3 olacaktır.

Diğer maddelerle kimyasal etkileşime girmemiş basit maddeler için belirlenen göstergenin sıfıra eşit olduğu kabul edilir.

İkili bileşiklerdeki düzenlemeyle ilgili ana eylemleri belirlemeye çalışalım. İçlerindeki oksidasyon durumu nasıl ayarlanır? Periyodik tablo sorunun çözülmesine yardımcı olur.

Örneğin kalsiyum oksit CaO'yu ele alalım. İkinci grubun ana alt grubunda yer alan kalsiyum için değer +2'ye eşit sabit olacaktır. Metalik olmayan özelliklere sahip oksijen için bu gösterge negatif bir değer olacaktır ve -2'ye karşılık gelir. Tanımın doğruluğunu kontrol etmek için elde edilen rakamları özetliyoruz. Sonuç olarak sıfır alıyoruz, dolayısıyla hesaplamalar doğrudur.

Başka bir ikili bileşik olan CuO'da da benzer göstergeleri belirleyelim. Bakır ikincil bir alt grupta (birinci grup) yer aldığından, incelenen gösterge farklı değerler sergileyebilir. Bu nedenle, bunu belirlemek için önce oksijen göstergesini tanımlamanız gerekir.

İkili formülün sonunda yer alan ametal negatif bir oksidasyon numarasına sahiptir. Bu element altıncı grupta yer aldığından sekizden altı çıkarıldığında oksijenin oksidasyon durumunun -2'ye karşılık geldiğini elde ederiz. Bileşikte herhangi bir indeks olmadığından bakırın oksidasyon durumu indeksi +2'ye eşit pozitif olacaktır.

Kimya masası başka nasıl kullanılır? Üç elementten oluşan formüllerdeki elementlerin oksidasyon durumları da belirli bir algoritma kullanılarak hesaplanır. Öncelikle bu göstergeler ilk ve son öğeye yerleştirilir. İlk olarak, bu gösterge değerliliğe karşılık gelen pozitif bir değere sahip olacaktır. Metal olmayan en dıştaki element için bu gösterge negatif bir değere sahiptir, fark olarak belirlenir (grup numarası sekizden çıkarılır). Merkezi bir elemanın oksidasyon durumunu hesaplarken matematiksel bir denklem kullanılır. Hesaplarken, her öğe için mevcut endeksler dikkate alınır. Tüm oksidasyon durumlarının toplamı sıfır olmalıdır.

Sülfürik asitte belirleme örneği

Bu bileşiğin formülü H 2 SO 4'tür. Hidrojenin oksidasyon durumu +1, oksijenin oksidasyon durumu ise -2'dir. Sülfürün oksidasyon durumunu belirlemek için bir matematiksel denklem oluşturuyoruz: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Sülfürün oksidasyon durumunun +6'ya karşılık geldiğini buluyoruz.

Çözüm

Kuralları kullanarak redoks reaksiyonlarına katsayılar atayabilirsiniz. Bu konu okul müfredatının dokuzuncu sınıf kimya dersinde tartışılmaktadır. Ayrıca oksidasyon durumları hakkındaki bilgiler OGE ve USE görevlerini tamamlamanıza olanak tanır.

Kimyasal elementlerin oksidasyon durumunu bulma yeteneği, redoks reaksiyonlarını tanımlayan kimyasal denklemlerin başarılı bir şekilde çözülmesi için bir ön koşuldur. Bu olmadan, çeşitli kimyasal elementler arasındaki reaksiyondan kaynaklanan bir madde için kesin bir formül oluşturamazsınız. Sonuç olarak kimyasal problemleri bu tür denklemlere dayanarak çözmek ya imkansız ya da hatalı olacaktır.

Redoks reaksiyonlarında, çeşitli maddelerin etkileşimi sonucu ortaya çıkan element bileşiklerinin kimyasal formüllerini belirlemek için oksidasyon durumu kavramı kullanılır.

İlk bakışta oksidasyon numarası bir kimyasal elementin değerlik kavramına eşdeğer gibi görünebilir, ancak bu böyle değildir. Konsept değerlik Kovalent bileşiklerdeki, yani paylaşılan elektron çiftlerinin oluşumuyla oluşan bileşiklerdeki elektronik etkileşimleri ölçmek için kullanılır. Oksidasyon sayısı elektron kaybeden veya kazanan reaksiyonları tanımlamak için kullanılır.

Nötr bir özellik olan değerlikten farklı olarak oksidasyon durumu pozitif, negatif veya sıfır değere sahip olabilir. Pozitif bir değer verilen elektron sayısına, negatif bir değer ise eklenen elektron sayısına karşılık gelir. Sıfır değeri, elementin ya element formunda olduğu, oksidasyondan sonra 0'a indirgendiği ya da daha önceki bir indirgemeden sonra sıfıra oksitlendiği anlamına gelir.

Belirli bir kimyasal elementin oksidasyon durumu nasıl belirlenir
Belirli bir kimyasal elementin oksidasyon durumunun belirlenmesi aşağıdaki kurallara tabidir:

1. Basit maddelerin oksidasyon durumu her zaman sıfırdır.
   
2. Periyodik tablonun birinci grubunda yer alan alkali metallerin oksidasyon durumu +1'dir.
   
3. Periyodik tablonun ikinci grubunu oluşturan toprak alkali metallerin oksidasyon durumu +2'dir.
   
4. Çeşitli metal olmayan bileşiklerdeki hidrojen her zaman +1, metal içeren bileşiklerde ise +1 oksidasyon durumu sergiler.
   
5. Okuldaki inorganik kimya dersinde dikkate alınan tüm bileşiklerde moleküler oksijenin oksidasyon durumu -2'dir. Flor -1.
   
6. Kimyasal reaksiyonların ürünlerindeki oksidasyon derecesini belirlerken, maddeyi oluşturan çeşitli elementlerin oksidasyon durumlarının toplamının sıfıra eşit olması gerektiğine göre elektriksel nötrlük kuralından hareket ederler.
   
7. Tüm bileşiklerdeki alüminyum, +3'lük bir oksidasyon durumu sergiler.
   

Daha yüksek, daha düşük ve orta oksidasyon durumları vardır. Değerlik gibi en yüksek oksidasyon durumu, periyodik tablodaki bir kimyasal elementin grup numarasına karşılık gelir, ancak pozitif bir değere sahiptir. En düşük oksidasyon durumu sayısal olarak elementin 8 numaralı grubu arasındaki farka eşittir. Bir ara oksidasyon durumu, en düşük oksidasyon durumundan en yükseğine kadar herhangi bir sayı olacaktır.

Kimyasal elementlerin çeşitli oksidasyon durumlarında gezinmenize yardımcı olmak için aşağıdaki yardımcı tabloyu dikkatinize sunuyoruz. İlgilendiğiniz elementi seçin ve olası oksidasyon durumlarının değerlerini alacaksınız. Nadiren oluşan değerler parantez içinde belirtilecektir.