Elektromanfiylik, kimyoviy elementlar atomlarining boshqa xossalari singari, elementning atom soni ortishi bilan davriy ravishda o'zgaradi:

Yuqoridagi grafik elementning atom raqamiga qarab asosiy kichik guruhlar elementlarining elektr manfiyligidagi o'zgarishlar davriyligini ko'rsatadi.

Davriy jadvalning kichik guruhi bo'ylab pastga siljishda kimyoviy elementlarning elektr manfiyligi pasayadi va davr bo'ylab o'ngga o'tganda u ortadi.

Elektromanfiylik elementlarning metall bo'lmaganligini aks ettiradi: elektronegativlik qiymati qanchalik yuqori bo'lsa, elementning metall bo'lmagan xususiyatlari shunchalik ko'p bo'ladi.

Oksidlanish holati

Murakkab tarkibidagi elementning oksidlanish darajasini qanday hisoblash mumkin?

1) Oddiy moddalardagi kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasi doimo nolga teng.

2) Murakkab moddalarda doimiy oksidlanish holatini ko'rsatadigan elementlar mavjud:

3) birikmalarning aksariyatida doimiy oksidlanish holatini ko'rsatadigan kimyoviy elementlar mavjud. Ushbu elementlarga quyidagilar kiradi:

4) Molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig’indisi doimo nolga teng. Iondagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi ion zaryadiga teng.

5) Eng yuqori (maksimal) oksidlanish darajasi guruh raqamiga teng. Ushbu qoidaga kirmaydigan istisnolar I guruhning ikkilamchi kichik guruhining elementlari, VIII guruhning ikkinchi darajali kichik guruhining elementlari, shuningdek kislorod va ftordir.

Guruh raqami eng yuqori oksidlanish darajasiga to'g'ri kelmaydigan kimyoviy elementlar (eslash shart)

6) Metalllarning eng past oksidlanish darajasi har doim nolga teng, nometalllarning eng past oksidlanish darajasi quyidagi formula bilan hisoblanadi:

metall bo'lmaganlarning eng past oksidlanish darajasi = guruh raqami - 8

Yuqorida keltirilgan qoidalarga asoslanib, siz har qanday moddada kimyoviy elementning oksidlanish darajasini belgilashingiz mumkin.

Turli birikmalardagi elementlarning oksidlanish darajalarini topish

1-misol

Sulfat kislotadagi barcha elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlang.

Yechim:

Sulfat kislota formulasini yozamiz:

Barcha murakkab moddalardagi vodorodning oksidlanish darajasi +1 (metall gidridlardan tashqari).

Barcha murakkab moddalarda kislorodning oksidlanish darajasi -2 (peroksidlar va kislorod ftorid OF 2 dan tashqari). Keling, ma'lum oksidlanish darajalarini tartibga solamiz:

Oltingugurtning oksidlanish darajasini quyidagicha belgilaymiz x:

Sulfat kislota molekulasi, har qanday moddaning molekulasi kabi, odatda elektr neytraldir, chunki molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalari yig'indisi nolga teng. Sxematik ravishda buni quyidagicha tasvirlash mumkin:

Bular. biz quyidagi tenglamani oldik:

Keling, buni hal qilaylik:

Shunday qilib, sulfat kislotada oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng.

2-misol

Ammoniy bixromat tarkibidagi barcha elementlarning oksidlanish darajasini aniqlang.

Yechim:

Ammoniy bixromat formulasini yozamiz:

Oldingi holatda bo'lgani kabi, biz vodorod va kislorodning oksidlanish darajalarini tartibga solishimiz mumkin:

Biroq, biz bir vaqtning o'zida ikkita kimyoviy elementning oksidlanish darajasi noma'lum ekanligini ko'ramiz - azot va xrom. Shuning uchun biz oldingi misolga o'xshash oksidlanish darajalarini topa olmaymiz (ikki o'zgaruvchili bitta tenglama bitta yechimga ega emas).

Keling, ushbu moddaning tuzlar sinfiga tegishli ekanligiga va shunga mos ravishda ion tuzilishga ega ekanligiga e'tibor qaratamiz. Shunda biz to'g'ri aytishimiz mumkinki, ammoniy bixromat tarkibiga NH 4+ kationlari kiradi (bu kationning zaryadini eruvchanlik jadvalida ko'rish mumkin). Binobarin, ammoniy dixromatning formula birligi ikkita musbat bir zaryadlangan NH 4+ kationlarini o'z ichiga olganligi sababli, bixromat ionining zaryadi -2 ga teng bo'ladi, chunki butun modda elektr jihatdan neytraldir. Bular. moddani NH 4 + kationlari va Cr 2 O 7 2- anionlari hosil qiladi.

Biz vodorod va kislorodning oksidlanish darajalarini bilamiz. Iondagi barcha elementlar atomlarining oksidlanish darajalari yig‘indisi zaryadga teng ekanligini bilib, azot va xromning oksidlanish darajalarini quyidagicha belgilash. x Va y shunga ko'ra biz yozishimiz mumkin:

Bular. ikkita mustaqil tenglamani olamiz:

Qaysi birini hal qilib, topamiz x Va y:

Shunday qilib, ammoniy bixromatda azotning oksidlanish darajalari -3, vodorod +1, xrom +6 va kislorod -2 ga teng.

Siz organik moddalardagi elementlarning oksidlanish darajasini qanday aniqlashni o'qishingiz mumkin.

Valentlik

Atomlarning valentligi Rim raqamlari bilan ko'rsatilgan: I, II, III va boshqalar.

Atomning valentlik qobiliyati miqdorga bog'liq:

1) juftlanmagan elektronlar

2) valentlik darajalari orbitallaridagi yakka elektron juftlar

3) valentlik darajasining bo'sh elektron orbitallari

Vodorod atomining valentlik imkoniyatlari

Vodorod atomining elektron grafik formulasini tasvirlaymiz:

Valentlik imkoniyatlariga uchta omil ta'sir qilishi mumkinligi aytilgan - juftlanmagan elektronlar mavjudligi, tashqi sathda yolg'iz elektron juftlarning mavjudligi va tashqi sathda bo'sh (bo'sh) orbitallarning mavjudligi. Biz tashqi (va faqat) energiya darajasida bitta juftlashtirilmagan elektronni ko'ramiz. Shunga asoslanib, vodorod, albatta, I valentligiga ega bo'lishi mumkin. Biroq, birinchi energiya darajasida faqat bitta pastki daraja mavjud - s, bular. Tashqi darajadagi vodorod atomida na yolg'iz elektron juftlar, na bo'sh orbitallar mavjud.

Shunday qilib, vodorod atomi namoyon qilishi mumkin bo'lgan yagona valentlik I.

Uglerod atomining valentlik imkoniyatlari

Keling, uglerod atomining elektron tuzilishini ko'rib chiqaylik. Asosiy holatda uning tashqi sathining elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:

Bular. asosiy holatda qo'zg'atilmagan uglerod atomining tashqi energiya darajasida 2 ta juftlashtirilmagan elektron mavjud. Bu holatda u II valentlikni namoyon qilishi mumkin. Biroq, uglerod atomi unga energiya berilganda juda oson qo'zg'aluvchan holatga o'tadi va bu holda tashqi qatlamning elektron konfiguratsiyasi quyidagi shaklni oladi:

Uglerod atomini qo'zg'atish jarayoniga ma'lum miqdorda energiya sarflanishiga qaramay, xarajatlar to'rtta kovalent bog'lanish hosil bo'lishi bilan qoplanadi. Shu sababli, valentlik IV uglerod atomiga ko'proq xosdir. Masalan, karbonat angidrid, karbonat kislota va mutlaqo barcha organik moddalar molekulalarida uglerod IV valentlikka ega.

Juftlanmagan elektronlar va yolg'iz elektron juftlardan tashqari, bo'sh () valentlik darajasi orbitallarining mavjudligi ham valentlik imkoniyatlariga ta'sir qiladi. To'ldirilgan darajadagi bunday orbitallarning mavjudligi atomning elektron juftlik qabul qiluvchisi sifatida harakat qilishi mumkinligiga olib keladi, ya'ni. donor-akseptor mexanizmi orqali qo'shimcha kovalent bog'lanishlar hosil qiladi. Masalan, kutilganidan farqli o'laroq, uglerod oksidi CO molekulasida bog'lanish ikki barobar emas, balki uch barobar bo'ladi, bu quyidagi rasmda aniq ko'rsatilgan:

Azot atomining valentlik imkoniyatlari

Azot atomining tashqi energiya darajasining elektron grafik formulasini yozamiz:

Yuqoridagi rasmdan ko'rinib turibdiki, azot atomi o'zining normal holatida 3 ta juftlashtirilmagan elektronga ega va shuning uchun u III valentlikni ko'rsatishga qodir deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri keladi. Darhaqiqat, ammiak (NH 3), azot kislotasi (HNO 2), azot triklorid (NCl 3) va boshqalar molekulalarida uch valentlik kuzatiladi.

Kimyoviy element atomining valentligi nafaqat juftlanmagan elektronlar soniga, balki yolg'iz elektron juftlarining mavjudligiga ham bog'liqligi yuqorida aytilgan edi. Buning sababi shundaki, kovalent kimyoviy bog'lanish nafaqat ikkita atom bir-birini bitta elektron bilan ta'minlaganida, balki bitta elektron juftligi bo'lgan bitta atom - donor () uni boshqa atomga bo'sh joy bilan ta'minlaganda ham paydo bo'lishi mumkin () ) orbital valentlik darajasi (akseptor). Bular. Azot atomi uchun valentlik IV donor-akseptor mexanizmi tomonidan hosil qilingan qo'shimcha kovalent bog'lanish tufayli ham mumkin. Masalan, ammoniy kationining hosil bo'lishida to'rtta kovalent bog'lanish kuzatiladi, ulardan biri donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'ladi:

Kovalent bog'lanishlardan biri donor-akseptor mexanizmiga ko'ra hosil bo'lishiga qaramay, ammoniy kationidagi barcha N-H bog'lari mutlaqo bir xil va bir-biridan farq qilmaydi.

Azot atomi V ga teng valentlikni ko'rsatishga qodir emas. Buning sababi, azot atomining qo'zg'aluvchan holatga o'tishi mumkin emas, bunda ikkita elektron ularning birining energiya darajasiga eng yaqin bo'lgan erkin orbitalga o'tishi bilan juftlashgan. Azot atomi yo'q d-pastki darajali va 3s orbitaliga o'tish energiya jihatidan shunchalik qimmatki, energiya xarajatlari yangi bog'lanishlar hosil bo'lishi bilan qoplanmaydi. Ko'pchilik hayron bo'lishi mumkin, masalan, azot kislotasi HNO 3 yoki azot oksidi N 2 O 5 molekulalarida azotning valentligi qanday? Ajablanarlisi shundaki, u erda valentlik ham IV ga ega, buni quyidagi tarkibiy formulalardan ko'rish mumkin:

Rasmdagi nuqta chiziq deb ataladigan narsani ko'rsatadi delokalizatsiya qilingan π - ulanish. Shu sababli, terminal NO obligatsiyalarini "bir yarim obligatsiyalar" deb atash mumkin. Xuddi shunday bir yarim bog'lanishlar ozon O 3, benzol C 6 H 6 va boshqalar molekulasida ham mavjud.

Fosforning valentlik imkoniyatlari

Fosfor atomining tashqi energiya darajasining elektron grafik formulasini tasvirlaymiz:

Ko'rib turganimizdek, asosiy holatdagi fosfor atomi va azot atomining tashqi qatlamining tuzilishi bir xil va shuning uchun fosfor atomi uchun, shuningdek, azot atomi uchun mumkin bo'lgan valentliklarni kutish mantiqan to'g'ri keladi. Amalda kuzatilgan I, II, III va IV.

Biroq, azotdan farqli o'laroq, fosfor atomi ham mavjud d-5 ta bo'sh orbitali bo'lgan pastki daraja.

Shu munosabat bilan u qo'zg'aluvchan holatga o'tishga qodir, elektronlarni bug'lash 3 s-orbitallar:

Shunday qilib, azot erisha olmaydigan fosfor atomi uchun V valentligi mumkin. Masalan, fosfor atomi fosfor kislotasi, fosfor (V) galogenidlari, fosfor (V) oksidi va boshqalar kabi birikmalar molekulalarida besh valentlikka ega.

Kislorod atomining valentlik imkoniyatlari

Kislorod atomining tashqi energiya darajasining elektron grafik formulasi quyidagi shaklga ega:

Biz 2-darajada ikkita juftlashtirilmagan elektronni ko'ramiz va shuning uchun kislorod uchun II valentlik mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, kislorod atomining bu valentligi deyarli barcha birikmalarda kuzatiladi. Yuqorida, uglerod atomining valentlik imkoniyatlarini ko'rib chiqayotganda, biz uglerod oksidi molekulasining shakllanishini muhokama qildik. CO molekulasidagi bog'lanish uch barobar, shuning uchun u erda kislorod uch valentli (kislorod elektron juft donor).

Kislorod atomining tashqi bo'lmaganligi sababli d-pastki darajali, elektron juftlik s Va p- orbitallar mumkin emas, shuning uchun kislorod atomining valentlik qobiliyati uning kichik guruhining boshqa elementlariga, masalan, oltingugurtga nisbatan cheklangan.

Oltingugurt atomining valentlik imkoniyatlari

Qo'zg'atmagan holatda oltingugurt atomining tashqi energiya darajasi:

Oltingugurt atomi, kislorod atomi kabi, odatda ikkita juftlashtirilmagan elektronga ega, shuning uchun oltingugurt uchun ikkita valentlik mumkin degan xulosaga kelishimiz mumkin. Darhaqiqat, oltingugurt II valentlikka ega, masalan, vodorod sulfidi molekulasida H 2 S.

Ko'rib turganimizdek, oltingugurt atomi tashqi darajada paydo bo'ladi d-bo'sh orbitallar bilan pastki daraja. Shu sababli, oltingugurt atomi qo'zg'aluvchan holatlarga o'tish tufayli kisloroddan farqli o'laroq, o'zining valentlik qobiliyatini kengaytirishga qodir. Shunday qilib, yolg'iz elektron juftlikni ulashda 3 p-kichik daraja, oltingugurt atomi quyidagi shakldagi tashqi darajadagi elektron konfiguratsiyani oladi:

Bu holatda oltingugurt atomida 4 ta juftlashtirilmagan elektron mavjud bo'lib, bu oltingugurt atomlari IV valentlikni namoyon qilishi mumkinligini ko'rsatadi. Darhaqiqat, oltingugurt SO 2, SF 4, SOCl 2 va boshqalar molekulalarida IV valentlikka ega.

3 da joylashgan ikkinchi yolg'iz elektron juftini juftlashda s-kichik daraja, tashqi energiya darajasi konfiguratsiyani oladi:

Bu holatda VI valentlikning namoyon bo'lishi mumkin bo'ladi. VI-valentli oltingugurt bilan birikmalarga SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2 va boshqalar misol boʻla oladi.

Xuddi shunday, biz boshqa kimyoviy elementlarning valentlik imkoniyatlarini ko'rib chiqishimiz mumkin.

Barcha birikmalarda oksidlanish darajasi +2 ni ko'rsatadi

Javob: 4

Tushuntirish:

Barcha tavsiya etilgan variantlardan faqat sink kompleks birikmalarda +2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi, ikkinchi guruhning ikkilamchi kichik guruhining elementi bo'lib, bu erda maksimal oksidlanish darajasi guruh soniga teng.

Qalay IV guruhning asosiy kichik guruhining elementi bo'lib, oksidlanish darajasi 0 (oddiy moddada), +2, +4 (guruh raqami) namoyon bo'ladi.

Fosfor asosiy guruhning asosiy kichik guruhining elementi bo'lib, metall bo'lmagan bo'lib, -3 (guruh raqami - 8) dan +5 (guruh raqami) gacha oksidlanish darajasini ko'rsatadi.

Temir metalldir, element asosiy guruhning ikkilamchi kichik guruhida joylashgan. Temir oksidlanish darajalari bilan tavsiflanadi: 0, +2, +3, +6.

KEO 4 tarkibining birikmasi ikkita elementning har birini hosil qiladi:

1) fosfor va xlor

2) ftor va marganets

3) xlor va marganets

Javob: 3

Tushuntirish:

KEO 4 tarkibidagi tuz EO 4 kislota qoldig'ini o'z ichiga oladi, bu erda kislorod -2 oksidlanish darajasiga ega, shuning uchun ushbu kislota qoldig'idagi E elementining oksidlanish darajasi +7 ga teng. Taklif etilgan variantlardan xlor va marganets mos keladi - mos ravishda VII guruhning asosiy va ikkilamchi kichik guruhlari elementlari.

Ftor, shuningdek, VII guruhning asosiy kichik guruhining elementi hisoblanadi, ammo eng elektronegativ element bo'lib, u ijobiy oksidlanish darajasini ko'rsatmaydi (0 va -1).

Bor, kremniy va fosfor mos ravishda 3, 4 va 5 guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlaridir, shuning uchun tuzlarda ular mos keladigan maksimal oksidlanish darajasini +3, +4, +5 ko'rsatadi.

Javob: 4

Tushuntirish:

Guruh raqamiga (+5) teng bo'lgan birikmalardagi bir xil eng yuqori oksidlanish darajasi P va As tomonidan namoyon bo'ladi. Bu elementlar V guruhning asosiy kichik guruhida joylashgan.

Zn va Cr mos ravishda II va VI guruhlarning ikkilamchi kichik guruhlari elementlari. Aralashmalarda sink eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi +2, xrom - +6.

Fe va Mn navbati bilan VIII va VII guruhlarning ikkilamchi kichik guruhlari elementlari hisoblanadi. Temir uchun eng yuqori oksidlanish darajasi +6, marganets uchun - +7.

Aralashmalar bir xil eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi

Javob: 4

Tushuntirish:

P va N guruh raqamiga (+5) teng birikmalarda bir xil eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi.Bu elementlar V guruhning asosiy kichik guruhida joylashgan.

Hg va Cr navbati bilan II va VI guruhlarning ikkinchi darajali kichik guruhlari elementlaridir. Aralashmalarda simob eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi +2, xrom - +6.

Si va Al mos ravishda IV va III guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlaridir. Binobarin, kremniy uchun kompleks birikmalardagi maksimal oksidlanish darajasi +4 (kremniy joylashgan guruh soni), alyuminiy uchun - +3 (alyuminiy joylashgan guruh soni).

F va Mn mos ravishda VII guruhning asosiy va ikkilamchi kichik guruhlari elementlari hisoblanadi. Biroq, kimyoviy elementlarning davriy sistemasining eng elektronegativ elementi bo'lgan ftor ijobiy oksidlanish darajasini ko'rsatmaydi: kompleks birikmalarda uning oksidlanish darajasi -1 (guruh raqami -8). Marganetsning eng yuqori oksidlanish darajasi +7.

Azot ikki moddaning har birida oksidlanish darajasini +3 ko'rsatadi:

1) HNO 2 va NH 3

2) NH 4 Cl va N 2 O 3

Javob: 3

Tushuntirish:

Azot kislotasi HNO 2da kislota qoldig'idagi kislorodning oksidlanish darajasi -2, vodorodniki +1, shuning uchun molekula elektr neytral bo'lib qolishi uchun azotning oksidlanish darajasi +3 ga teng. Ammiak NH 3 da azot ko'proq elektronegativ element hisoblanadi, shuning uchun u kovalent qutbli bog'ning elektron juftini o'ziga tortadi va salbiy oksidlanish darajasi -3 ga teng, ammiakdagi vodorodning oksidlanish darajasi +1 ga teng.

Ammoniy xlorid NH 4 Cl ammoniy tuzidir, shuning uchun azotning oksidlanish darajasi ammiakdagi kabi, ya'ni. -3 ga teng. Oksidlarda kislorodning oksidlanish darajasi har doim -2 ga teng, shuning uchun azot uchun u +3 ga teng.

Natriy nitriti NaNO 2 da (azot kislotasi tuzi) azotning oksidlanish darajasi azot kislotasidagi azot bilan bir xil, chunki +3. Azot ftorida azotning oksidlanish darajasi +3 ni tashkil qiladi, chunki ftor davriy sistemaning eng elektronegativ elementi bo'lib, kompleks birikmalarda -1 manfiy oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Bu javob varianti vazifa shartlarini qondiradi.

Azot kislotasida azot guruh raqamiga (+5) teng bo'lgan eng yuqori oksidlanish darajasiga ega. Azot oddiy birikma sifatida (chunki u bitta kimyoviy element atomlaridan iborat) oksidlanish darajasi 0 ga teng.

VI guruh elementining eng yuqori oksidi formulaga mos keladi

Javob: 4

Tushuntirish:

Elementning eng yuqori oksidi eng yuqori oksidlanish darajasiga ega bo'lgan elementning oksididir. Guruhda elementning eng yuqori oksidlanish darajasi guruh raqamiga teng, shuning uchun VI guruhda elementning maksimal oksidlanish darajasi +6 ga teng. Oksidlarda kislorod -2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Element belgisi ostidagi raqamlar indekslar deb ataladi va bu elementning molekuladagi atomlari sonini ko'rsatadi.

Birinchi variant noto'g'ri, chunki. element 0-(-2)⋅6/4 = +3 oksidlanish darajasiga ega.

Ikkinchi versiyada element 0-(-2) ⋅ 4 = +8 oksidlanish darajasiga ega.

Uchinchi variantda E elementining oksidlanish darajasi: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

To'rtinchi variantda E elementining oksidlanish darajasi: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, ya'ni. bu siz izlayotgan javob.

Ammoniy dixromati (NH 4) 2 Cr 2 O 7 tarkibidagi xromning oksidlanish darajasi ga teng.

Javob: 1

Tushuntirish:

Ammoniy dixromatda (NH 4) 2 Cr 2 O 7 ammoniy kationida NH 4+, azot ko'proq elektron manfiy element sifatida kamroq oksidlanish darajasi -3 ga, vodorod musbat zaryadlangan +1. Demak, butun kation +1 zaryadga ega, lekin bu kationlardan 2 tasi bo'lgani uchun umumiy zaryad +2 ga teng.

Molekulaning elektr neytral bo'lib qolishi uchun kislotali qoldiq Cr 2 O 7 2− zaryadi -2 bo'lishi kerak. Kislotalar va tuzlarning kislotali qoldiqlaridagi kislorod har doim -2 zaryadga ega, shuning uchun ammoniy bixromat molekulasini tashkil etuvchi 7 ta kislorod atomi -14 zaryadlangan. Molekulalarda 2 ta xrom atomi mavjud, shuning uchun xromning zaryadi x deb belgilangan bo'lsa, bizda:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2, bu erda x = +6. Ammoniy bixromat molekulasidagi xromning zaryadi +6 ga teng.

Ikki elementning har biri uchun +5 oksidlanish darajasi mumkin:

1) kislorod va fosfor

2) uglerod va brom

3) xlor va fosfor

Javob: 3

Tushuntirish:

Birinchi taklif qilingan javobda V guruhning asosiy kichik guruhining elementi sifatida faqat fosfor +5 oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin, bu uning maksimal darajasidir. Kislorod (VI guruhning asosiy kichik guruhining elementi) yuqori elektronegativlikka ega element bo'lib, oksidlarda -2, oddiy modda sifatida - 0 va ftor OF 2 - +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Oksidlanish darajasi +5 unga xos emas.

Uglerod va brom mos ravishda IV va VII guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlari hisoblanadi. Uglerodning maksimal oksidlanish darajasi +4 (guruh raqamiga teng), brom esa -1, 0 (oddiy birikmada Br 2), +1, +3, +5 va +7 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.

Xlor va fosfor mos ravishda VII va V guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlari hisoblanadi. Fosforning maksimal oksidlanish darajasi +5 (guruh raqamiga teng); xlor, bromga o'xshash, -1, 0 (oddiy birikma Cl 2), +1, +3, +5, + oksidlanish darajalariga ega. 7.

Oltingugurt va kremniy mos ravishda VI va IV guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlari hisoblanadi. Oltingugurt -2 (guruh raqami - 8) dan +6 (guruh raqami) gacha bo'lgan oksidlanish darajasining keng doirasini namoyish etadi. Kremniy uchun maksimal oksidlanish darajasi +4 (guruh raqami).

Javob: 1

Tushuntirish:

Natriy nitrat NaNO 3 da natriy +1 oksidlanish darajasiga ega (I guruh elementi), kislotali qoldiqda 3 ta kislorod atomi mavjud, ularning har biri oksidlanish darajasi -2 ga teng, shuning uchun molekula saqlanib qolishi uchun. elektr neytral, azot oksidlanish darajasiga ega bo'lishi kerak: 0 - (+ 1) - (-2)·3 = +5.

Natriy nitriti NaNO 2da natriy atomi ham +1 oksidlanish darajasiga ega (I guruh elementi), kislota qoldig'ida 2 ta kislorod atomi mavjud, ularning har biri oksidlanish darajasi -2 ga teng, shuning uchun molekula elektr neytral bo'lib qolishi uchun azot oksidlanish darajasiga ega bo'lishi kerak: 0 - (+1) - (-2) 2 = +3.

NH 4 Cl - ammoniy xlorid. Xloridlarda xlor atomlari -1 oksidlanish darajasiga ega, molekulasida 4 ta bo'lgan vodorod atomlari musbat zaryadlangan, shuning uchun molekula elektr neytral bo'lib qolishi uchun azotning oksidlanish darajasi: 0 - (−1) − 4 · (+1) = −3. Ammiak va ammoniy tuzi kationlarida azot minimal oksidlanish darajasiga ega -3 (element joylashgan guruh soni 8).

Azot oksidi NO molekulasida kislorod barcha oksidlarda bo'lgani kabi -2 minimal oksidlanish darajasini ko'rsatadi, shuning uchun azotning oksidlanish darajasi +2 ga teng.

0EB205

Azot formulasi bo'lgan birikmada eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi

Javob: 1

Tushuntirish:

Azot V guruhning asosiy kichik guruhining elementidir, shuning uchun u guruh raqamiga teng bo'lgan maksimal oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin, ya'ni. +5.

Temir nitrat Fe(NO 3) 3 ning bitta struktur birligi bitta Fe 3+ ioni va uchta nitrat ionidan iborat. Nitrat ionlarida azot atomlari, qarama-qarshi ion turidan qat'iy nazar, +5 oksidlanish darajasiga ega.

Natriy nitriti NaNO2 da natriy oksidlanish darajasi +1 (I guruhning asosiy kichik guruhining elementi), kislota qoldig'ida 2 ta kislorod atomi mavjud, ularning har biri oksidlanish darajasi -2 ga teng, shuning uchun molekula elektr neytral bo'lib qolishi uchun azot 0 - (+1) - (-2)⋅2 = +3 oksidlanish darajasiga ega bo'lishi kerak.

(NH 4) 2 SO 4 – ammoniy sulfat. Sulfat kislota tuzlarida SO 4 2− anioni 2− zaryadga ega, shuning uchun har bir ammoniy kationi 1+ zaryadga ega. Vodorodning zaryadi +1 ga teng, shuning uchun azotning zaryadi -3 ga teng (azot ko'proq elektronegativdir, shuning uchun u N-H bog'ining umumiy elektron juftini tortadi). Ammiak va ammoniy tuzi kationlarida azot minimal oksidlanish darajasiga ega -3 (element joylashgan guruh soni 8).

Azot oksidi NO2 molekulasida kislorod barcha oksidlarda bo'lgani kabi -2 minimal oksidlanish darajasini ko'rsatadi, shuning uchun azotning oksidlanish darajasi +4 ga teng.

28910E

Fe(NO 3) 3 va CF 4 tarkibidagi birikmalarda azot va uglerodning oksidlanish darajalari mos ravishda tengdir.

Javob: 4

Tushuntirish:

Temir (III) nitrat Fe(NO 3) 3 ning bitta struktur birligi bitta temir ioni Fe 3+ va uchta NO 3 nitrat ionidan iborat. Nitrat ionlarida azot har doim +5 oksidlanish darajasiga ega.

Uglerod ftorida CF 4, ftor ko'proq elektronegativ element bo'lib, -1 oksidlanish holatini ko'rsatadigan C-F bog'ining umumiy elektron juftini o'ziga tortadi. Shuning uchun uglerod C +4 oksidlanish darajasiga ega.

A32B0B

Xlor ikkita birikmaning har birida +7 oksidlanish darajasini ko'rsatadi:

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

2) KClO 3 va ClO 2

3) BaCl 2 va HClO 4

Javob: 4

Tushuntirish:

Birinchi variantda xlor atomlari mos ravishda +1 va +7 oksidlanish darajalariga ega. Kaltsiy gipoxlorit Ca(OCl) 2 ning bitta tuzilish birligi bitta kaltsiy ioni Ca 2+ (Ca II guruhning asosiy kichik guruhining elementi) va ikkita gipoxlorit ioni OCl - dan iborat bo'lib, ularning har biri 1− zaryadiga ega. Murakkab birikmalarda, OF 2 va turli peroksidlardan tashqari, kislorod har doim -2 oksidlanish darajasiga ega, shuning uchun xlorning zaryadi +1 ga teng ekanligi aniq. Xlor oksidi Cl 2 O 7 da, barcha oksidlarda bo'lgani kabi, kislorod ham -2 oksidlanish darajasiga ega, shuning uchun bu birikmadagi xlor +7 oksidlanish darajasiga ega.

Kaliy xlorat KClO 3 da kaliy atomi oksidlanish darajasi +1, kislorod esa -2 ga teng. Molekulaning elektr neytral bo'lib qolishi uchun xlor +5 oksidlanish darajasini ko'rsatishi kerak. Xlor oksidi ClO 2 da kislorod, boshqa har qanday oksidda bo'lgani kabi, oksidlanish darajasi -2 ga teng, shuning uchun xlor uchun uning oksidlanish darajasi +4 ga teng.

Uchinchi variantda kompleks birikmadagi bariy kationi +2 zaryadlangan, shuning uchun BaCl 2 tuzidagi har bir xlor anionida -1 manfiy zaryad to'plangan. Perklorik kislota HClO 4da 4 ta kislorod atomining umumiy zaryadi -2⋅4 = -8, vodorod kationining zaryadi +1 ga teng. Molekulaning elektr neytral bo'lib qolishi uchun xlorning zaryadi +7 bo'lishi kerak.

To'rtinchi variantda magniy perxlorat molekulasida Mg(ClO 4) 2 magniyning zaryadi +2 (barcha kompleks birikmalarda magniy +2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi), shuning uchun har bir ClO 4 - anion uchun zaryad 1−. Hammasi bo'lib, har biri -2 oksidlanish darajasini ko'rsatadigan 4 ta kislorod ioni -8 zaryadlangan. Demak, anionning umumiy zaryadi 1− boʻlishi uchun xlorning zaryadi +7 boʻlishi kerak. Xlor oksidi Cl 2 O 7 da, yuqorida tushuntirilganidek, xlorning zaryadi +7 ga teng.

Molekulalardagi elementlarning oksidlanish darajasini aniqlash bilimi va qobiliyati juda murakkab reaksiya tenglamalarini echish va shunga mos ravishda reaksiyalar, tajribalar va texnologik jarayonlar uchun tanlangan moddalar miqdorini to'g'ri hisoblash imkonini beradi. Oksidlanish darajasi kimyodagi eng muhim, asosiy tushunchalardan biridir. Ushbu jadval elementlarning oksidlanish darajasini aniqlashga yordam beradi, qoidadan istisnolar ham ko'rsatilgan va ushbu turdagi vazifalarni bajarish algoritmi berilgan.

Yuklab oling:

Ko‘rib chiqish:

xulosalar : Aksariyat elementlarning eng yuqori musbat oksidlanish darajasi son jihatdan u joylashgan elementlar jadvalining guruh raqamiga teng. Metall bo'lmagan elementning eng past salbiy oksidlanish darajasi valentlik qatlamini to'ldirish uchun etishmayotgan elektronlar soni bilan belgilanadi.

Konsolidatsiya: binar birikmalarning berilgan formulalaridagi elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlang. 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

Oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin? Davriy jadval har qanday kimyoviy element uchun ushbu miqdoriy qiymatni qayd etish imkonini beradi.

Ta'rif

Birinchidan, keling, ushbu atama nimani anglatishini tushunishga harakat qilaylik. Davriy jadvalga muvofiq oksidlanish darajasi kimyoviy o'zaro ta'sir jarayonida element tomonidan qabul qilingan yoki berilgan elektronlar sonini ifodalaydi. U salbiy va ijobiy qiymatni olishi mumkin.

Jadvalga ulanish

Oksidlanish darajasi qanday aniqlanadi? Davriy jadval vertikal ravishda joylashgan sakkiz guruhdan iborat. Ularning har biri ikkita kichik guruhga ega: asosiy va ikkilamchi. Elementlar uchun o'lchovlarni o'rnatish uchun siz ma'lum qoidalardan foydalanishingiz kerak.

Ko'rsatmalar

Elementlarning oksidlanish darajalarini qanday hisoblash mumkin? Jadval ushbu muammoni to'liq engishga imkon beradi. Birinchi guruhda (asosiy kichik guruh) joylashgan gidroksidi metallar birikmalarda oksidlanish darajasini ko'rsatadi, u ularning eng yuqori valentligiga teng + ga to'g'ri keladi. Ikkinchi guruh metallari (A kichik guruhi) +2 oksidlanish darajasiga ega.

Jadval bu qiymatni nafaqat metall xossalarini ko'rsatadigan elementlar uchun, balki metall bo'lmaganlar uchun ham aniqlash imkonini beradi. Ularning maksimal qiymati eng yuqori valentlikka mos keladi. Masalan, oltingugurt uchun u +6, azot uchun +5 bo'ladi. Ularning minimal (eng past) ko'rsatkichi qanday hisoblanadi? Jadval bu savolga ham javob beradi. Guruh raqamini sakkizdan olib tashlashingiz kerak. Masalan, kislorod uchun -2, azot uchun -3 bo'ladi.

Boshqa moddalar bilan kimyoviy o'zaro ta'sirga kirmagan oddiy moddalar uchun belgilangan ko'rsatkich nolga teng deb hisoblanadi.

Keling, binar birikmalarda joylashish bilan bog'liq asosiy harakatlarni aniqlashga harakat qilaylik. Ularda oksidlanish holati qanday o'rnatiladi? Davriy jadval muammoni hal qilishga yordam beradi.

Masalan, kaltsiy oksidi CaO ni olaylik. Ikkinchi guruhning asosiy kichik guruhida joylashgan kaltsiy uchun qiymat doimiy bo'ladi, +2 ga teng. Metall bo'lmagan xususiyatlarga ega bo'lgan kislorod uchun bu ko'rsatkich salbiy qiymat bo'ladi va u -2 ga to'g'ri keladi. Ta'rifning to'g'riligini tekshirish uchun biz olingan raqamlarni umumlashtiramiz. Natijada, biz nolga erishamiz, shuning uchun hisob-kitoblar to'g'ri.

Shu kabi ko'rsatkichlarni boshqa CuO ikkilik birikmasida aniqlaymiz. Mis ikkilamchi kichik guruhda (birinchi guruh) joylashganligi sababli, o'rganilayotgan ko'rsatkich turli qiymatlarni ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun uni aniqlash uchun birinchi navbatda kislorod uchun indikatorni aniqlash kerak.

Ikkilik formulaning oxirida joylashgan nometall salbiy oksidlanish raqamiga ega. Ushbu element oltinchi guruhda joylashganligi sababli, sakkizdan oltitani ayirishda kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga to'g'ri kelishini olamiz. Murakkabda indekslar yo'qligi sababli, misning oksidlanish darajasi ko'rsatkichi ijobiy bo'ladi, +2 ga teng.

Kimyoviy jadval yana qanday ishlatiladi? Uch elementdan tashkil topgan formulalardagi elementlarning oksidlanish darajalari ham muayyan algoritm yordamida hisoblanadi. Birinchidan, bu ko'rsatkichlar birinchi va oxirgi elementga joylashtiriladi. Birinchisi uchun bu ko'rsatkich valentlikka mos keladigan ijobiy qiymatga ega bo'ladi. Metall bo'lmagan eng tashqi element uchun bu ko'rsatkich salbiy qiymatga ega, u farq sifatida aniqlanadi (guruh raqami sakkizdan chiqariladi). Markaziy elementning oksidlanish darajasini hisoblashda matematik tenglama qo'llaniladi. Hisoblashda har bir element uchun mavjud indekslar hisobga olinadi. Barcha oksidlanish darajalarining yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak.

Sulfat kislotada aniqlashga misol

Ushbu birikmaning formulasi H 2 SO 4 dir. Vodorodning oksidlanish darajasi +1, kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga teng. Oltingugurtning oksidlanish darajasini aniqlash uchun matematik tenglama tuzamiz: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga to'g'ri kelishini aniqlaymiz.

Xulosa

Qoidalardan foydalanib, redoks reaktsiyalarida koeffitsientlarni belgilashingiz mumkin. Bu masala maktab o‘quv dasturining 9-sinf kimyo kursida muhokama qilinadi. Bundan tashqari, oksidlanish darajalari haqidagi ma'lumotlar OGE va USE vazifalarini bajarishga imkon beradi.

Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasini topish qobiliyati oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini tavsiflovchi kimyoviy tenglamalarni muvaffaqiyatli yechish uchun zaruriy shartdir. Busiz siz turli xil kimyoviy elementlar orasidagi reaktsiya natijasida hosil bo'lgan moddaning aniq formulasini yarata olmaysiz. Natijada, bunday tenglamalar asosida kimyoviy masalalarni yechish imkonsiz yoki xato bo'ladi.

Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida bir nechta moddalarning o'zaro ta'siridan kelib chiqadigan elementlar birikmalarining kimyoviy formulalarini aniqlash uchun oksidlanish darajasi tushunchasi qo'llaniladi.

Bir qarashda, oksidlanish soni kimyoviy elementning valentlik tushunchasiga ekvivalentdek tuyulishi mumkin, ammo bu unday emas. Kontseptsiya valentlik kovalent birikmalarda, ya'ni umumiy elektron juftlarini hosil qilish natijasida hosil bo'lgan birikmalarda elektron o'zaro ta'sirlarni miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladi. Oksidlanish raqami elektronlarni yo'qotadigan yoki oladigan reaktsiyalarni tavsiflash uchun ishlatiladi.

Neytral xususiyat bo'lgan valentlikdan farqli o'laroq, oksidlanish darajasi ijobiy, salbiy yoki nol qiymatga ega bo'lishi mumkin. Ijobiy qiymat berilgan elektronlar soniga, salbiy qiymat esa qo'shilgan elektronlar soniga to'g'ri keladi. Nol qiymati elementning elementar shaklida ekanligini, oksidlanishdan keyin 0 ga tushganligini yoki oldingi qaytarilishdan keyin nolga oksidlanganligini bildiradi.

Muayyan kimyoviy elementning oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin
Muayyan kimyoviy element uchun oksidlanish darajasini aniqlash quyidagi qoidalarga bo'ysunadi:

1. Oddiy moddalarning oksidlanish darajasi har doim nolga teng.
   
2. Davriy sistemaning birinchi guruhiga kiruvchi ishqoriy metallar oksidlanish darajasi +1 ga teng.
   
3. Davriy sistemada ikkinchi guruhni egallagan ishqoriy yer metallari oksidlanish darajasi +2 ga teng.
   
4. Har xil nometallar bilan birikmalarda vodorod har doim +1, metallar bilan birikmalarda esa +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
   
5. Noorganik kimyoning maktab kursida ko'rib chiqilgan barcha birikmalardagi molekulyar kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga teng. Ftor -1.
   
6. Kimyoviy reaksiyalar mahsulotlarida oksidlanish darajasini aniqlashda ular elektr neytrallik qoidasidan kelib chiqadi, unga ko'ra moddani tashkil etuvchi turli elementlarning oksidlanish darajalari yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak.
   
7. Barcha birikmalardagi alyuminiy +3 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
   

Yuqori, quyi va oraliq oksidlanish darajalari mavjud. Eng yuqori oksidlanish darajasi, valentlik kabi, davriy jadvaldagi kimyoviy elementning guruh raqamiga mos keladi, lekin ijobiy qiymatga ega. Eng past oksidlanish darajasi son jihatdan elementning 8-sonli guruhi orasidagi farqga teng. Oraliq oksidlanish darajasi eng past oksidlanish darajasidan eng yuqori darajagacha bo'lgan har qanday raqam bo'ladi.

Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajalarining xilma-xilligi bo'yicha harakat qilishingizga yordam berish uchun biz quyidagi yordamchi jadvalni e'tiboringizga havola qilamiz. Sizni qiziqtirgan elementni tanlang va siz uning mumkin bo'lgan oksidlanish darajalarining qiymatlarini olasiz. Kamdan-kam uchraydigan qiymatlar qavs ichida ko'rsatiladi.