Stepen oksidacije atoma hemijskih elemenata u jedinjenjima. Priprema hemije za zno i ​​dpa kompleksno izdanje

U hemiji, pojmovi "oksidacija" i "redukcija" označavaju reakcije u kojima atom ili grupa atoma gube, odnosno dobijaju elektrone. Oksidacijsko stanje je numerička vrijednost koja se pripisuje jednom ili više atoma koja karakterizira broj redistribuiranih elektrona i pokazuje kako su ti elektroni raspoređeni između atoma tokom reakcije. Određivanje ove količine može biti i jednostavan i prilično složen postupak, u zavisnosti od atoma i molekula koji se od njih sastoje. Štoviše, atomi nekih elemenata mogu imati nekoliko oksidacijskih stanja. Srećom, postoje jednostavna nedvosmislena pravila za određivanje stepena oksidacije, za čiju je pouzdanu upotrebu dovoljno poznavati osnove hemije i algebre.

Koraci

Dio 1

Odredite da li je dotična supstanca elementarna. Oksidacijsko stanje atoma izvan hemijskog spoja je nula. Ovo pravilo vrijedi kako za tvari nastale od pojedinačnih slobodnih atoma, tako i za one koje se sastoje od dva ili poliatomska molekula jednog elementa.

• Na primjer, Al(s) i Cl2 imaju oksidacijsko stanje 0 jer su oba u kemijski nekombinovanom elementarnom stanju.
• Imajte na umu da alotropni oblik sumpora S 8, ili oktasulfur, uprkos svojoj atipičnoj strukturi, takođe karakteriše nulto oksidaciono stanje.

1. Odredite da li se dotična tvar sastoji od jona. Oksidacijsko stanje jona je jednako njihovom naboju. Ovo važi i za slobodne jone i za one koji su deo hemijskih jedinjenja.

   • Na primjer, oksidacijsko stanje Cl jona je -1.
   • Stanje oksidacije Cl jona u hemijskom jedinjenju NaCl je takođe -1. Budući da ion Na, po definiciji, ima naboj od +1, zaključujemo da je naboj Cl jona -1, a time i njegovo oksidacijsko stanje -1.

2. Imajte na umu da ioni metala mogu imati nekoliko oksidacijskih stanja. Atomi mnogih metalnih elemenata mogu se ionizirati u različitim količinama. Na primjer, naboj jona metala kao što je željezo (Fe) je +2 ili +3. Naboj metalnih jona (i njihov stepen oksidacije) može se odrediti naelektrisanjem jona drugih elemenata sa kojima je ovaj metal deo hemijskog jedinjenja; u tekstu je ovo punjenje označeno rimskim brojevima: na primjer, željezo (III) ima oksidacijsko stanje +3.

   • Kao primjer, razmotrite spoj koji sadrži ion aluminija. Ukupni naboj jedinjenja AlCl 3 je nula. Pošto znamo da Cl - joni imaju naelektrisanje od -1, a jedinjenje sadrži 3 takva jona, za potpunu neutralnost dotične supstance, Al ion mora imati naelektrisanje od +3. Dakle, u ovom slučaju, oksidaciono stanje aluminijuma je +3.

3. Oksidacijsko stanje kiseonika je -2 (uz neke izuzetke). U skoro svim slučajevima, atomi kiseonika imaju oksidaciono stanje od -2. Postoji nekoliko izuzetaka od ovog pravila:

   • Ako je kisik u elementarnom stanju (O 2 ), njegovo oksidacijsko stanje je 0, kao što je slučaj s drugim elementarnim tvarima.
   • Ako je uključen kiseonik peroksidi, njegovo oksidacijsko stanje je -1. Peroksidi su grupa jedinjenja koja sadrže jednu vezu kiseonik-kiseonik (tj. peroksidni anjon O 2 -2). Na primjer, u sastavu molekule H 2 O 2 (vodikov peroksid), kisik ima naboj i oksidacijsko stanje od -1.
   • U kombinaciji sa fluorom, kiseonik ima oksidaciono stanje od +2, pogledajte pravilo za fluor u nastavku.

4. Vodik ima oksidacijsko stanje +1, uz nekoliko izuzetaka. Kao i kod kiseonika, postoje izuzeci. Po pravilu, oksidaciono stanje vodonika je +1 (osim ako nije u elementarnom stanju H 2). Međutim, u spojevima zvanim hidridi, oksidacijsko stanje vodika je -1.

   • Na primjer, u H 2 O, oksidacijsko stanje vodonika je +1, budući da atom kisika ima naboj od -2, a za ukupnu neutralnost su potrebna dva naboja +1. Međutim, u sastavu natrijum-hidrida, oksidaciono stanje vodonika je već -1, budući da ion Na nosi naelektrisanje od +1, a za potpunu elektroneutralnost naboj atoma vodika (a time i njegovo oksidaciono stanje) mora biti -1.

5. Fluor uvijek ima oksidaciono stanje od -1. Kao što je već napomenuto, stepen oksidacije nekih elemenata (joni metala, atomi kiseonika u peroksidima i tako dalje) može varirati u zavisnosti od brojnih faktora. Oksidacijsko stanje fluora je, međutim, uvijek -1. To je zbog činjenice da ovaj element ima najveću elektronegativnost - drugim riječima, atomi fluora najmanje su spremni da se rastanu od vlastitih elektrona i najaktivnije privlače elektrone drugih ljudi. Dakle, njihov naboj ostaje nepromijenjen.

6. Zbir oksidacijskih stanja u jedinjenju jednak je njegovom naboju. Stanja oksidacije svih atoma koji čine hemijsko jedinjenje, ukupno, trebalo bi da daju naboj ovog jedinjenja. Na primjer, ako je spoj neutralan, zbir oksidacijskih stanja svih njegovih atoma mora biti nula; ako je jedinjenje poliatomski ion sa nabojem od -1, zbir oksidacionih stanja je -1, i tako dalje.

   • Ovo je dobra metoda provjere - ako zbir oksidacijskih stanja nije jednak ukupnom naboju spoja, onda ste negdje u krivu.

   Dio 2

   Određivanje oksidacionog stanja bez upotrebe zakona hemije

   1. Pronađite atome koji nemaju stroga pravila u pogledu oksidacijskog stanja. U odnosu na neke elemente ne postoje čvrsto utvrđena pravila za određivanje stepena oksidacije. Ako atom ne odgovara nijednom od gore navedenih pravila, a ne znate njegov naboj (na primjer, atom je dio kompleksa, a njegov naboj nije naznačen), možete odrediti oksidacijsko stanje takvog atoma eliminacijom. Prvo odredite naboj svih ostalih atoma spoja, a zatim iz poznatog ukupnog naboja spoja izračunajte oksidacijsko stanje ovog atoma.

      • Na primjer, u spoju Na 2 SO 4, naboj atoma sumpora (S) je nepoznat - znamo samo da nije nula, pošto sumpor nije u elementarnom stanju. Ovaj spoj služi kao dobar primjer za ilustraciju algebarske metode određivanja oksidacijskog stanja.

   2. Pronađite oksidaciona stanja ostalih elemenata u spoju. Koristeći gore opisana pravila, odredite oksidacijska stanja preostalih atoma spoja. Ne zaboravite na iznimke od pravila u slučaju O, H i tako dalje.

      • Za Na 2 SO 4 , koristeći naša pravila, nalazimo da je naboj (a time i oksidacijsko stanje) Na jona +1, a za svaki od atoma kisika je -2.

   3. Pronađite nepoznato oksidacijsko stanje iz naboja spoja. Sada imate sve podatke za jednostavan izračun željenog oksidacijskog stanja. Zapišite jednačinu na čijoj lijevoj strani će biti zbir broja dobivenog u prethodnom koraku proračuna i nepoznatog oksidacijskog stanja, a na desnoj strani - ukupni naboj spoja. Drugim riječima, (Zbroj poznatih oksidacionih stanja) + (željeno oksidaciono stanje) = (naelektrisanje spoja).

      • U našem slučaju Na 2 SO 4 rješenje izgleda ovako:
        • (Zbroj poznatih oksidacionih stanja) + (željeno oksidaciono stanje) = (složeno punjenje)
        • -6+S=0
        • S=0+6
        • S = 6. U Na 2 SO 4, sumpor ima oksidaciono stanje 6 .
   • U jedinjenjima, zbir svih oksidacijskih stanja mora biti jednak naboju. Na primjer, ako je spoj dvoatomni ion, zbir oksidacijskih stanja atoma mora biti jednak ukupnom ionskom naboju.
   • Veoma je korisno moći koristiti periodni sistem Mendeljejeva i znati gdje se u njemu nalaze metalni i nemetalni elementi.
   • Oksidacijsko stanje atoma u elementarnom obliku je uvijek nula. Oksidacijsko stanje jednog jona je jednako njegovom naboju. Elementi grupe 1A periodnog sistema, kao što su vodonik, litijum, natrijum, u elementarnom obliku imaju oksidaciono stanje +1; oksidaciono stanje metala grupe 2A, kao što su magnezijum i kalcijum, u njegovom elementarnom obliku je +2. Kiseonik i vodonik, u zavisnosti od vrste hemijske veze, mogu imati 2 različita oksidaciona stanja.

Takav predmet školskog programa kao što je hemija uzrokuje brojne poteškoće većini modernih školaraca, malo ljudi može odrediti stupanj oksidacije u spojevima. Najveće poteškoće imaju školarci koji uče, odnosno učenici osnovne škole (8-9 razreda). Nerazumijevanje predmeta dovodi do pojave neprijateljstva kod učenika prema ovom predmetu.

Nastavnici identifikuju niz razloga za takvo „nevoljenje“ učenika srednjih i srednjih škola prema hemiji: nespremnost da se razumeju složeni hemijski pojmovi, nemogućnost korišćenja algoritama za razmatranje specifičnog procesa, problemi sa matematičkim znanjem. Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije izvršilo je ozbiljne promjene u sadržaju predmeta. Osim toga, "smanjen" je i broj sati za nastavu hemije. To se negativno odrazilo na kvalitet znanja iz predmeta, smanjenje interesovanja za proučavanje discipline.

Koje su teme iz kursa hemije najteže za školarce?

Prema novom programu, predmet discipline "Hemija" osnovne škole uključuje nekoliko ozbiljnih tema: periodni sistem elemenata D. I. Mendeljejeva, klase neorganskih supstanci, jonska izmjena. Učenicima osmog razreda najteže je odrediti stepen oksidacije oksida.

Pravila plasmana

Prije svega, učenici treba da znaju da su oksidi složena dvoelementna jedinjenja koja uključuju kiseonik. Preduslov da binarno jedinjenje pripada klasi oksida je druga pozicija kiseonika u ovom spoju.

Algoritam za kisele okside

Za početak, napominjemo da su stepeni numerički izrazi valencije elemenata. Kiseli oksidi nastaju od nemetala ili metala s valentnošću od četiri do sedam, drugi u takvim oksidima je nužno kisik.

U oksidima, valencija kiseonika uvek odgovara dva; može se odrediti iz periodnog sistema elemenata D. I. Mendeljejeva. Takav tipičan nemetal kao što je kiseonik, koji se nalazi u 6. grupi glavne podgrupe periodnog sistema, prihvata dva elektrona kako bi u potpunosti dovršio svoj spoljni energetski nivo. Nemetali u spojevima sa kiseonikom najčešće pokazuju veću valenciju, što odgovara broju same grupe. Važno je podsjetiti da je oksidacijsko stanje kemijskih elemenata pokazatelj koji podrazumijeva pozitivan (negativan) broj.

Nemetal na početku formule ima pozitivno oksidaciono stanje. Nemetalni kiseonik je stabilan u oksidima, njegov indeks je -2. Da biste provjerili pouzdanost rasporeda vrijednosti u kiselim oksidima, morat ćete pomnožiti sve brojeve koje ste postavili indeksima određenog elementa. Proračuni se smatraju pouzdanim ako je ukupan zbir svih pluseva i minusa postavljenih stupnjeva 0.

Kompilacija dvoelementnih formula

Oksidacijsko stanje atoma elemenata daje priliku za stvaranje i snimanje spojeva iz dva elementa. Prilikom kreiranja formule, za početak, oba simbola su napisana jedan pored drugog, obavezno stavite kisik na drugo mjesto. Iznad svakog od zabilježenih znakova propisane su vrijednosti oksidacijskih stanja, zatim između pronađenih brojeva je broj koji će biti djeljiv sa obje cifre bez ikakvog ostatka. Ovaj indikator se mora podijeliti odvojeno s brojčanom vrijednošću stupnja oksidacije, dobivajući indekse za prvu i drugu komponentu dvoelementne tvari. Najveće oksidaciono stanje je numerički jednako vrijednosti najveće valencije tipičnog nemetala, identično broju grupe u kojoj se nemetal nalazi u PS.

Algoritam za postavljanje numeričkih vrijednosti u bazičnim oksidima

Oksidi tipičnih metala se smatraju takvim jedinjenjima. Oni u svim jedinjenjima imaju indeks oksidacijskog stanja ne veći od +1 ili +2. Da biste razumjeli kakvo će biti stanje oksidacije metala, možete koristiti periodni sistem. Za metale glavnih podgrupa prve grupe, ovaj parametar je uvijek konstantan, sličan je broju grupe, odnosno +1.

Metale glavne podgrupe druge grupe takođe karakteriše stabilno oksidaciono stanje, numerički +2. Oksidacijska stanja oksida, uzimajući u obzir njihove indekse (brojeve), trebala bi biti jednaka nuli, budući da se kemijska molekula smatra neutralnom česticom bez naboja.

Raspored oksidacionih stanja u kiselinama koje sadrže kiseonik

Kiseline su složene tvari, koje se sastoje od jednog ili više atoma vodika, koji su povezani s nekom vrstom kiselinskog ostatka. S obzirom da su oksidacijska stanja brojevi, potrebne su neke matematičke vještine za njihovo izračunavanje. Takav indikator za vodonik (proton) u kiselinama je uvijek stabilan, iznosi +1. Zatim možete odrediti oksidacijsko stanje za negativni ion kisika, također je stabilan, -2.

Tek nakon ovih radnji, moguće je izračunati stepen oksidacije centralne komponente formule. Kao poseban uzorak, razmotrite određivanje oksidacionog stanja elemenata u sumpornoj kiselini H2SO4. S obzirom da molekul ove složene supstance sadrži dva protona vodonika, 4 atoma kiseonika, dobijamo izraz ovog oblika +2+X-8=0. Da bi zbir bio nula, sumpor će imati oksidaciono stanje +6

Raspored oksidacionih stanja u solima

Soli su složena jedinjenja koja se sastoje od metalnih jona i jednog ili više kiselih ostataka. Postupak za određivanje oksidacionog stanja svakog od sastojaka u kompleksnoj soli je isti kao u kiselinama koje sadrže kisik. S obzirom da je oksidacijsko stanje elemenata numerički pokazatelj, važno je ispravno naznačiti oksidacijsko stanje metala.

Ako se metal koji stvara sol nalazi u glavnoj podgrupi, njegovo oksidacijsko stanje će biti stabilno, odgovara broju grupe, pozitivna je vrijednost. Ako sol sadrži metal slične podgrupe PS, moguće je prikazati različite metale prema kiselinskom ostatku. Nakon što je postavljeno oksidaciono stanje metala, stavite (-2), a zatim se pomoću hemijske jednadžbe izračunava oksidaciono stanje centralnog elementa.

Kao primjer, razmotrite određivanje oksidacijskih stanja elemenata u (srednja sol). NaNO3. Sol se formira od metala glavne podgrupe grupe 1, pa će oksidaciono stanje natrijuma biti +1. Kiseonik u nitratima ima oksidaciono stanje -2. Za određivanje numeričke vrijednosti stepena oksidacije koristi se jednačina +1+X-6=0. Rješavajući ovu jednačinu, dobijamo da X treba biti +5, to jest

Osnovni pojmovi u OVR-u

Za proces oksidacije i redukcije postoje posebni pojmovi koje studenti moraju naučiti.

Oksidacijsko stanje atoma je njegova direktna sposobnost da na sebe veže (donira drugima) elektrone nekih jona ili atoma.

Oksidirajućim agensom smatraju se neutralni atomi ili nabijeni joni koji dobijaju elektrone tokom hemijske reakcije.

Reduktor će biti nenabijeni atomi ili nabijeni ioni, koji u procesu kemijske interakcije gube vlastite elektrone.

Oksidacija je predstavljena kao postupak doniranja elektrona.

Redukcija je povezana s prihvatanjem dodatnih elektrona od strane nenabijenog atoma ili jona.

Redox proces karakterizira reakcija tijekom koje se nužno mijenja oksidacijsko stanje atoma. Ova definicija vam omogućava da shvatite kako možete odrediti da li je reakcija OVR.

OVR raščlanjivanje pravila

Koristeći ovaj algoritam, možete urediti koeficijente u bilo kojoj kemijskoj reakciji.

Kako odrediti stepen oksidacije? Periodični sistem vam omogućava da zabilježite datu kvantitativnu vrijednost za bilo koji hemijski element.

Definicija

Prvo, pokušajmo da shvatimo šta je ovaj izraz. Oksidacijsko stanje prema periodnoj tablici je broj elektrona koje element prihvata ili daje u procesu kemijske interakcije. Može imati i negativne i pozitivne vrijednosti.

Link do tabele

Kako se određuje oksidacijsko stanje? Periodični sistem se sastoji od osam grupa raspoređenih okomito. Svaka od njih ima dvije podgrupe: glavnu i sekundarnu. Da bi se postavili indikatori za elemente, moraju se koristiti određena pravila.

Uputstvo

Kako izračunati oksidaciona stanja elemenata? Tablica vam omogućava da se u potpunosti nosite sa sličnim problemom. Alkalni metali, koji se nalaze u prvoj grupi (glavna podgrupa), oksidaciono stanje je prikazano u jedinjenjima, odgovara +, jednako je njihovoj najvišoj valenciji. Metali druge grupe (podgrupa A) imaju +2 oksidaciono stanje.

Tabela vam omogućava da odredite ovu vrijednost ne samo za elemente koji pokazuju metalna svojstva, već i za nemetale. Njihova maksimalna vrijednost će odgovarati najvišoj valenciji. Na primjer, za sumpor će biti +6, za dušik +5. Kako se izračunava njihov minimalni (najniži) broj? Tabela takođe daje odgovor na ovo pitanje. Oduzmite broj grupe od osam. Na primjer, za kisik će biti -2, za dušik -3.

Za jednostavne supstance koje nisu ušle u hemijsku interakciju sa drugim supstancama, utvrđeni indikator se smatra nula.

Pokušajmo identificirati glavne radnje vezane za raspored u binarnim spojevima. Kako u njih staviti stepen oksidacije? Periodični sistem pomaže u rješavanju problema.

Na primjer, uzmite kalcijev oksid CaO. Za kalcij koji se nalazi u glavnoj podgrupi druge grupe, vrijednost će biti konstantna, jednaka +2. Za kisik, koji ima nemetalna svojstva, ovaj indikator će biti negativna vrijednost i odgovara -2. Da bismo provjerili tačnost definicije, sumiramo dobijene brojeve. Kao rezultat, dobijamo nulu, dakle, proračuni su tačni.

Odredimo slične pokazatelje u još jednom binarnom spoju CuO. Budući da se bakar nalazi u sekundarnoj podgrupi (prva grupa), indikator koji se proučava može pokazati različite vrijednosti. Stoga, da biste ga odredili, prvo morate identificirati indikator za kisik.

Za nemetal koji se nalazi na kraju binarne formule, oksidaciono stanje ima negativnu vrijednost. Pošto se ovaj element nalazi u šestoj grupi, kada oduzmemo šest od osam, dobijamo da oksidaciono stanje kiseonika odgovara -2. Budući da u spoju nema indeksa, oksidacijsko stanje bakra će biti pozitivno, jednako +2.

Kako se još koristi hemijska tablica? Oksidacijska stanja elemenata u formulama koje se sastoje od tri elementa također se izračunavaju prema određenom algoritmu. Prvo, ovi indikatori se postavljaju na prvi i posljednji element. Za prvo, ovaj indikator će imati pozitivnu vrijednost, odgovarati valenciji. Za ekstremni element, koji je nemetal, ovaj indikator ima negativnu vrijednost, određuje se kao razlika (broj grupe se oduzima od osam). Prilikom izračunavanja oksidacionog stanja centralnog elementa koristi se matematička jednadžba. Izračuni uzimaju u obzir indekse dostupne za svaki element. Zbir svih oksidacijskih stanja mora biti nula.

Primjer određivanja u sumpornoj kiselini

Formula ovog jedinjenja je H 2 SO 4 . Vodik ima oksidaciono stanje +1, kiseonik ima -2. Da bismo odredili oksidaciono stanje sumpora, sastavljamo matematičku jednačinu: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Dobijamo da oksidaciono stanje sumpora odgovara +6.

Zaključak

Kada koristite pravila, možete postaviti koeficijente u redoks reakcijama. Ovo pitanje se razmatra u okviru predmeta hemija devetog razreda školskog programa. Osim toga, informacije o stupnjevima oksidacije omogućavaju vam da dovršite zadatke OGE i Jedinstvenog državnog ispita.

Video kurs "Osvoji A" obuhvata sve teme neophodne za uspešno polaganje ispita iz matematike za 60-65 poena. U potpunosti svi zadaci 1-13 Profila USE iz matematike. Pogodan i za polaganje Osnovnog USE iz matematike. Ako želite da položite ispit sa 90-100 bodova, potrebno je da riješite prvi dio za 30 minuta i bez greške!

Pripremni kurs za ispit za 10-11 razred, kao i za nastavnike. Sve što vam je potrebno za rješavanje 1. dijela ispita iz matematike (prvih 12 zadataka) i 13. zadatka (trigonometrija). A to je više od 70 bodova na Jedinstvenom državnom ispitu, a bez njih ne može ni student sa sto bodova ni humanista.

Sva potrebna teorija. Brza rješenja, zamke i tajne ispita. Analizirani su svi relevantni zadaci 1. dijela iz zadataka Banke FIPI. Kurs je u potpunosti usklađen sa zahtjevima USE-2018.

Kurs sadrži 5 velikih tema, svaka po 2,5 sata. Svaka tema je data od nule, jednostavno i jasno.

Stotine ispitnih zadataka. Tekstovni problemi i teorija vjerovatnoće. Jednostavni i lako pamtljivi algoritmi za rješavanje problema. Geometrija. Teorija, referentni materijal, analiza svih tipova USE zadataka. Stereometrija. Lukavi trikovi za rješavanje, korisne varalice, razvoj prostorne mašte. Trigonometrija od nule - do zadatka 13. Razumijevanje umjesto nabijanja. Vizuelno objašnjenje složenih koncepata. Algebra. Korijeni, potencije i logaritmi, funkcija i derivacija. Osnova za rješavanje složenih zadataka 2. dijela ispita.

U hemijskim procesima glavnu ulogu imaju atomi i molekuli čija svojstva određuju ishod hemijskih reakcija. Jedna od važnih karakteristika atoma je oksidacijski broj, koji pojednostavljuje metodu uzimanja u obzir prijenosa elektrona u čestici. Kako odrediti oksidacijsko stanje ili formalni naboj čestice i koja pravila trebate znati za to?

Svaka kemijska reakcija je posljedica interakcije atoma različitih tvari. Proces reakcije i njen rezultat zavise od karakteristika najmanjih čestica.

Termin oksidacija (oksidacija) u hemiji označava reakciju tokom koje grupa atoma ili jedan od njih gubi elektrone ili dobija, u slučaju akvizicije, reakcija se naziva "redukcija".

Oksidacijsko stanje je veličina koja se mjeri kvantitativno i karakterizira preraspodijeljene elektrone tokom reakcije. One. u procesu oksidacije, elektroni u atomu se smanjuju ili povećavaju, redistribuirajući se među drugim interakcijskim česticama, a nivo oksidacije pokazuje kako se tačno reorganiziraju. Ovaj koncept je usko povezan sa elektronegativnošću čestica – njihovom sposobnošću da privlače i odbijaju slobodne jone od sebe.

Određivanje stupnja oksidacije ovisi o karakteristikama i svojstvima određene tvari, pa se postupak proračuna ne može jednoznačno nazvati lakim ili složenim, ali njegovi rezultati pomažu da se uvjetno zabilježe procesi redoks reakcija. Treba razumjeti da je dobiveni rezultat proračuna rezultat uzimanja u obzir prijenosa elektrona i nema fizičko značenje, te nije pravi naboj jezgra.

Važno je znati! Neorganska hemija često koristi izraz valencija umjesto oksidacijskog stanja elemenata, to nije greška, ali treba imati na umu da je drugi koncept univerzalniji.

Koncepti i pravila za izračunavanje kretanja elektrona su osnova za klasifikaciju hemikalija (nomenklatura), opisivanje njihovih svojstava i sastavljanje komunikacijskih formula. Ali najčešće se ovaj koncept koristi za opisivanje i rad s redoks reakcijama.

Pravila za određivanje stepena oksidacije

Kako saznati stepen oksidacije? Kada se radi sa redoks reakcijama, važno je znati da će formalni naboj čestice uvijek biti jednak veličini elektrona, izraženoj brojčanom vrijednošću. Ova karakteristika je povezana s pretpostavkom da su elektronski parovi koji formiraju vezu uvijek potpuno pomaknuti prema negativnijim česticama. Treba razumjeti da je riječ o ionskim vezama, a u slučaju reakcije na , elektroni će se podijeliti podjednako između identičnih čestica.

Oksidacijski broj može imati i pozitivne i negativne vrijednosti. Stvar je u tome da tokom reakcije atom mora postati neutralan, a za to morate ili vezati određeni broj elektrona na ion, ako je pozitivan, ili ih oduzeti ako je negativan. Za označavanje ovog koncepta, prilikom pisanja formula, arapski broj s odgovarajućim znakom obično se ispisuje iznad oznake elementa. Na primjer, ili itd.

Trebali biste znati da će formalni naboj metala uvijek biti pozitivan, a u većini slučajeva možete koristiti periodni sistem da ga odredite. Postoji niz karakteristika koje se moraju uzeti u obzir kako bi se ispravno odredili indikatori.

Stepen oksidacije:

Imajući na umu ove karakteristike, bit će prilično jednostavno odrediti oksidacijski broj elemenata, bez obzira na složenost i broj atomskih nivoa.

Korisni video: određivanje stepena oksidacije

Periodni sistem Mendeljejeva sadrži gotovo sve potrebne informacije za rad sa hemijskim elementima. Na primjer, školarci ga koriste samo za opisivanje hemijskih reakcija. Dakle, da bi se odredile maksimalne pozitivne i negativne vrijednosti oksidacionog broja, potrebno je provjeriti oznaku kemijskog elementa u tablici:

1. Maksimalni pozitivan je broj grupe u kojoj se element nalazi.
2. Maksimalno negativno oksidaciono stanje je razlika između maksimalno pozitivne granice i broja 8.

Dakle, dovoljno je jednostavno otkriti ekstremne granice formalnog naboja elementa. Takva se radnja može izvesti pomoću proračuna zasnovanih na periodičnoj tablici.

Važno je znati! Jedan element može imati nekoliko različitih indeksa oksidacije u isto vrijeme.

Postoje dva glavna načina za određivanje nivoa oksidacije, čiji su primjeri prikazani u nastavku. Prva od njih je metoda koja zahtijeva znanje i vještine za primjenu zakona hemije. Kako urediti oksidaciona stanja ovom metodom?

Pravilo za određivanje oksidacionih stanja

Za ovo vam je potrebno:

1. Odredite da li je određena supstanca elementarna i da li je van veze. Ako je odgovor da, tada će njegov oksidacijski broj biti jednak 0, bez obzira na sastav tvari (pojedinačni atomi ili atomska jedinjenja na više nivoa).
2. Odredite da li se dotična tvar sastoji od jona. Ako da, tada će stupanj oksidacije biti jednak njihovom naboju.
3. Ako je dotična tvar metal, onda pogledajte indikatore drugih supstanci u formuli i izračunajte očitanja metala aritmetički.
4. Ako cijelo jedinjenje ima jedan naboj (u stvari, ovo je zbroj svih čestica predstavljenih elemenata), tada je dovoljno odrediti indikatore jednostavnih tvari, zatim ih oduzeti od ukupne količine i dobiti podatke o metalu.
5. Ako je odnos neutralan, onda zbroj mora biti nula.

Na primjer, razmislite o kombinaciji s jonom aluminija čiji je ukupni naboj nula. Pravila hemije potvrđuju činjenicu da Cl ion ima oksidacijski broj -1, a u ovom slučaju ih ima tri u spoju. Dakle, Al ion mora biti +3 da bi cijelo jedinjenje bilo neutralno.

Ova metoda je prilično dobra, jer se ispravnost rješenja uvijek može provjeriti zbrajanjem svih nivoa oksidacije.

Druga metoda se može primijeniti bez poznavanja kemijskih zakona:

1. Pronađite podatke o česticama za koje ne postoje stroga pravila i tačan broj njihovih elektrona je nepoznat (moguće eliminacijom).
2. Pronađite indikatore svih ostalih čestica i zatim od ukupne količine oduzimanjem pronađite željenu česticu.

Razmotrimo drugu metodu koristeći supstancu Na2SO4 kao primjer, u kojoj atom sumpora S nije definiran, samo je poznato da je različit od nule.

Da bismo pronašli čemu su sva oksidaciona stanja jednaka:

1. Pronađite poznate elemente, imajući na umu tradicionalna pravila i izuzetke.
2. Na ion = +1 i svaki kiseonik = -2.
3. Pomnožite broj čestica svake supstance sa njihovim elektronima i dobijete oksidaciona stanja svih atoma osim jednog.
4. Na2SO4 se sastoji od 2 natrijuma i 4 kisika, kada se pomnoži, ispada: 2 X +1 = 2 je oksidacijski broj svih čestica natrijuma i 4 X -2 = -8 - kisik.
5. Dodajte rezultate 2+(-8) = -6 - ovo je ukupan naboj jedinjenja bez čestica sumpora.
6. Izrazite hemijsku notaciju kao jednačinu: zbir poznatih podataka + nepoznati broj = ukupan naboj.
7. Na2SO4 je predstavljen na sljedeći način: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6.

Dakle, za korištenje druge metode dovoljno je poznavati jednostavne aritmetičke zakone.

Tabela oksidacije

Radi lakšeg rada i izračunavanja indikatora oksidacije za svaku hemikaliju, koriste se posebne tabele u koje se zapisuju svi podaci.

izgleda ovako:

Koristan video: učenje kako odrediti stupanj oksidacije formulama

Zaključak

Pronalaženje oksidacijskog stanja za kemikaliju je jednostavna operacija koja zahtijeva samo brigu i poznavanje osnovnih pravila i izuzetaka. Poznavajući izuzetke i korištenje posebnih tablica, ova akcija neće oduzeti puno vremena.