Ступені окиснення хімічних елементів
Ми вже знаємо про існування заряджених частинок-іонів.
- Позитивний заряд іона дорівнює числу електронів, відданих одним атомом елемента; Негативний заряд іона дорівнює числу електронів, прийнятих одним атомом елемента.
Записи Na+, Ca2+, Al3+ означають, що атоми даних елементів втратили відповідно 1, 2, 3 е-, а записи F-, O2-, N3- означають, що атоми даних елементів придбали відповідно 1, 2, і 3е-.
Ступені окислення елементів
Для визначення складу молекулярних сполук (SO2, NH3, CO2 і т. д.) і іонних простих сполук (Na2O, Na2SO4 і т. д.), при оцінці ступеня окислення елементів з’єднання представляють розщепленими на одноатомні іони.
Ступінь окислювання – це умовний заряд атомів хімічного елемента в з’єднанні, обчислений з припущення, що сполуки складаються тільки з іонів.
Ступені окислення можуть мати позитивне, негативне або нульове значення, причому знак ставиться перед числом: -1, -2, +3, на відміну від заряду іона, де знак ставиться після числа.
У молекулах алгебраїчна сума ступенів окислювання елементів з урахуванням числа їх атомів дорівнює 0.
Ступені окислення металів в з’єднаннях завжди позитивні, найвищий рівень окислення відповідає номеру групи періодичної системи, де знаходиться цей елемент (виключаючи деякі елементи: золото Au+3 (I група), Cu+2 (II), з VIII групи ступінь окислення +8 може бути тільки у осмію Os і рутенію Ru.
Ступені окислення неметалів можуть бути як позитивними так і негативними, залежно від того, з яким атомом він з’єднаний: якщо з атомом металу то завжди негативна, якщо з неметалом – то може бути і +, і – (про це ви дізнаєтесь при вивченні ряду електронегативностей).
Вищу негативну ступінь окислення неметалів можна знайти, вирахувавши з 8 номер групи, в якій знаходиться цей елемент, вища позитивна ступінь окислення дорівнює числу електронів на зовнішньому шарі (число електронів відповідає номеру групи).
Ступені окислення простих речовин дорівнюють 0, незалежно від того метал це чи неметал.
При визначенні ступенів окислення необхідно використовувати наступні правила:
- Елемент в простій речовині має нульову ступінь окислення; Всі метали мають позитивну ступінь окислення; Бор і кремній в сполуках мають позитивні ступені окислення; Водень має у з’єднаннях ступінь окислення (+1). Виключаючи гідриди (сполуки водню з металами головної підгрупи першої-другої груп, ступінь окислення -1, наприклад Na+ H-); Кисень має ступінь окислення (-2), за винятком з’єднання кисню з фтором O + 2F-2 і в перекису (Н2О2 – ступінь окислення кисню (-1); Фтор має ступінь окислення (-1).
Наведу таблицю, де вказані постійні ступені для найбільш часто використовуваних елементів:
Ступені окислення елементів
| +1 | Li, Na, K, Rb, Cs, Ag, H (крім гідридів) |
| +2 | Be, Mg, Ca, Sr, Zn, Cd, Ba |
| +3 | Al, B |
| -1 | F, (Cl, Br, I-якщо сполучені з воднем або металами) |
| -2 | O, (S, Se, Te-у з’єднаннях з воднем і металами) |
| -3 | (N, P, As) – в з’єднаннях з воднем і металами |
Порядок визначення ступенів окислення в з’єднаннях.
Приклад. Визначити ступені окислення в з’єднанні K2Cr2O7.
У двох хімічних елементів калію і кисню ступені окислення постійні і дорівнюють відповідно +1 і -2. Число ступенів окислення у кисню дорівнює (-2) – 7 = (- 14), у калію (+1) – 2 = (+ 2).
Число позитивних ступенів окислення дорівнює числу негативних.
Отже (-14) + (+ 2) = (- 12). Значить у атома хрому число позитивних ступенів дорівнює 12, але атомів 2, значить на один атом припадає (+12): 2 = (+ 6), записуємо ступінь окислення над елементами К+2Cr + 62O-27
(2 votes, average: 2.50 out of 5)