In der Schule ist Chemie immer noch eines der schwierigsten Fächer, das aufgrund seiner vielen Schwierigkeiten bei den Schülern (meist in der Zeit von 8 bis 9 Klassen) mehr Hass und Gleichgültigkeit gegenüber dem Lernen als Interesse weckt. All dies reduziert die Qualität und Quantität des Wissens zu diesem Thema, obwohl viele Bereiche immer noch Spezialisten auf diesem Gebiet erfordern. Ja, manchmal gibt es in der Chemie noch schwierigere Momente und unverständlichere Regeln als es scheint. Eine der Fragen, die die meisten Schüler beschäftigen, ist, was die Oxidationsstufe ist und wie man die Oxidationsstufen von Elementen bestimmt.

Eine wichtige Regel ist die Platzierungsregel, Algorithmen

Hier wird viel über Verbindungen wie Oxide gesprochen. Zunächst einmal muss jeder Schüler lernen Bestimmung von Oxiden- Dies sind komplexe Verbindungen zweier Elemente, sie enthalten Sauerstoff. Oxide werden als binäre Verbindungen klassifiziert, da Sauerstoff im Algorithmus an zweiter Stelle steht. Bei der Bestimmung des Indikators ist es wichtig, die Platzierungsregeln zu kennen und den Algorithmus zu berechnen.

Algorithmen für Säureoxide

Oxidationsstufen - dies sind numerische Ausdrücke der Wertigkeit der Elemente. Zum Beispiel werden Säureoxide nach einem bestimmten Algorithmus gebildet: Nichtmetalle oder Metalle kommen zuerst (ihre Wertigkeit liegt normalerweise zwischen 4 und 7), und dann kommt Sauerstoff, wie es sein sollte, an zweiter Stelle in der Reihenfolge, seine Wertigkeit ist zwei. Es ist leicht zu bestimmen - nach dem Periodensystem der chemischen Elemente von Mendeleev. Es ist auch wichtig zu wissen, dass der Oxidationszustand von Elementen ein Indikator ist, der darauf hindeutet entweder positive oder negative Zahl.

Zu Beginn des Algorithmus ist in der Regel ein Nichtmetall, und seine Oxidationsstufe ist positiv. Nichtmetallischer Sauerstoff in Oxidverbindungen hat einen stabilen Wert, der -2 ist. Um die Richtigkeit der Anordnung aller Werte zu bestimmen, müssen Sie alle verfügbaren Zahlen mit den Indizes eines bestimmten Elements multiplizieren. Wenn das Produkt unter Berücksichtigung aller Minus- und Pluspunkte 0 ist, ist die Anordnung zuverlässig.

Anordnung in sauerstoffhaltigen Säuren

Säuren sind komplexe Substanzen, sind sie mit einem sauren Rest verbunden und enthalten ein oder mehrere Wasserstoffatome. Hier sind zur Berechnung des Abschlusses mathematische Kenntnisse erforderlich, da die für die Berechnung erforderlichen Indikatoren digital sind. Für Wasserstoff oder ein Proton ist es immer gleich - +1. Das negative Sauerstoffion hat eine negative Oxidationsstufe von -2.

Nachdem Sie alle diese Aktionen ausgeführt haben, können Sie den Oxidationsgrad und das zentrale Element der Formel bestimmen. Der Ausdruck für seine Berechnung ist eine Formel in Form einer Gleichung. Beispielsweise wird die Gleichung für Schwefelsäure mit einer Unbekannten sein.

Grundbegriffe in OVR

ORR ist eine Reduktions-Oxidations-Reaktion.

• Der Oxidationszustand eines Atoms - charakterisiert die Fähigkeit dieses Atoms, Elektronen an andere Atome von Ionen (oder Atomen) zu binden oder an diese abzugeben;
• Als Oxidationsmittel werden üblicherweise entweder geladene Atome oder ungeladene Ionen betrachtet;
• Das Reduktionsmittel sind in diesem Fall geladene Ionen oder im Gegenteil ungeladene Atome, die ihre Elektronen im Prozess der chemischen Wechselwirkung verlieren;
• Oxidation ist die Abgabe von Elektronen.

Wie man die Oxidationsstufe in Salzen anordnet

Salze bestehen aus einem Metall und einem oder mehreren Säureresten. Das Bestimmungsverfahren ist das gleiche wie bei säurehaltigen Säuren.

Das Metall, das direkt ein Salz bildet, befindet sich in der Hauptuntergruppe, sein Grad entspricht der Nummer seiner Gruppe, dh es bleibt immer ein stabiler, positiver Indikator.

Betrachten Sie als Beispiel die Anordnung der Oxidationsstufen in Natriumnitrat. Salz wird unter Verwendung eines Elements der Hauptuntergruppe der Gruppe 1 gebildet, wobei die Oxidationsstufe positiv und gleich eins ist. In Nitraten hat Sauerstoff den gleichen Wert - -2. Um einen Zahlenwert zu erhalten, wird zunächst eine Gleichung mit einer Unbekannten aufgestellt, wobei alle Minus- und Pluspunkte der Werte berücksichtigt werden: +1+X-6=0. Durch Lösen der Gleichung können Sie feststellen, dass der numerische Indikator positiv und gleich + 5 ist. Dies ist der Indikator für Stickstoff. Ein wichtiger Schlüssel zur Berechnung des Oxidationsgrades - Tabelle.

Anordnungsregel in basischen Oxiden

• Oxide typischer Metalle in beliebigen Verbindungen haben einen stabilen Oxidationsindex, er beträgt immer nicht mehr als +1 oder in anderen Fällen +2;
• Der digitale Indikator des Metalls wird anhand des Periodensystems berechnet. Wenn das Element in der Hauptuntergruppe der Gruppe 1 enthalten ist, ist sein Wert +1;
• Der Wert der Oxide sollte unter Berücksichtigung ihrer Indizes nach der Multiplikation summiert gleich Null sein, weil das Molekül in ihnen ist neutral, ein Teilchen ohne Ladung;
• Metalle der Hauptuntergruppe der Gruppe 2 haben ebenfalls einen stabilen positiven Indikator, der +2 ist.

Der Oxidationszustand ist die bedingte Ladung eines Atoms in einem Molekül, er erhält ein Atom als Ergebnis der vollständigen Aufnahme von Elektronen, er wird aus der Annahme berechnet, dass alle Bindungen ionischer Natur sind. Wie bestimmt man den Oxidationsgrad?

Bestimmung des Oxidationsgrades

Es gibt geladene Teilchen, Ionen, deren positive Ladung gleich der Anzahl der Elektronen ist, die von einem Atom empfangen werden. Die negative Ladung eines Ions ist gleich der Anzahl an Elektronen, die ein Atom eines chemischen Elements aufnimmt. Beispielsweise bedeutet der Eintrag eines solchen Elements wie Ca2 +, dass die Atome der Elemente ein, zwei oder drei Elemente verloren haben. Um die Zusammensetzung von ionischen Verbindungen und Verbindungen von Molekülen zu finden, müssen wir wissen, wie man die Oxidationsstufe von Elementen bestimmt. Die Oxidationsstufen sind negativ, positiv und Null. Wenn wir die Anzahl der Atome berücksichtigen, ist die algebraische Oxidationsstufe im Molekül Null.

Um den Oxidationszustand eines Elements zu bestimmen, müssen Sie sich von bestimmten Kenntnissen leiten lassen. Beispielsweise ist die Oxidationsstufe in Metallverbindungen positiv. Und die höchste Oxidationsstufe entspricht der Gruppennummer des Periodensystems, in dem sich das Element befindet. Bei Metallen können Oxidationsstufen positiv oder negativ sein. Dies hängt davon ab, mit welchem ​​Atom das Metall verbunden ist. Wenn es beispielsweise mit einem Metallatom verbunden ist, ist der Grad negativ, aber wenn es mit einem Nichtmetall verbunden ist, ist der Grad positiv.

Die negativ höchste Oxidationsstufe des Metalls lässt sich ermitteln, indem man von der Zahl acht die Nummer der Gruppe abzieht, in der sich das notwendige Element befindet. Sie ist in der Regel gleich der Anzahl der auf der äußeren Schicht befindlichen Elektronen. Die Zahl dieser Elektronen entspricht auch der Gruppenzahl.

So berechnen Sie den Oxidationszustand

In den meisten Fällen entspricht die Oxidationsstufe eines Atoms eines bestimmten Elements nicht der Anzahl der Bindungen, die es bildet, dh sie ist nicht gleich der Wertigkeit dieses Elements. Am Beispiel organischer Verbindungen ist dies deutlich zu sehen.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass die Wertigkeit von Kohlenstoff in organischen Verbindungen 4 ist (d. h. es bildet 4 Bindungen), aber der Oxidationszustand von Kohlenstoff zum Beispiel in Methanol CH 3 OH ist -2, in CO 2 +4, in CH4 -4, in Ameisensäure HCOOH + 2. Die Wertigkeit wird anhand der Anzahl kovalenter chemischer Bindungen gemessen, einschließlich derjenigen, die durch den Donor-Akzeptor-Mechanismus gebildet werden.

Bei der Bestimmung des Oxidationszustands von Atomen in Molekülen erhält ein elektronegatives Atom, wenn ein Elektronenpaar in seine Richtung verschoben wird, eine Ladung von -1, aber wenn es zwei Elektronenpaare gibt, ist -2 eine Ladung. Der Oxidationsgrad wird nicht durch die Bindung zwischen denselben Atomen beeinflusst. Zum Beispiel:

• Die Bindung von C-C-Atomen ist gleich ihrer Oxidationsstufe Null.
• Die C-H-Bindung – hier entspricht Kohlenstoff als elektronegativstem Atom einer Ladung von –1.
• Die C-O-Bindung, die Ladung des Kohlenstoffs, ist weniger elektronegativ und beträgt +1.

Beispiele zur Bestimmung des Oxidationsgrades

1. In einem Molekül wie CH 3 Cl gibt es drei C-HC-Bindungen). Somit ist die Oxidationsstufe des Kohlenstoffatoms in dieser Verbindung gleich: -3 + 1 = -2.
2. Lassen Sie uns die Oxidationsstufe der Kohlenstoffatome im Acetaldehyd-Molekül Cˉ³H3-C¹O-H finden. In dieser Verbindung ergeben drei C-H-Bindungen eine Gesamtladung am C-Atom, die (Cº+3e→Cˉ³)-3 ist. Die Doppelbindung C = O (hier nimmt Sauerstoff Elektronen vom Kohlenstoffatom auf, weil Sauerstoff elektronegativer ist) gibt dem C-Atom eine Ladung, es ist +2 (Cº-2e → C²), während die C-H-Bindung eine Ladung hat von -1, was bedeutet, dass die Gesamtladung auf Atom C ist: (2-1=1)+1.
3. Lassen Sie uns nun den Oxidationszustand im Ethanolmolekül finden: Cˉ³H-Cˉ¹H2-OH. Hier ergeben drei C-H-Bindungen eine Gesamtladung am C-Atom, die (Cº+3e→Cˉ³)-3 ist. Zwei C-H-Bindungen ergeben eine Ladung am C-Atom, die gleich -2 ist, während die C→O-Bindung eine Ladung von +1 ergibt, was die Gesamtladung am C-Atom bedeutet: (-2+1= -1)-1.

Jetzt weißt du, wie man die Oxidationsstufe eines Elements bestimmt. Wenn Sie zumindest über Grundkenntnisse in Chemie verfügen, ist diese Aufgabe kein Problem für Sie.

In der Chemie ist die Beschreibung verschiedener Redoxprozesse nicht vollständig ohne Oxidationsstufen - spezielle bedingte Werte, mit denen Sie die Ladung eines Atoms eines beliebigen chemischen Elements bestimmen können.

Wenn wir die Oxidationsstufe (nicht mit Wertigkeit verwechseln, da sie in vielen Fällen nicht übereinstimmen) als Eintrag in einem Notizbuch darstellen, sehen wir nur Zahlen mit Nullzeichen (0 - in einer einfachen Substanz) plus ( +) oder minus (-) über dem für uns interessanten Stoff. Wie dem auch sei, sie spielen eine große Rolle in der Chemie, und die Fähigkeit, CO (Oxidationszustand) zu bestimmen, ist eine notwendige Grundlage für das Studium dieses Themas, ohne die weitere Maßnahmen keinen Sinn machen.

Wir verwenden CO zur Beschreibung der chemischen Eigenschaften eines Stoffes (oder eines einzelnen Elements), der korrekten Schreibweise seines internationalen Namens (für jedes Land und jede Nation verständlich, unabhängig von der verwendeten Sprache) und Formel sowie zur Klassifizierung nach Merkmalen.

Der Grad kann drei Arten haben: der höchste (um ihn zu bestimmen, müssen Sie wissen, in welcher Gruppe sich das Element befindet), der mittlere und der niedrigste (es ist notwendig, die Nummer der Gruppe, in der sich das Element befindet, von der Nummer zu subtrahieren 8; natürlich wird die Zahl 8 genommen, weil die Summe im Periodensystem D. Mendeleev 8 Gruppen). Einzelheiten zur Bestimmung des Oxidationsgrades und seiner korrekten Platzierung werden weiter unten besprochen.

Wie der Oxidationszustand bestimmt wird: konstantes CO

Erstens kann CO variabel oder konstant sein.

Die Bestimmung des konstanten Oxidationszustands ist nicht schwierig, daher ist es besser, den Unterricht damit zu beginnen: Dazu benötigen Sie nur die Fähigkeit, das PS (Periodensystem) zu verwenden. Es gibt also eine Reihe von bestimmten Regeln:

1. Null Grad. Es wurde oben erwähnt, dass es nur einfache Substanzen haben: S, O2, Al, K und so weiter.
2. Sind die Moleküle neutral (also ohne elektrische Ladung), dann ist die Summe ihrer Oxidationsstufen Null. Bei Ionen muss die Summe jedoch gleich der Ladung des Ions selbst sein.
3. In den Gruppen I, II, III des Periodensystems befinden sich hauptsächlich Metalle. Die Elemente dieser Gruppen haben eine positive Ladung, deren Anzahl der Gruppennummer (+1, +2 oder +3) entspricht. Die große Ausnahme ist vielleicht Eisen (Fe) – sein CO kann sowohl +2 als auch +3 betragen.
4. Wasserstoff CO (H) ist meistens +1 (bei Wechselwirkung mit Nichtmetallen: HCl, H2S), aber in einigen Fällen setzen wir -1 (wenn Hydride in Verbindungen mit Metallen gebildet werden: KH, MgH2).
5. CO Sauerstoff (O) +2. Verbindungen mit diesem Element bilden Oxide (MgO, Na2O, H20 - Wasser). Es gibt jedoch auch Fälle, in denen Sauerstoff eine Oxidationsstufe von -1 hat (bei der Bildung von Peroxiden) oder sogar als Reduktionsmittel wirkt (in Kombination mit Fluor F, weil die oxidierenden Eigenschaften von Sauerstoff schwächer sind).

Basierend auf diesen Informationen werden die Oxidationsstufen in eine Vielzahl von komplexen Substanzen eingeordnet, Redoxreaktionen beschrieben und so weiter, aber dazu später mehr.

CO-Variable

Einige chemische Elemente unterscheiden sich dadurch, dass sie mehr als eine Oxidationsstufe haben und diese ändern, je nachdem in welcher Formel sie sich befinden. Gemäß den Regeln muss die Summe aller Potenzen auch gleich Null sein, aber um sie zu finden, müssen Sie einige Berechnungen durchführen. In der geschriebenen Version sieht es aus wie eine algebraische Gleichung, aber im Laufe der Zeit „füllen wir unsere Hand“, und es ist nicht schwierig, den gesamten Aktionsalgorithmus mental zu erstellen und schnell auszuführen.

Es wird nicht so einfach sein, die Wörter zu verstehen, und es ist besser, sofort in die Praxis zu gehen:

HNO3 - Bestimmen Sie in dieser Formel den Oxidationszustand von Stickstoff (N). In der Chemie lesen wir die Namen der Elemente und nähern uns der Anordnung der Oxidationsstufen auch vom Ende her. Es ist also bekannt, dass CO2 von Sauerstoff -2 ist. Wir müssen die Oxidationsstufe mit dem Koeffizienten auf der rechten Seite (falls vorhanden) multiplizieren: -2*3=-6. Als nächstes gehen wir zu Wasserstoff (H) über: Sein CO in der Gleichung ist +1. Das bedeutet, dass Sie 6 addieren müssen, damit das Gesamt-CO Null ergibt. Überprüfen Sie: +1+6-7=-0.

Weitere Aufgaben finden Sie am Ende, aber zuerst müssen wir feststellen, welche Elemente eine variable Oxidationsstufe haben. Grundsätzlich ändern alle Elemente, bis auf die ersten drei Gruppen, ihren Grad. Die auffallendsten Beispiele sind die Halogene (Elemente der Gruppe VII, ohne Fluor F), die Gruppe IV und die Edelgase. Nachfolgend sehen Sie eine Liste einiger Metalle und Nichtmetalle mit unterschiedlichem Grad:

• H(+1, -1);
• Be(-3, +1, +2);
• B (-1, +1, +2, +3);
• C (-4, -2, +2, +4);
• N (-3, -1, +1, +3, +5);
• O(-2, -1);
• Magnesium (+1, +2);
• Si (–4, –3, –2, –1, +2, +4);
• P(-3, -2, -1, +1, +3, +5);
• S (-2, +2, +4, +6);
• Kl (-1, +1, +3, +5, +7).

Dies ist nur eine kleine Anzahl von Artikeln. Es erfordert Studium und Übung, um zu lernen, wie man SD bestimmt, aber das bedeutet nicht, dass Sie sich alle Konstanten und Variablen von SD merken müssen: Denken Sie nur daran, dass letztere viel häufiger vorkommen. Oft spielen der Koeffizient und die dargestellte Substanz eine wichtige Rolle – beispielsweise nimmt Schwefel (S) in Sulfiden einen negativen Grad an, Sauerstoff (O) in Oxiden und Chlor (Cl) in Chloriden. Daher nimmt in diesen Salzen ein anderes Element einen positiven Grad an (und wird in dieser Situation als Reduktionsmittel bezeichnet).

Lösung von Problemen zur Bestimmung des Oxidationsgrades

Jetzt kommen wir zum wichtigsten – der Übung. Probieren Sie die folgenden Aufgaben selbst aus und sehen Sie sich dann die Aufschlüsselung der Lösung an und überprüfen Sie die Antworten:

1. K2Cr2O7 - Finden Sie den Chromgehalt.
   CO für Sauerstoff ist -2, für Kalium +1, und für Chrom bezeichnen wir vorerst als unbekannte Variable x. Der Gesamtwert ist 0. Daher machen wir die Gleichung: +1*2+2*x-2*7=0. Nach der Entscheidung erhalten wir die Antwort 6. Lassen Sie uns überprüfen - alles stimmte überein, was bedeutet, dass die Aufgabe gelöst ist.
2. H2SO4 - finden Sie den Schwefelgehalt.
   Unter Verwendung des gleichen Konzepts erstellen wir eine Gleichung: +2*1+x-2*4=0. Weiter: 2+x-8=0.x=8-2; x=6.

Kurzes Fazit

Um zu lernen, wie Sie den Oxidationszustand selbst bestimmen können, müssen Sie nicht nur Gleichungen schreiben können, sondern auch die Eigenschaften von Elementen verschiedener Gruppen gründlich studieren, sich an Algebra-Lektionen erinnern, Gleichungen mit einer unbekannten Variablen erstellen und lösen.
Vergessen Sie nicht, dass die Regeln ihre Ausnahmen haben und die sollten nicht vergessen werden: Wir sprechen von Elementen mit einer CO-Variablen. Außerdem ist es zur Lösung vieler Probleme und Gleichungen notwendig, die Koeffizienten einstellen zu können (und zu wissen, zu welchem ​​Zweck dies geschieht).

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Anweisung

Als Ergebnis wird eine komplexe Verbindung gebildet - Wasserstofftetrachloraurat. Der Komplexbildner darin ist ein Goldion, die Liganden sind Chlorionen und die äußere Sphäre ist ein Wasserstoffion. So bestimmen Sie den Abschluss Oxidation Elemente in diesem Komplex Verbindung?

Bestimmen Sie zunächst, welches der Elemente, aus denen das Molekül besteht, das elektronegativste ist, dh welches die Gesamtelektronendichte zu sich zieht. Das ist Chlor, weil es im Periodensystem im oberen rechten Teil steht und gleich nach Fluor und Sauerstoff an zweiter Stelle steht. Daher seine Grad Oxidation wird mit einem Minuszeichen sein. Was ist der Abschluss Oxidation Chlor?

Chlor steht wie alle anderen Halogene in der 7. Gruppe des Periodensystems, in seiner äußeren Elektronenebene befinden sich 7 Elektronen. Indem ein weiteres Elektron auf diese Ebene gezogen wird, bewegt es sich in eine stabile Position. Also sein Grad Oxidation wird gleich -1 sein. Und da in diesem Komplex Verbindung vier Chloridionen, dann beträgt die Gesamtladung -4.

Sondern die Summe der Kräfte Oxidation Elemente, aus denen das Molekül besteht, müssen gleich Null sein, da jedes Molekül elektrisch neutral ist. Somit muss -4 auf Kosten von Wasserstoff und Gold mit einer positiven Ladung von +4 ausgeglichen werden.

Du wirst brauchen

• Ein Schullehrbuch in Chemie für die Klassen 8-9 eines beliebigen Autors, das Periodensystem, eine Tabelle der Elektronegativität der Elemente (gedruckt in Schullehrbüchern in Chemie).

Anweisung

Zunächst ist darauf hinzuweisen, dass der Grad ein Konzept ist, das Verbindungen voraussetzt, dh nicht tief in die Struktur eindringt. Wenn sich das Element in einem freien Zustand befindet, ist dies der einfachste Fall - es wird eine einfache Substanz gebildet, was bedeutet, dass der Grad Oxidation es ist gleich null. Zum Beispiel Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Fluor usw.

In komplexen Substanzen ist alles anders: Elektronen sind ungleichmäßig zwischen Atomen verteilt, und es ist der Grad Oxidation hilft, die Anzahl der abgegebenen oder empfangenen Elektronen zu bestimmen. Grad Oxidation kann positiv oder negativ sein. Bei einem Plus werden Elektronen abgegeben, bei einem Minus werden sie empfangen. Einige Elemente ihres Abschlusses Oxidation werden in verschiedenen Verbindungen gespeichert, aber viele unterscheiden sich nicht in dieser Funktion. Es ist notwendig, sich an eine wichtige Regel zu erinnern - die Summe der Grade Oxidation ist immer null. Das einfachste Beispiel, CO-Gas: Wissen, dass der Grad Oxidation Sauerstoff ist in den allermeisten Fällen -2 und mit der obigen Regel können Sie den Grad berechnen Oxidation für C. In Summe mit -2 ergibt die Null nur +2, was den Grad bedeutet Oxidation Kohlenstoff +2. Lassen Sie uns das Problem verkomplizieren und CO2-Gas für Berechnungen nehmen: den Grad Oxidation Sauerstoff bleibt immer noch -2, aber in diesem Fall gibt es zwei Moleküle davon. Daher ist (-2) * 2 = (-4). Eine Zahl, die sich zu -4 bis null addiert, +4, das heißt, in diesem Gas hat es einen Grad Oxidation+4. Ein komplizierteres Beispiel: H2SO4 - Wasserstoff hat einen Grad Oxidation+1, Sauerstoff hat -2. In der gegebenen Verbindung gibt es 2 Wasserstoffatome und 4 Sauerstoffatome, d.h. werden jeweils +2 und -8 sein. Um insgesamt null zu erhalten, müssen Sie 6 Pluspunkte hinzufügen. Also der Abschluss Oxidation Schwefel +6.

Wenn es schwierig ist, in einer Verbindung zu bestimmen, wo das Plus ist, wo das Minus ist, wird Elektronegativität benötigt (sie ist leicht in einem allgemeinen Lehrbuch zu finden). Metalle haben oft einen positiven Grad Oxidation, während Nichtmetalle negativ sind. Aber zum Beispiel PI3 - beide Elemente sind Nichtmetalle. Die Tabelle zeigt, dass die Elektronegativität von Jod 2,6 und 2,2 beträgt. Beim Vergleich stellt sich heraus, dass 2,6 größer als 2,2 ist, das heißt, Elektronen werden in Richtung Jod gezogen (Jod hat einen negativen Grad Oxidation). Nach den gegebenen einfachen Beispielen ist es einfach, den Grad zu bestimmen Oxidation jedes Element in den Verbindungen.

beachten Sie

Keine Notwendigkeit, Metalle und Nichtmetalle zu verwechseln, dann ist der Oxidationszustand leichter zu finden und nicht zu verwechseln.

Grad Oxidation wird die bedingte Ladung eines Atoms in einem Molekül genannt. Es wird angenommen, dass alle Bindungen ionisch sind. Mit anderen Worten, Oxidation charakterisiert die Fähigkeit eines Elements, eine ionische Bindung einzugehen.

Du wirst brauchen

• - Mendelejew-Tisch.

Anweisung

In einer Verbindung ist die Summe der Kräfte der Atome gleich der Ladung dieser Verbindung. Das bedeutet, dass bei einem einfachen Stoff zB Na oder H2 der Grad ist Oxidation Element ist Null.

Grad Oxidation Sauerstoff in Verbindungen ist normalerweise -2. Zum Beispiel hat H2O-Wasser zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom. Tatsächlich ist -2+1+1 = 0 - auf der linken Seite des Ausdrucks die Summe der Potenzen Oxidation alle Atome in der Verbindung. In CaO hat Calcium einen Grad Oxidation+2 und - -2. Ausnahmen hiervon sind OF2- und H2O2-Verbindungen.
Y Grad Oxidation ist immer -1.

Normalerweise der maximale positive Grad Oxidation Element entspricht der Nummer seiner Gruppe in Mendelejews Periodensystem der Elemente. Max Grad Oxidation ist gleich dem Element minus acht. Ein Beispiel ist Chlor in der siebten Gruppe. 7-8 = -1 - Grad Oxidation. Die Ausnahme von dieser Regel bilden Fluor, Sauerstoff und Eisen - in höchster Konzentration Oxidation unter ihrer Gruppennummer. Den höchsten Grad haben die Elemente der Kupfer-Untergruppe Oxidation mehr als 1.

Quellen:

• Der Oxidationszustand der Elemente im Jahr 2018

Grad Oxidation Element ist die bedingte Ladung der Atome eines chemischen Elements in einer Verbindung, berechnet aus der Annahme, dass die Verbindungen nur aus Ionen bestehen. Sie können positive, negative oder Nullwerte haben. Metalle haben positive Oxidationsstufen, während Nichtmetalle sowohl positive als auch negative Oxidationsstufen haben können. Es hängt davon ab, mit welchem ​​Atom das Nichtmetallatom verbunden ist.

Anweisung

beachten Sie

Der Oxidationszustand kann gebrochene Werte haben, zum Beispiel ist in magnetischem Eisenerz Fe2O3 +8/3.

Quellen:

• "Handbuch der Chemie", G.P. Chomtschenko, 2005.

Der Oxidationsgrad ist ein Merkmal von Elementen, das häufig in Lehrbüchern der Chemie zu finden ist. Es gibt eine Vielzahl von Aufgaben, die darauf abzielen, diesen Abschluss zu bestimmen, und viele von ihnen bereiten Schülern und Studenten Schwierigkeiten. Aber durch das Befolgen eines bestimmten Algorithmus können diese Schwierigkeiten vermieden werden.

Du wirst brauchen

• - Periodensystem der chemischen Elemente (Tabelle D. I. Mendeleev).

Anweisung

Denken Sie an eine allgemeine Regel: Jedes Element in einer einfachen Substanz ist gleich Null (einfache Substanzen: Na, Mg, Al, dh Substanzen, die aus einem Element bestehen). Um einen Stoff zu bestimmen, schreiben Sie ihn zunächst einfach auf, ohne die Indizes - die Zahlen rechts unten neben dem Symbol des Elements - zu verlieren. Ein Beispiel wäre Schwefelsäure - H2SO4.

Als nächstes öffnen Sie die Tabelle D.I. Mendeleev und finden Sie den Grad des Elements ganz links in Ihrer Substanz - in diesem Beispiel. Nach der bestehenden Regel ist seine Oxidationsstufe immer positiv und wird mit einem „+“ -Zeichen geschrieben, da es in der Formel einer Substanz die äußerst linke Position einnimmt. Um den Zahlenwert der Oxidationsstufe zu bestimmen, achten Sie auf die Lage des Elements relativ zu den Gruppen. Wasserstoff ist in der ersten Gruppe, daher ist seine Oxidationsstufe +1, aber da es in Schwefelsäure zwei Wasserstoffatome gibt (dies wird uns durch den Index angezeigt), schreiben Sie +2 über sein Symbol.

Bestimmen Sie danach den Oxidationszustand des Elements ganz rechts in der Aufzeichnung - in diesem Fall Sauerstoff. Sein Konditional (oder Oxidationszustand) wird immer negativ sein, da er die richtige Position in der Stoffschreibweise einnimmt. Diese Regel gilt in allen Fällen. Den Zahlenwert des richtigen Elements erhält man durch Subtrahieren der Zahl 8 von seiner Gruppennummer.In diesem Fall ist die Oxidationsstufe von Sauerstoff -2 (6-8=-2) unter Berücksichtigung des Indexes --8.

Um die bedingte Ladung eines Atoms des dritten Elements zu finden, verwenden Sie die Regel: Die Summe der Oxidationsstufen aller Elemente muss gleich Null sein. Daher ist die bedingte Ladung des Sauerstoffatoms in der Substanz gleich +6: (+2)+(+6)+(-8)=0. Schreibe danach +6 über das Schwefelsymbol.

Quellen:

• wie die Oxidationsstufen chemischer Elemente

Phosphor ist ein chemisches Element, das die 15. Seriennummer im Periodensystem hat. Es befindet sich in ihrer V-Gruppe. Ein klassisches Nichtmetall, das 1669 vom Alchemisten Brand entdeckt wurde. Es gibt drei Hauptmodifikationen von Phosphor: Rot (das Teil der Mischung zum Anzünden von Streichhölzern ist), Weiß und Schwarz. Bei sehr hohen Drücken (in der Größenordnung von 8,3 * 10 ^ 10 Pa) geht schwarzer Phosphor in einen anderen allotropen Zustand („metallischer Phosphor“) über und beginnt Strom zu leiten. Phosphor in verschiedenen Substanzen?

Anweisung

Grad erinnern. Dies ist der Wert, der der Ladung des Ions im Molekül entspricht, vorausgesetzt, dass die Elektronenpaare, die die Bindung ausführen, zum elektronegativeren Element verschoben sind (im Periodensystem rechts und oben).

Es ist auch notwendig, die Hauptbedingung zu kennen: Die Summe der elektrischen Ladungen aller Ionen, aus denen das Molekül besteht, muss unter Berücksichtigung der Koeffizienten immer gleich Null sein.

Die Oxidationsstufe stimmt nicht immer quantitativ mit der Wertigkeit überein. Das beste Beispiel ist Kohlenstoff, der in organischen Stoffen immer , gleich 4 hat, und der Oxidationszustand kann gleich -4 und 0 und +2 und +4 sein.

Welche Oxidationsstufe hat zum Beispiel ein Phosphin-PH3-Molekül? Nach alledem ist diese Frage sehr einfach zu beantworten. Da Wasserstoff das allererste Element im Periodensystem ist, kann es dort per Definition nicht "weiter rechts und höher" als angeordnet werden. Daher ist es Phosphor, der Wasserstoffelektronen an sich zieht.

Jedes Wasserstoffatom, das ein Elektron verloren hat, verwandelt sich in ein positiv geladenes Oxidationion +1. Daher ist die positive Gesamtladung +3. Unter Berücksichtigung der Regel, dass die Gesamtladung des Moleküls Null ist, ist die Oxidationsstufe von Phosphor im Phosphinmolekül daher -3.

Nun, was ist der Oxidationszustand von Phosphor in P2O5-Oxid? Nehmen Sie das Periodensystem. Sauerstoff befindet sich in Gruppe VI, rechts von Phosphor, und auch höher, daher ist er definitiv elektronegativer. Das heißt, der Oxidationszustand von Sauerstoff in dieser Verbindung hat ein Minuszeichen und Phosphor ein Pluszeichen. Was sind das für Grade, damit das Molekül als Ganzes neutral ist? Es ist leicht ersichtlich, dass das kleinste gemeinsame Vielfache der Zahlen 2 und 5 10 ist. Daher ist die Oxidationsstufe von Sauerstoff -2 und die von Phosphor +5.

Beim Studium ionischer und kovalenter polarer chemischer Bindungen haben Sie komplexe Substanzen kennengelernt, die aus zwei chemischen Elementen bestehen. Solche Substanzen werden Bi-Pair (von lateinisch Bi - „zwei“) oder Zwei-Element genannt.

Erinnern wir uns an die typischen binären Verbindungen, die wir als Beispiel angeführt haben, um die Mechanismen für die Bildung ionischer und kovalenter polarer chemischer Bindungen zu betrachten: NaHl - Natriumchlorid und HCl - Chlorwasserstoff. Im ersten Fall ist die Bindung ionisch: Das Natriumatom übertrug sein äußeres Elektron auf das Chloratom und verwandelte sich in ein Ion mit der Ladung -1. und das Chloratom nahm ein Elektron auf und verwandelte sich in ein Ion mit einer Ladung von -1. Schematisch lässt sich der Prozess der Umwandlung von Atomen in Ionen wie folgt darstellen:

Im HCl-Molekül entsteht die Bindung durch die Paarung ungepaarter Außenelektronen und die Bildung eines gemeinsamen Elektronenpaares aus Wasserstoff- und Chloratomen.

Richtiger ist es, die Bildung einer kovalenten Bindung in einem Chlorwasserstoffmolekül als Überlagerung einer Ein-Elektronen-s-Wolke eines Wasserstoffatoms mit einer Ein-Elektronen-p-Wolke eines Chloratoms darzustellen:

Bei der chemischen Wechselwirkung verschiebt sich das gemeinsame Elektronenpaar zum elektronegativeren Chloratom:

Solche bedingten Gebühren werden aufgerufen Oxidationszustand. Bei der Definition dieses Begriffs wird bedingt davon ausgegangen, dass bei kovalenten polaren Verbindungen die Bindungselektronen vollständig auf ein elektronegativeres Atom übergegangen sind und die Verbindungen daher nur aus positiv und negativ geladenen Ionen bestehen.

ist die bedingte Ladung der Atome eines chemischen Elements in einer Verbindung, berechnet auf der Grundlage der Annahme, dass alle Verbindungen (sowohl ionische als auch kovalent polare) nur aus Ionen bestehen.

Die Oxidationsstufe kann einen negativen, positiven oder Nullwert haben, der normalerweise oben über dem Elementsymbol platziert wird, zum Beispiel:

Einen negativen Wert für den Oxidationsgrad haben solche Atome, die Elektronen von anderen Atomen erhalten haben oder zu denen gemeinsame Elektronenpaare verschoben wurden, also Atome elektronegativerer Elemente. Fluor hat in allen Verbindungen immer eine Oxidationsstufe von -1. Sauerstoff, nach Fluor das zweitstärkste elektronegative Element, hat fast immer eine Oxidationsstufe von -2, außer bei Verbindungen mit Fluor, zum Beispiel:

Diejenigen Atome, die ihre Elektronen an andere Atome abgeben oder denen gemeinsame Elektronenpaare entnommen werden, also Atome weniger elektronegativer Elemente, haben eine positive Oxidationsstufe. Metalle haben immer eine positive Oxidationsstufe. Für Metalle der Hauptuntergruppen:

Gruppe I in allen Verbindungen, die Oxidationsstufe ist +1,
Gruppe II ist gleich +2. Gruppe III - +3, zum Beispiel:

In Verbindungen ist die Gesamtoxidationsstufe immer Null. Wenn Sie dies und die Oxidationsstufe eines der Elemente kennen, können Sie mithilfe der Formel einer binären Verbindung immer die Oxidationsstufe eines anderen Elements finden. Lassen Sie uns zum Beispiel den Oxidationszustand von Chlor in der Verbindung Cl2O2 finden. Lassen Sie uns die Oxidationsstufe -2 bezeichnen
Sauerstoff: Cl2O2. Daher haben sieben Sauerstoffatome eine negative Gesamtladung (-2) 7 =14. Dann beträgt die Gesamtladung von zwei Chloratomen +14 und von einem Chloratom:
(+14):2 = +7.

In ähnlicher Weise kann man, wenn man die Oxidationsstufen der Elemente kennt, die Formel einer Verbindung formulieren, beispielsweise Aluminiumcarbid (eine Verbindung aus Aluminium und Kohlenstoff). Schreiben wir die Zeichen von Aluminium und Kohlenstoff neben AlC und zuerst das Zeichen von Aluminium, da es sich um ein Metall handelt. Wir bestimmen die Anzahl der externen Elektronen aus dem Periodensystem der Elemente: Al hat 3 Elektronen, C hat 4. Ein Aluminiumatom gibt seine 3 externen Elektronen an Kohlenstoff ab und erhält eine Oxidationsstufe von +3, die der Ladung von entspricht Ion. Das Kohlenstoffatom hingegen nimmt die 4 fehlenden Elektronen auf die "geschätzte Acht" auf und erhält eine Oxidationsstufe von -4.

Schreiben wir diese Werte in die Formel: AlС, und finden Sie das kleinste gemeinsame Vielfache für sie, es ist gleich 12. Dann berechnen wir die Indizes:

Auch die Kenntnis der Oxidationsstufen von Elementen ist notwendig, um eine chemische Verbindung richtig benennen zu können.

Namen binärer Verbindungen bestehen aus zwei Wörtern - den Namen der chemischen Elemente, aus denen sie bestehen. Das erste Wort bezeichnet den elektronegativen Teil der Verbindung - Nichtmetall, sein lateinischer Name mit dem Suffix -id steht immer im Nominativ. Das zweite Wort bezeichnet den elektropositiven Teil - ein Metall oder ein weniger elektronegatives Element, sein Name steht immer im Genitiv. Weist das elektropositive Element unterschiedliche Oxidationsgrade auf, so spiegelt sich dies im Namen wider, der den Oxidationsgrad mit einer römischen Zahl angibt, die am Ende steht.

Damit sich Chemiker aus verschiedenen Ländern verstehen, war es notwendig, eine einheitliche Terminologie und Nomenklatur der Substanzen zu schaffen. Die Prinzipien der chemischen Nomenklatur wurden erstmals 1785 von den französischen Chemikern A. Lavoisier, A. Fourctua, L. Giton und C. Berthollet entwickelt. Derzeit koordiniert die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) die Aktivitäten von Wissenschaftlern aus mehreren Ländern und gibt Empfehlungen zur Nomenklatur von Stoffen und zur Terminologie der Chemie heraus.