Kuinka määrittää hapettumisaste? Jaksollisen taulukon avulla voit tallentaa tietyn kvantitatiivisen arvon mille tahansa kemialliselle alkuaineelle.

Määritelmä

Yritetään ensin ymmärtää, mikä tämä termi on. Jaksollisen järjestelmän mukainen hapetustila on elektronien lukumäärä, jotka elementti ottaa vastaan ​​tai luovuttaa kemiallisen vuorovaikutuksen prosessissa. Se voi ottaa sekä negatiivisia että positiivisia arvoja.

Linkki taulukkoon

Miten hapetusaste määritetään? Jaksotaulukko koostuu kahdeksasta pystysuoraan järjestetystä ryhmästä. Jokaisella niistä on kaksi alaryhmää: pää- ja toissijainen. Indikaattorien asettamiseksi elementeille on käytettävä tiettyjä sääntöjä.

Ohje

Kuinka laskea alkuaineiden hapetustilat? Taulukon avulla voit täysin selviytyä samanlaisesta ongelmasta. Alkalimetallit, jotka sijaitsevat ensimmäisessä ryhmässä (pääalaryhmä), hapetusaste on esitetty yhdisteissä, se vastaa +, on yhtä suuri kuin niiden korkein valenssi. Toisen ryhmän (alaryhmä A) metallien hapetusaste on +2.

Taulukon avulla voit määrittää tämän arvon paitsi elementeille, joilla on metallisia ominaisuuksia, myös ei-metalleille. Niiden maksimiarvo vastaa suurinta valenssia. Esimerkiksi rikille se on +6, typelle +5. Miten niiden minimi (alin) luku lasketaan? Taulukko vastaa myös tähän kysymykseen. Vähennä ryhmän numero kahdeksasta. Esimerkiksi hapelle se on -2, typelle -3.

Yksinkertaisille aineille, jotka eivät joutuneet kemialliseen vuorovaikutukseen muiden aineiden kanssa, määritetyn indikaattorin katsotaan olevan nolla.

Yritetään tunnistaa tärkeimmät toiminnot, jotka liittyvät binääriyhdisteiden järjestelyyn. Kuinka laittaa niihin hapettumisaste? Jaksollinen järjestelmä auttaa ratkaisemaan ongelman.

Otetaan esimerkiksi kalsiumoksidi CaO. Kalsiumille, jotka sijaitsevat toisen ryhmän pääalaryhmässä, arvo on vakio, yhtä suuri kuin +2. Hapen osalta, jolla on ei-metallisia ominaisuuksia, tämä indikaattori on negatiivinen arvo ja se vastaa -2. Määritelmän oikeellisuuden tarkistamiseksi teemme yhteenvedon saaduista luvuista. Tuloksena saamme nollan, joten laskelmat ovat oikein.

Määritetään samanlaiset indikaattorit vielä yhdessä binääriyhdisteessä CuO. Koska kupari sijaitsee toissijaisessa alaryhmässä (ensimmäinen ryhmä), tutkittava indikaattori voi siksi näyttää erilaisia ​​arvoja. Siksi sen määrittämiseksi sinun on ensin tunnistettava hapen indikaattori.

Binäärikaavan lopussa sijaitsevan ei-metallin hapetusasteella on negatiivinen arvo. Koska tämä alkuaine sijaitsee kuudennessa ryhmässä, kun vähennetään kuusi kahdeksasta, saadaan, että hapen hapetusaste vastaa -2. Koska yhdisteessä ei ole indeksejä, kuparin hapetustila on positiivinen, yhtä suuri kuin +2.

Miten muuten kemian taulukkoa käytetään? Alkuaineiden hapetustilat kolmesta alkuaineesta koostuvissa kaavoissa lasketaan myös tietyn algoritmin mukaan. Ensinnäkin nämä indikaattorit sijoitetaan ensimmäiseen ja viimeiseen elementtiin. Ensinnäkin tällä indikaattorilla on positiivinen arvo, joka vastaa valenssia. Äärimmäiselle elementille, joka on ei-metalli, tällä indikaattorilla on negatiivinen arvo, se määritetään erona (ryhmän numero vähennetään kahdeksasta). Keskielementin hapetusastetta laskettaessa käytetään matemaattista yhtälöä. Laskelmissa otetaan huomioon kullekin elementille saatavilla olevat indeksit. Kaikkien hapetustilojen summan on oltava nolla.

Esimerkki määrityksestä rikkihapossa

Tämän yhdisteen kaava on H2SO4. Vedyn hapetusaste on +1, hapen -2. Rikin hapetusasteen määrittämiseksi laadimme matemaattisen yhtälön: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Saadaan, että rikin hapetusaste vastaa +6.

Johtopäätös

Sääntöjä käytettäessä voit järjestää kertoimet redox-reaktioihin. Tätä asiaa käsitellään koulun opetussuunnitelman yhdeksännen luokan kemian kurssissa. Lisäksi hapettumisasteita koskevien tietojen avulla voit suorittaa OGE:n ja Unified State Examinationin tehtävät.

Aseta oikein hapetustilat On neljä sääntöä, jotka on pidettävä mielessä.

1) Yksinkertaisessa aineessa minkä tahansa alkuaineen hapetusaste on 0. Esimerkkejä: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Sinun tulee muistaa elementit, joille ovat ominaisia jatkuvat hapetustilat. Kaikki ne on lueteltu taulukossa.

3) Alkuaineen korkein hapetusaste on pääsääntöisesti sama kuin sen ryhmän lukumäärä, jossa tämä alkuaine sijaitsee (esim. fosfori on ryhmässä V, fosforin korkein SD on +5). Tärkeitä poikkeuksia: F, O.

4) Jäljellä olevien alkuaineiden hapetustilojen etsintä perustuu yksinkertaiseen sääntöön:

Neutraalissa molekyylissä kaikkien alkuaineiden hapetustilojen summa on nolla ja ionissa - ionin varaus.

Muutama yksinkertainen esimerkki hapetustilojen määrittämisestä

Esimerkki 1. On tarpeen löytää ammoniakissa (NH 3) olevien alkuaineiden hapetustilat.

Päätös. Tiedämme jo (katso 2), että Art. OK. vety on +1. Tämä ominaisuus on vielä löydettävä typelle. Olkoon x haluttu hapetusaste. Muodostetaan yksinkertaisin yhtälö: x + 3 (+1) \u003d 0. Ratkaisu on ilmeinen: x \u003d -3. Vastaus: N -3 H 3 +1.

Esimerkki 2. Määritä H 2 SO 4 -molekyylin kaikkien atomien hapetustilat.

Päätös. Vedyn ja hapen hapetustilat ovat jo tiedossa: H(+1) ja O(-2). Muodostamme yhtälön rikin hapetusasteen määrittämiseksi: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Ratkaisemme tämän yhtälön, löydämme: x \u003d +6. Vastaus: H +1 2 S +6 O -2 4 .

Esimerkki 3. Laske kaikkien Al(NO 3) 3 -molekyylin alkuaineiden hapetusasteet.

Päätös. Algoritmi pysyy ennallaan. Alumiininitraatin "molekyylin" koostumus sisältää yhden Al-atomin (+3), 9 happiatomia (-2) ja 3 typpiatomia, joiden hapetusaste meidän on laskettava. Vastaava yhtälö: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Vastaus: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Esimerkki 4. Määritä (AsO 4) 3- ionin kaikkien atomien hapetusaste.

Päätös. Tässä tapauksessa hapetustilojen summa ei ole enää nolla, vaan ionin varaus, eli -3. Yhtälö: x + 4 (-2) = -3. Vastaus: As(+5), O(-2).

Mitä tehdä, jos kahden alkuaineen hapetusaste ei ole tiedossa

Onko mahdollista määrittää useiden alkuaineiden hapetusasteet kerralla samanlaisella yhtälöllä? Jos tarkastelemme tätä ongelmaa matematiikan näkökulmasta, vastaus on kielteinen. Lineaarisella yhtälöllä, jossa on kaksi muuttujaa, ei voi olla ainutlaatuista ratkaisua. Mutta me emme vain ratkaise yhtälöä!

Esimerkki 5. Määritä (NH 4) 2 SO 4:n kaikkien alkuaineiden hapetusaste.

Päätös. Vedyn ja hapen hapetustilat tunnetaan, mutta rikin ja typen eivät. Klassinen esimerkki ongelmasta kahden tuntemattoman kanssa! Emme pidä ammoniumsulfaattia yhtenä "molekyylinä", vaan kahden ionin yhdistelmänä: NH 4 + ja SO 4 2-. Tiedämme ionien varaukset, jokainen niistä sisältää vain yhden atomin, jonka hapetusaste on tuntematon. Aiempien ongelmien ratkaisemisesta saatujen kokemusten avulla voimme helposti löytää typen ja rikin hapetustilat. Vastaus: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Johtopäätös: jos molekyyli sisältää useita atomeja, joiden hapetusaste on tuntematon, yritä "jakaa" molekyyli useisiin osiin.

Kuinka järjestää hapetustilat orgaanisissa yhdisteissä

Esimerkki 6. Ilmoita kaikkien CH 3 CH 2 OH:n alkuaineiden hapetusasteet.

Päätös. Orgaanisten yhdisteiden hapettumistilojen löytämisellä on omat erityispiirteensä. Erityisesti on tarpeen löytää kunkin hiiliatomin hapetusasteet erikseen. Voit perustella seuraavasti. Tarkastellaan esimerkiksi metyyliryhmän hiiliatomia. Tämä C-atomi on kytketty 3 vetyatomiin ja viereiseen hiiliatomiin. C-H-sidoksessa elektronitiheys siirtyy kohti hiiliatomia (koska C:n elektronegatiivisuus ylittää vedyn EO:n). Jos tämä siirtymä olisi täydellinen, hiiliatomi saisi varauksen -3.

-CH 2 OH -ryhmän C-atomi on sitoutunut kahteen vetyatomiin (elektronitiheys siirtyy kohti C), yhteen happiatomiin (elektronitiheyssiirtymä kohti O) ja yhteen hiiliatomiin (voimme olettaa, että elektronitiheyden siirtymät tässä tapausta ei tapahdu). Hiilen hapetusaste on -2 +1 +0 = -1.

Vastaus: C-3H+13C-1H+12O-2H+1.

Älä sekoita käsitteitä "valenssi" ja "hapetustila"!

Hapetustila sekoitetaan usein valenssiin. Älä tee sitä virhettä. Listaan ​​tärkeimmät erot:

• hapetusasteella on merkki (+ tai -), valenssi - ei;
• hapettumisaste voi olla nolla jopa monimutkaisessa aineessa, valenssin yhtäläisyys nollaan tarkoittaa pääsääntöisesti sitä, että tämän alkuaineen atomi ei ole yhteydessä muihin atomeihin (emme käsittele minkäänlaisia ​​inkluusioyhdisteitä ja muuta "eksotiikkaa" täällä);
• hapetusaste on muodollinen käsite, joka saa todellisen merkityksen vain yhdisteissä, joissa on ionisia sidoksia, käsitettä "valenssi", päinvastoin, käytetään kätevimmin suhteessa kovalenttisiin yhdisteisiin.

Hapetustila (tarkemmin sanottuna sen moduuli) on usein numeerisesti yhtä suuri kuin valenssi, mutta vielä useammin nämä arvot EIVÄT täsmää. Esimerkiksi hiilen hapetusaste CO 2:ssa on +4; valenssi C on myös yhtä suuri kuin IV. Mutta metanolissa (CH 3 OH) hiilen valenssi pysyy samana ja C:n hapetusaste on -1.

Pieni testi aiheesta "Hapettumisaste"

Käytä muutama minuutti tarkistaaksesi, kuinka olet ymmärtänyt tämän aiheen. Sinun on vastattava viiteen yksinkertaiseen kysymykseen. Onnea!

Jaksottaisen lain moderni muotoilu, jonka D. I. Mendeleev löysi vuonna 1869:

Elementtien ominaisuudet ovat jaksollisessa riippuvuudessa järjestysluvusta.

Alkuaineiden atomien elektronikuoren koostumuksen muutoksen ajoittain toistuva luonne selittää alkuaineiden ominaisuuksien jaksoittaisen muutoksen liikkuessaan jaksollisen järjestelmän jaksojen ja ryhmien läpi.

Jäljitetään esimerkiksi IA - VIIA ryhmien alkuaineiden korkeamman ja alemman hapetusasteen muutos toisella - neljännellä jaksolla taulukon mukaan. 3.

Positiivista Kaikki alkuaineet fluoria lukuun ottamatta osoittavat hapettumisasteita. Niiden arvot kasvavat kasvavan ydinvarauksen myötä ja ovat samat kuin elektronien lukumäärä viimeisellä energiatasolla (paitsi happi). Näitä hapetustiloja kutsutaan korkeampi hapetustilat. Esimerkiksi fosforin P korkein hapetusaste on +V.

Negatiivinen Hapettumisasteita osoittavat alkuaineet, jotka alkavat hiilestä C, pii Si ja germanium Ge. Niiden arvot vastaavat kahdeksaan asti puuttuvien elektronien määrää. Näitä hapetustiloja kutsutaan huonompi hapetustilat. Esimerkiksi fosforiatomilta P viimeisellä energiatasolla puuttuu kolme elektronia kahdeksaan, mikä tarkoittaa, että fosforin P alin hapetusaste on -III.

Korkeampien ja alempien hapetusasteiden arvot toistetaan ajoittain, osuen ryhmiin; esimerkiksi IVA-ryhmässä hiili C, pii Si ja germanium Ge ovat korkein hapetusaste +IV ja alhaisin hapetusaste - IV.

Tämä hapetustilojen muutosten taajuus heijastuu alkuaineiden kemiallisten yhdisteiden koostumuksen ja ominaisuuksien jaksoittaiseen muutokseen.

Vastaavasti IA–VIIA-ryhmien 1.–6. jaksojen alkuaineiden elektronegatiivisuuden jaksollinen muutos voidaan jäljittää (taulukko 4).

Jokaisessa jaksollisen järjestelmän jaksossa elementtien elektronegatiivisuus kasvaa sarjanumeron kasvaessa (vasemmalta oikealle).

Jokaisessa ryhmä Jaksotaulukossa elektronegatiivisuus pienenee atomiluvun kasvaessa (ylhäältä alas). Fluori F:llä on suurin ja cesium Cs:llä pienin elektronegatiivisuus 1.-6. jakson alkuaineista.

Tyypillisillä ei-metalleilla on korkea elektronegatiivisuus, kun taas tyypillisillä metalleilla on alhainen elektronegatiivisuus.

Esimerkkejä osien A, B tehtävistä

1. Neljännessä jaksossa elementtien lukumäärä on

2. Kolmannen ajanjakson alkuaineiden metalliset ominaisuudet Na:sta Cl:ään

1) voima

2) heikentää

3) älä muuta

4) en tiedä

3. Kasvavien atomilukujen halogeenien ei-metalliset ominaisuudet

1) lisätä

2) mene alas

3) pysyvät ennallaan

4) en tiedä

4. Alkuaineiden sarjassa Zn - Hg - Co - Cd yksi alkuaine, joka ei sisälly ryhmään, on

5. Elementtien metalliset ominaisuudet kasvavat peräkkäin

1) In-Ga-Al

2) K - Rb - Sr

3) Ge-Ga-Tl

4) Li - Be - Mg

6. Ei-metalliset ominaisuudet elementtisarjassa Al - Si - C - N

1) lisätä

2) vähentää

3) älä muuta

4) en tiedä

7. Alkuaineiden sarjassa O - S - Se - Te atomin mitat (säteet).

1) vähentää

2) lisätä

3) älä muuta

4) en tiedä

8. Alkuaineiden sarjassa P - Si - Al - Mg atomin mitat (säteet).

1) vähentää

2) lisätä

3) älä muuta

4) en tiedä

9. Fosforille elementti, jossa on vähemmän elektronegatiivisuus on

10. Molekyyli, jossa elektronitiheys on siirtynyt fosforiatomiin

11. Korkein alkuaineiden hapetustila ilmenee oksidien ja fluoridien joukossa

1) СlO 2, PCl 5, SeCl 4, SO 3

2) PCl, Al 2O 3, KCl, CO

3) SeO 3, BCl 3, N 2 O 5, CaCl 2

4) AsCl 5, SeO 2, SCl 2, Cl 2 O 7

12. Alempi alkuaineiden hapettumisaste - niiden vetyyhdisteissä ja joukon fluorideissa

1) ClF3, NH3, NaH, OF 2

2) H3S+, NH+, SiH4, H2Se

3) CH4, BF4, H30+, PF3

4) PH 3 , NF+, HF 2, CF 4

13. Valenssi moniarvoiselle atomille sama yhdisteiden sarjassa

1) SiH 4 - AsH 3 - CF 4

2) PH 3 - BF 3 - ClF 3

3) AsF 3 - SiCl 4 - IF 7

4) H 2 O - BClg - NF 3

14. Ilmoita aineen tai ionin kaavan ja niissä olevan hiilen hapetusasteen välinen vastaavuus

Kemiallinen valmistelu ZNO:lle ja DPA:lle
Kattava painos

OSA JA

YLEINEN KEMIIA

KEMIALLINEN SIDOS JA AINEEN RAKENNE

Hapetustila

Hapetustila on molekyylin tai kiteen atomin ehdollinen varaus, joka syntyi siihen, kun kaikki sen luomat polaariset sidokset olivat luonteeltaan ionisia.

Toisin kuin valenssi, hapetustilat voivat olla positiivisia, negatiivisia tai nolla. Yksinkertaisissa ioniyhdisteissä hapetusaste osuu yhteen ionien varausten kanssa. Esimerkiksi natriumkloridissa NaCl (Na + Cl -) Natriumin hapetusaste on +1 ja kloorin -1, kalsiumoksidissa CaO (Ca +2 O -2) Kalsiumin hapetusaste on +2 ja Oxysenin -2. Tämä sääntö koskee kaikkia emäksisiä oksideja: metallialkuaineen hapetusaste on yhtä suuri kuin metalli-ionin varaus (natrium +1, barium +2, alumiini +3), ja hapen hapetusaste on -2. Hapetusaste ilmaistaan ​​arabialaisilla numeroilla, jotka on sijoitettu elementin symbolin yläpuolelle, kuten valenssi, ja jotka osoittavat ensin varauksen merkin ja sitten sen numeerisen arvon:

Jos hapetustilan moduuli on yhtä suuri kuin yksi, numero "1" voidaan jättää pois ja vain etumerkki voidaan kirjoittaa: Na + Cl-.

Hapetusaste ja valenssi ovat toisiinsa liittyviä käsitteitä. Monissa yhdisteissä alkuaineiden hapetusasteen absoluuttinen arvo on sama kuin niiden valenssi. On kuitenkin monia tapauksia, joissa valenssi eroaa hapetustilasta.

Yksinkertaisissa aineissa - ei-metalleissa on kovalenttinen ei-polaarinen sidos, yhteinen elektronipari on siirtynyt yhteen atomeista, joten elementtien hapettumisaste yksinkertaisissa aineissa on aina nolla. Mutta atomit ovat yhteydessä toisiinsa, eli niillä on tietty valenssi, koska esimerkiksi hapessa hapen valenssi on II ja typessä typen valenssi on III:

Vetyperoksidimolekyylissä hapen valenssi on myös II ja vedyn I:

Mahdollisten tutkintojen määritelmä alkuaineen hapettuminen

Hapettumisasteet, joita alkuaineet voivat näyttää erilaisissa yhdisteissä, voidaan useimmissa tapauksissa määrittää ulkoisen elektronisen tason rakenteen tai alkuaineen paikan perusteella jaksollisessa järjestelmässä.

Metallien alkuaineiden atomit voivat luovuttaa vain elektroneja, joten yhdisteissä niillä on positiivinen hapetustila. Sen absoluuttinen arvo monissa tapauksissa (lukuun ottamatta d -elementit) on yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä ulkotasolla, eli ryhmänumero jaksollisessa järjestelmässä. atomeja d -elementit voivat luovuttaa elektroneja myös etutasolta, nimittäin täyttämättömistä d - kiertoradat. Siksi varten d -elementtejä, on paljon vaikeampaa määrittää kaikki mahdolliset hapetustilat kuin varten s- ja p-elementit. On turvallista sanoa, että suurin osa d -elementtien hapetusaste on +2 johtuen ulomman elektronisen tason elektroneista, ja suurin hapetusaste on useimmissa tapauksissa yhtä suuri kuin ryhmänumero.

Ei-metallisten alkuaineiden atomeilla voi olla sekä positiivisia että negatiivisia hapetusasteita riippuen siitä, minkä alkuaineen atomin kanssa ne muodostavat sidoksen. Jos elementti on elektronegatiivisempi, sillä on negatiivinen hapetustila ja jos vähemmän elektronegatiivinen - positiivinen.

Ei-metallisten alkuaineiden hapetusasteen absoluuttinen arvo voidaan määrittää ulomman elektronikerroksen rakenteesta. Atomi pystyy vastaanottamaan niin monta elektronia, että kahdeksan elektronia sijaitsee sen ulkotasolla: ryhmän VII ei-metalliset elementit ottavat yhden elektronin ja osoittavat hapetusasteen -1, ryhmän VI - kaksi elektronia ja hapetustilan - 2 jne.

Ei-metalliset elementit pystyvät luovuttamaan eri määrän elektroneja: enintään niin monta kuin on ulkoisella energiatasolla. Toisin sanoen ei-metallisten alkuaineiden maksimaalinen hapetusaste on yhtä suuri kuin ryhmänumero. Atomien ulkotasolla tapahtuvasta elektronirullauksesta johtuen parittomia elektroneja, joita atomi voi luovuttaa kemiallisissa reaktioissa, vaihtelee, joten ei-metalliset alkuaineet pystyvät osoittamaan erilaisia ​​välihapetustiloja.

Mahdolliset hapetustilat s - ja p-elementit

PS ryhmä
Korkein hapetusaste
Keskitason hapetustila
Alempi hapetusaste

Yhdisteiden hapetusasteiden määritys

Mikä tahansa sähköisesti neutraali molekyyli, joten kaikkien alkuaineiden atomien hapetustilojen summan on oltava nolla. Määritetään hapettumisaste rikissä (I V) oksidi SO 2 tauphosphorus (V) sulfidi P 2 S 5.

Rikki(ja V)oksidi SO 2 muodostuu kahden alkuaineen atomeista. Näistä hapella on suurin elektronegatiivisuus, joten happiatomeilla on negatiivinen hapetustila. Hapen kohdalla se on -2. Tässä tapauksessa rikillä on positiivinen hapetusaste. Eri yhdisteissä rikki voi osoittaa erilaisia ​​hapetusasteita, joten tässä tapauksessa se on laskettava. Molekyylissä SO2 kaksi happiatomia, joiden hapetusaste on -2, joten happiatomien kokonaisvaraus on -4. Jotta molekyyli olisi sähköisesti neutraali, rikkiatomin on neutraloitava täysin molempien happiatomien varaus, joten rikin hapetusaste on +4:

Fosforimolekyylissä V) sulfidi P2S5 elektronegatiivisempi alkuaine on rikki, eli sillä on negatiivinen hapetusaste ja fosforilla positiivinen. Rikin negatiivinen hapetusaste on vain 2. Yhdessä viidellä rikkiatomilla on negatiivinen varaus -10. Siksi kahden fosforiatomin on neutraloitava tämä varaus kokonaisvarauksella +10. Koska molekyylissä on kaksi fosforiatomia, kunkin hapetusasteen tulee olla +5:

Ei-binääristen yhdisteiden - suolojen, emästen ja happojen - hapetusasteen laskeminen on vaikeampaa. Mutta tätä varten tulisi käyttää myös sähköisen neutraalisuuden periaatetta ja muistaa myös, että useimmissa yhdisteissä hapen hapetusaste on -2, vedyn +1.

Harkitse tätä käyttämällä esimerkkiä kaliumsulfaatista K2SO4. Kaliumin hapetusaste yhdisteissä voi olla vain +1 ja hapen -2:

Sähköneutraaliuden periaatteesta laskemme rikin hapetustilan:

2(+1) + 1(x) + 4(-2) = 0, joten x = +6.

Kun määritetään yhdisteiden alkuaineiden hapetusaste, on noudatettava seuraavia sääntöjä:

1. Yksinkertaisen aineen alkuaineen hapetusaste on nolla.

2. Fluori on elektronegatiivisin kemiallinen alkuaine, joten fluorin hapetusaste kaikissa yhdisteissä on -1.

3. Happi on elektronegatiivisin alkuaine fluorin jälkeen, joten hapen hapetusaste kaikissa yhdisteissä paitsi fluorideissa on negatiivinen: useimmissa tapauksissa se on -2 ja peroksideissa -1.

4. Vedyn hapetusaste useimmissa yhdisteissä on +1 ja metallialkuaineyhdisteissä (hydridit) -1.

5. Metallien hapetusaste yhdisteissä on aina positiivinen.

6. Elektronegatiivisemmalla elementillä on aina negatiivinen hapetusaste.

7. Molekyylin kaikkien atomien hapetustilojen summa on nolla.

MÄÄRITELMÄ

Hapetustila on kvantitatiivinen arvio yhdisteen kemiallisen alkuaineen atomin tilasta sen elektronegatiivisuuden perusteella.

Se vaatii sekä positiivisia että negatiivisia arvoja. Yhdisteen alkuaineen hapetusasteen ilmaisemiseksi sinun on asetettava arabialainen numero vastaavalla merkillä ("+" tai "-") sen symbolin yläpuolelle.

On muistettava, että hapettumisaste on määrä, jolla ei ole fyysistä merkitystä, koska se ei heijasta atomin todellista varausta. Tätä käsitettä käytetään kuitenkin hyvin laajasti kemiassa.

Taulukko kemiallisten alkuaineiden hapetusasteesta

Suurin positiivinen ja pienin negatiivinen hapetustila voidaan määrittää käyttämällä D.I.:n jaksollista taulukkoa. Mendelejev. Ne ovat yhtä suuria kuin sen ryhmän numero, jossa elementti sijaitsee, ja vastaavasti "korkeimman" hapetusasteen arvon ja luvun 8 välinen erotus.

Jos tarkastelemme kemiallisia yhdisteitä tarkemmin, niin aineissa, joissa on ei-polaarisia sidoksia, alkuaineiden hapetusaste on nolla (N 2, H 2, Cl 2).

Metallien hapetusaste alkuainetilassa on nolla, koska elektronitiheysjakauma niissä on tasainen.

Yksinkertaisissa ioniyhdisteissä niiden alkuaineiden hapetusaste on yhtä suuri kuin sähkövaraus, koska näiden yhdisteiden muodostumisen aikana tapahtuu lähes täydellinen elektronien siirto atomista toiseen: Na +1 I -1, Mg +2 Cl-12, Al+3F-13, Zr+4Br-14.

Määritettäessä alkuaineiden hapetusastetta yhdisteissä, joissa on polaarisia kovalenttisia sidoksia, niiden elektronegatiivisuuden arvoja verrataan. Koska kemiallisen sidoksen muodostumisen aikana elektronit siirtyvät elektronegatiivisempien alkuaineiden atomeihin, jälkimmäisillä on negatiivinen hapetustila yhdisteissä.

On alkuaineita, joille vain yksi hapetusaste on tyypillinen (fluori, IA- ja IIA-ryhmien metallit jne.). Fluorilla, jolle on tunnusomaista suurin elektronegatiivisuus, yhdisteissä on aina jatkuva negatiivinen hapetusaste (-1).

Alkali- ja maa-alkalielementeillä, joille on ominaista suhteellisen alhainen elektronegatiivisuuden arvo, on aina positiivinen hapetusaste, vastaavasti (+1) ja (+2).

On kuitenkin olemassa myös sellaisia ​​kemiallisia alkuaineita, joille on tunnusomaista useat hapetusasteen arvot (rikki - (-2), 0, (+2), (+4), (+6) jne.) .

Jotta olisi helpompi muistaa, kuinka monta ja mitä hapetusastetta tietylle kemialliselle alkuaineelle on ominaista, käytetään kemiallisten alkuaineiden hapetusastetaulukoita, jotka näyttävät tältä:

Sarjanumero	venäjä / englanti otsikko	kemiallinen symboli	Hapetustila
	Vety
	Helium / helium
	Litium / Litium
	Beryllium / Beryllium
			(-1), 0, (+1), (+2), (+3)
	Hiili / hiili		(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)
	Typpi / typpi		(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)
	Happi / happi		(-2), (-1), 0, (+1), (+2)
	Fluori / fluori
	Natrium
	Magnesium / Magnesium
	Alumiini
	Silicon / Silicon		(-4), 0, (+2), (+4)
	Fosfori / Fosfori		(-3), 0, (+3), (+5)
	Rikki		(-2), 0, (+4), (+6)
	Kloori / Kloori		(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), harvoin (+2) ja (+4)
	Argon / Argon
	Kalium / kalium
	Kalsium / kalsium
	Scandium / Scandium
	Titaani / Titaani		(+2), (+3), (+4)
	Vanadiini / Vanadiini		(+2), (+3), (+4), (+5)
	Kromi / kromi		(+2), (+3), (+6)
	Mangaani / mangaani		(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)
	Rauta / rauta		(+2), (+3), harvoin (+4) ja (+6)
	Koboltti / koboltti		(+2), (+3), harvoin (+4)
	Nikkeli / Nikkeli		(+2), harvoin (+1), (+3) ja (+4)
	Kupari		+1, +2, harvinainen (+3)
	Gallium / Gallium		(+3), harvinainen (+2)
	germanium / germanium		(-4), (+2), (+4)
	Arseeni / Arseeni		(-3), (+3), (+5), harvoin (+2)
	Seleeni / Seleeni		(-2), (+4), (+6), harvoin (+2)
	Bromi / bromi		(-1), (+1), (+5), harvoin (+3), (+4)
	Kryptoni / kryptoni
	Rubidium / Rubidium
	Strontium / Strontium
	yttrium / yttrium
	Zirkonium / Zirkonium		(+4), harvoin (+2) ja (+3)
	Niobium / Niobium		(+3), (+5), harvoin (+2) ja (+4)
	Molybdeeni / Molybdeeni		(+3), (+6), harvoin (+2), (+3) ja (+5)
	Teknetium / teknetium
	Rutenium / ruteeni		(+3), (+4), (+8), harvoin (+2), (+6) ja (+7)
	Rodium		(+4), harvoin (+2), (+3) ja (+6)
	Palladium / Palladium		(+2), (+4), harvoin (+6)
	Hopea / hopea		(+1), harvoin (+2) ja (+3)
	Kadmium / kadmium		(+2), harvinainen (+1)
	Indium / Indium		(+3), harvoin (+1) ja (+2)
	Tina / Tina		(+2), (+4)
	Antimoni / Antimoni		(-3), (+3), (+5), harvoin (+4)
	Telluuri / Telluuri		(-2), (+4), (+6), harvoin (+2)
			(-1), (+1), (+5), (+7), harvoin (+3), (+4)
	Xenon / Xenon
	Cesium / Cesium
	Barium / Barium
	Lantaani / Lantaani
	Cerium / Cerium		(+3), (+4)
	Praseodyymi / Praseodyymi
	Neodyymi / Neodyymi		(+3), (+4)
	Promethium / Promethium
	Samaria / Samarium		(+3), harvinainen (+2)
	Europium / Europium		(+3), harvinainen (+2)
	Gadolinium / Gadolinium
	Terbium / Terbium		(+3), (+4)
	Dysprosium / Dysprosium
	Holmium / Holmium
	Erbium / Erbium
	Thulium / Thulium		(+3), harvinainen (+2)
	Ytterbium / Ytterbium		(+3), harvinainen (+2)
	Lutetium / Lutetium
	Hafnium / Hafnium
	Tantaali / tantaali		(+5), harvoin (+3), (+4)
	Volframi / volframi		(+6), harvinainen (+2), (+3), (+4) ja (+5)
	Renium / Renium		(+2), (+4), (+6), (+7), harvinainen (-1), (+1), (+3), (+5)
	Osmium / Osmium		(+3), (+4), (+6), (+8), harvoin (+2)
	Iridium / Iridium		(+3), (+4), (+6), harvoin (+1) ja (+2)
	Platina / Platina		(+2), (+4), (+6), harvoin (+1) ja (+3)
	Kulta / Kulta		(+1), (+3), harvoin (+2)
	Mercury / Mercury		(+1), (+2)
	Vyötärö / tallium		(+1), (+3), harvoin (+2)
	Johda / Johda		(+2), (+4)
	Vismutti / Vismutti		(+3), harvoin (+3), (+2), (+4) ja (+5)
	Polonium / Polonium		(+2), (+4), harvoin (-2) ja (+6)
	Astatiini / Astatiini
	Radon / Radon
	Francium / Francium
	Radium / Radium
	Actinium / Actinium
	Torium / Thorium
	Proactinium / Protactinium
	Uraani / Uraani		(+3), (+4), (+6), harvoin (+2) ja (+5)

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Vastaus Määritämme vuorotellen fosforin hapettumisasteen kussakin ehdotetuissa muunnoskaavioissa ja valitsemme sitten oikean vastauksen.

• Fosforin hapetusaste fosfiinissa on (-3) ja fosforihapossa - (+5). Muutos fosforin hapetustilassa: +3 → +5, ts. ensimmäinen vastaus.
• Kemiallisen alkuaineen hapetusaste yksinkertaisessa aineessa on nolla. Fosforin hapetusaste oksidikoostumuksessa P 2 O 5 on yhtä suuri kuin (+5). Muutos fosforin hapetustilassa: 0 → +5, ts. kolmas vastaus.
• Fosforin hapetusaste hapossa, jonka koostumus on HPO 3, on (+5) ja H3PO2 on (+1). Muutos fosforin hapetustilassa: +5 → +1, ts. viides vastaus.

ESIMERKKI 2

Harjoittele	Hapetusaste (-3) hiilellä on yhdisteessä: a) CH3Cl; b) C2H2; c) HCOH; d) C2H6.
Päätös	Jotta voimme antaa oikean vastauksen esitettyyn kysymykseen, määritämme vuorotellen hiilen hapettumisasteen kussakin ehdotetussa yhdisteessä. a) vedyn hapetusaste on (+1) ja kloorin - (-1). Otamme "x":ksi hiilen hapetusasteen: x + 3 × 1 + (-1) = 0; Vastaus on väärä. b) vedyn hapetusaste on (+1). Otamme "y":ksi hiilen hapetusasteen: 2×y + 2×1 = 0; Vastaus on väärä. c) vedyn hapetusaste on (+1) ja hapen - (-2). Otetaan "z":ksi hiilen hapetusaste: 1 + z + (-2) +1 = 0: Vastaus on väärä. d) vedyn hapetusaste on (+1). Otetaan "a":ksi hiilen hapetustila: 2×a + 6×1 = 0; Oikea vastaus.
Vastaus	Vaihtoehto (d)