ऑक्सीकरण की डिग्री कैसे निर्धारित करें? आवर्त सारणी आपको किसी भी रासायनिक तत्व के लिए दिए गए मात्रात्मक मूल्य को रिकॉर्ड करने की अनुमति देती है।

परिभाषा

सबसे पहले, आइए यह समझने की कोशिश करें कि यह शब्द क्या है। आवर्त सारणी के अनुसार ऑक्सीकरण अवस्था उन इलेक्ट्रॉनों की संख्या है जो किसी तत्व द्वारा रासायनिक अंतःक्रिया की प्रक्रिया में स्वीकार या छोड़े जाते हैं। यह नकारात्मक और सकारात्मक दोनों मान ले सकता है।

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ऑक्सीकरण अवस्था कैसे निर्धारित की जाती है? आवर्त सारणी में लंबवत रूप से व्यवस्थित आठ समूह होते हैं। उनमें से प्रत्येक के दो उपसमूह हैं: मुख्य और माध्यमिक। तत्वों के लिए संकेतक सेट करने के लिए, कुछ नियमों का उपयोग किया जाना चाहिए।

अनुदेश

तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों की गणना कैसे करें? तालिका आपको एक समान समस्या से पूरी तरह से निपटने की अनुमति देती है। क्षार धातुएं, जो पहले समूह (मुख्य उपसमूह) में स्थित हैं, यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था दिखाई जाती है, यह + से मेल खाती है, उनकी उच्चतम वैलेंस के बराबर है। दूसरे समूह (उपसमूह A) की धातुओं में +2 ऑक्सीकरण अवस्था होती है।

तालिका आपको इस मान को न केवल धातु गुणों को प्रदर्शित करने वाले तत्वों के लिए, बल्कि गैर-धातुओं के लिए भी निर्धारित करने की अनुमति देती है। उनका अधिकतम मूल्य उच्चतम संयोजकता के अनुरूप होगा। उदाहरण के लिए, सल्फर के लिए यह +6 होगा, नाइट्रोजन के लिए +5। उनके न्यूनतम (निम्नतम) अंक की गणना कैसे की जाती है? तालिका भी इस प्रश्न का उत्तर देती है। समूह संख्या को आठ से घटाएं। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के लिए यह -2 होगा, नाइट्रोजन के लिए -3।

सरल पदार्थों के लिए जो अन्य पदार्थों के साथ रासायनिक संपर्क में प्रवेश नहीं करते थे, निर्धारित संकेतक को शून्य माना जाता है।

आइए द्विआधारी यौगिकों में व्यवस्था से संबंधित मुख्य क्रियाओं की पहचान करने का प्रयास करें। उनमें ऑक्सीकरण की डिग्री कैसे डालें? आवर्त सारणी समस्या को हल करने में मदद करती है।

उदाहरण के लिए, कैल्शियम ऑक्साइड CaO लें। दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह में स्थित कैल्शियम के लिए, मान स्थिर रहेगा, +2 के बराबर। ऑक्सीजन के लिए, जिसमें गैर-धातु गुण होते हैं, यह सूचक ऋणात्मक मान होगा, और यह -2 से मेल खाता है। परिभाषा की शुद्धता की जांच करने के लिए, हम प्राप्त संख्याओं को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। नतीजतन, हमें शून्य मिलता है, इसलिए गणना सही है।

आइए हम एक और बाइनरी कंपाउंड CuO में समान संकेतक निर्धारित करें। चूंकि तांबा एक द्वितीयक उपसमूह (पहला समूह) में स्थित है, इसलिए, अध्ययन के तहत संकेतक अलग-अलग मान दिखा सकता है। इसलिए, इसे निर्धारित करने के लिए, आपको पहले ऑक्सीजन के लिए संकेतक की पहचान करनी होगी।

एक द्विआधारी सूत्र के अंत में स्थित एक गैर-धातु के लिए, ऑक्सीकरण अवस्था का ऋणात्मक मान होता है। चूंकि यह तत्व छठे समूह में स्थित है, आठ में से छह घटाने पर, हम पाते हैं कि ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 से मेल खाती है। चूँकि यौगिक में कोई सूचकांक नहीं है, इसलिए तांबे की ऑक्सीकरण अवस्था +2 के बराबर धनात्मक होगी।

रसायन शास्त्र तालिका का उपयोग और कैसे किया जाता है? तीन तत्वों से युक्त सूत्रों में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना भी एक निश्चित एल्गोरिथम के अनुसार की जाती है। सबसे पहले, इन संकेतकों को पहले और आखिरी तत्व पर रखा गया है। पहले के लिए, इस सूचक का सकारात्मक मूल्य होगा, वैलेंस के अनुरूप। चरम तत्व के लिए, जो एक अधातु है, इस सूचक का ऋणात्मक मान होता है, इसे अंतर के रूप में निर्धारित किया जाता है (समूह संख्या को आठ से घटाया जाता है)। केंद्रीय तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करते समय, गणितीय समीकरण का उपयोग किया जाता है। गणना प्रत्येक तत्व के लिए उपलब्ध सूचकांकों को ध्यान में रखती है। सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होना चाहिए।

सल्फ्यूरिक एसिड में निर्धारण का उदाहरण

इस यौगिक का सूत्र H2SO4 है। हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +1 है, ऑक्सीजन की -2 है। सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करने के लिए, हम एक गणितीय समीकरण बनाते हैं: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0। हम पाते हैं कि सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +6 से मेल खाती है।

निष्कर्ष

नियमों का उपयोग करते समय, आप गुणांक को रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में व्यवस्थित कर सकते हैं। इस मुद्दे को स्कूली पाठ्यक्रम के नौवीं कक्षा के रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम में माना जाता है। इसके अलावा, ऑक्सीकरण की डिग्री के बारे में जानकारी आपको ओजीई और एकीकृत राज्य परीक्षा के कार्यों को पूरा करने की अनुमति देती है।

सही ढंग से लगाने के लिए ऑक्सीकरण अवस्थाध्यान में रखने के लिए चार नियम हैं।

1) एक साधारण पदार्थ में, किसी भी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था 0 होती है। उदाहरण: Na 0, H 0 2, P 0 4।

2) आपको उन तत्वों को याद रखना चाहिए जिनके लिए विशेषता है निरंतर ऑक्सीकरण अवस्था. वे सभी तालिका में सूचीबद्ध हैं।

3) एक तत्व का उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य, एक नियम के रूप में, उस समूह की संख्या के साथ मेल खाता है जिसमें यह तत्व स्थित है (उदाहरण के लिए, फॉस्फोरस समूह वी में है, फॉस्फोरस का उच्चतम एसडी +5 है)। महत्वपूर्ण अपवाद: एफ, ओ।

4) शेष तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की खोज एक सरल नियम पर आधारित है:

एक तटस्थ अणु में, सभी तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का योग शून्य के बराबर होता है, और आयन में - आयन का प्रभार।

ऑक्सीकरण अवस्थाओं के निर्धारण के लिए कुछ सरल उदाहरण

उदाहरण 1. अमोनिया (NH3) में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात करना आवश्यक है।

फेसला. हम पहले से ही जानते हैं (देखें 2) कि कला। ठीक है। हाइड्रोजन +1 है। नाइट्रोजन के लिए यह विशेषता खोजना बाकी है। मान लीजिए x वांछित ऑक्सीकरण अवस्था है। हम सबसे सरल समीकरण बनाते हैं: x + 3 (+1) \u003d 0. समाधान स्पष्ट है: x \u003d -3। उत्तर: एन -3 एच 3 +1।

उदाहरण 2. H2SO4 अणु में सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ निर्दिष्ट करें।

फेसला. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के ऑक्सीकरण राज्य पहले से ही ज्ञात हैं: एच (+1) और ओ (-2)। हम सल्फर के ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करने के लिए एक समीकरण बनाते हैं: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. इस समीकरण को हल करते हुए, हम पाते हैं: x \u003d +6। उत्तर: एच +1 2 एस +6 ओ -2 4।

उदाहरण 3. Al(NO 3) 3 अणु में सभी तत्वों के ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना करें।

फेसला. एल्गोरिथ्म अपरिवर्तित रहता है। एल्यूमीनियम नाइट्रेट के "अणु" की संरचना में अल (+3) का एक परमाणु, 9 ऑक्सीजन परमाणु (-2) और 3 नाइट्रोजन परमाणु शामिल हैं, जिसकी ऑक्सीकरण अवस्था हमें गणना करनी है। संगत समीकरण: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. उत्तर: अल +3 (एन +5 ओ -2 3) 3.

उदाहरण 4. (AsO 4) 3-आयन में सभी परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों का निर्धारण करें।

फेसला. इस स्थिति में, ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग अब शून्य के बराबर नहीं होगा, बल्कि आयन के आवेश, यानी -3 के बराबर होगा। समीकरण: x + 4 (-2) = -3। उत्तर: अस (+5), ओ (-2)।

यदि दो तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था अज्ञात हो तो क्या करें

क्या एक समान समीकरण का उपयोग करके एक साथ कई तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों को निर्धारित करना संभव है? यदि हम इस समस्या को गणित की दृष्टि से देखें तो इसका उत्तर नकारात्मक होगा। दो चरों वाले रैखिक समीकरण का एक अद्वितीय हल नहीं हो सकता। लेकिन हम सिर्फ एक समीकरण हल नहीं कर रहे हैं!

उदाहरण 5. (एनएच 4) 2 एसओ 4 में सभी तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का निर्धारण करें।

फेसला. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के ऑक्सीकरण राज्य ज्ञात हैं, लेकिन सल्फर और नाइट्रोजन नहीं हैं। दो अज्ञात के साथ समस्या का एक उत्कृष्ट उदाहरण! हम अमोनियम सल्फेट को एक "अणु" के रूप में नहीं, बल्कि दो आयनों के संयोजन के रूप में मानेंगे: NH 4 + और SO 4 2-। हम आयनों के आवेशों को जानते हैं, उनमें से प्रत्येक में अज्ञात डिग्री के ऑक्सीकरण के साथ केवल एक परमाणु होता है। पिछली समस्याओं को हल करने में प्राप्त अनुभव का उपयोग करके, हम आसानी से नाइट्रोजन और सल्फर के ऑक्सीकरण राज्यों को ढूंढ सकते हैं। उत्तर: (एन -3 एच 4 +1) 2 एस +6 ओ 4 -2।

निष्कर्ष: यदि अणु में अज्ञात ऑक्सीकरण अवस्था वाले कई परमाणु होते हैं, तो अणु को कई भागों में "विभाजित" करने का प्रयास करें।

कार्बनिक यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्थाओं की व्यवस्था कैसे करें

उदाहरण 6. सीएच 3 सीएच 2 ओएच में सभी तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों को इंगित करें।

फेसला. कार्बनिक यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात करने की अपनी विशिष्टताएँ होती हैं। विशेष रूप से, प्रत्येक कार्बन परमाणु के लिए ऑक्सीकरण राज्यों को अलग से खोजना आवश्यक है। आप निम्नानुसार तर्क कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मिथाइल समूह में कार्बन परमाणु पर विचार करें। यह सी परमाणु 3 हाइड्रोजन परमाणुओं और एक आसन्न कार्बन परमाणु से जुड़ा है। सीएच बांड पर, इलेक्ट्रॉन घनत्व कार्बन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाता है (क्योंकि सी की इलेक्ट्रोनगेटिविटी हाइड्रोजन के ईओ से अधिक है)। यदि यह विस्थापन पूर्ण होता, तो कार्बन परमाणु -3 का आवेश प्राप्त कर लेता।

-CH 2 OH समूह में C परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं (C की ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व शिफ्ट), एक ऑक्सीजन परमाणु (O की ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व शिफ्ट) और एक कार्बन परमाणु से बंधा होता है (हम मान सकते हैं कि इसमें इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव होता है। मामला नहीं हो रहा है)। कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 +1 +0 = -1 है।

उत्तर: सी -3 एच +1 3 सी -1 एच +1 2 ओ -2 एच +1।

"वैलेंस" और "ऑक्सीकरण अवस्था" की अवधारणाओं को भ्रमित न करें!

ऑक्सीकरण अवस्था अक्सर संयोजकता के साथ भ्रमित होती है। वह गलती मत करो। मैं मुख्य अंतरों को सूचीबद्ध करूंगा:

• ऑक्सीकरण अवस्था में एक चिन्ह (+ या -) होता है, संयोजकता - नहीं;
• एक जटिल पदार्थ में भी ऑक्सीकरण की डिग्री शून्य के बराबर हो सकती है, शून्य से वैधता की समानता का अर्थ है, एक नियम के रूप में, कि इस तत्व का परमाणु अन्य परमाणुओं से जुड़ा नहीं है (हम किसी भी प्रकार के समावेश यौगिकों पर चर्चा नहीं करेंगे और अन्य "विदेशी" यहाँ);
• ऑक्सीकरण की डिग्री एक औपचारिक अवधारणा है जो केवल आयनिक बंधों वाले यौगिकों में वास्तविक अर्थ प्राप्त करती है, इसके विपरीत, "वैधता" की अवधारणा, सहसंयोजक यौगिकों पर सबसे आसानी से लागू होती है।

ऑक्सीकरण अवस्था (अधिक सटीक रूप से, इसका मापांक) अक्सर संख्यात्मक रूप से वैलेंस के बराबर होता है, लेकिन अधिक बार ये मान मेल नहीं खाते हैं। उदाहरण के लिए, CO2 में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था +4 है; संयोजकता C भी IV के बराबर है। लेकिन मेथनॉल (CH 3 OH) में, कार्बन की संयोजकता समान रहती है, और C की ऑक्सीकरण अवस्था -1 होती है।

"ऑक्सीकरण की डिग्री" विषय पर एक छोटा परीक्षण

आप इस विषय को कैसे समझ गए हैं, इसकी जाँच करने के लिए कुछ मिनट निकालें। आपको पांच आसान सवालों के जवाब देने हैं। सफलता मिले!

1869 में डी.आई. मेंडेलीव द्वारा खोजे गए आवर्त नियम का आधुनिक सूत्रीकरण:

तत्वों के गुण क्रमांक संख्या पर आवधिक निर्भरता में होते हैं।

तत्वों के परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना में परिवर्तन की आवधिक आवर्ती प्रकृति आवधिक प्रणाली के आवर्त और समूहों के माध्यम से चलते समय तत्वों के गुणों में आवधिक परिवर्तन की व्याख्या करती है।

आइए, उदाहरण के लिए, तालिका के अनुसार दूसरे-चौथे आवर्त में IA - VIIA समूहों के तत्वों के उच्च और निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन का पता लगाएं। 3.

सकारात्मकऑक्सीकरण अवस्थाएं फ्लोरीन के अपवाद के साथ सभी तत्वों द्वारा प्रदर्शित की जाती हैं। उनके मूल्य बढ़ते हुए परमाणु आवेश के साथ बढ़ते हैं और अंतिम ऊर्जा स्तर (ऑक्सीजन को छोड़कर) पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या के साथ मेल खाते हैं। इन ऑक्सीकरण अवस्थाओं को कहा जाता है उच्चतरऑक्सीकरण अवस्थाएँ। उदाहरण के लिए, फास्फोरस P की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +V है।

नकारात्मकऑक्सीकरण अवस्थाएं कार्बन सी, सिलिकॉन सी और जर्मेनियम जीई से शुरू होने वाले तत्वों द्वारा प्रदर्शित की जाती हैं। उनके मान आठ तक लापता इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर हैं। इन ऑक्सीकरण अवस्थाओं को कहा जाता है अवरऑक्सीकरण अवस्थाएँ। उदाहरण के लिए, अंतिम ऊर्जा स्तर पर फास्फोरस परमाणु P में आठ से तीन इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है, जिसका अर्थ है कि फास्फोरस P की सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था -III है।

उच्च और निम्न ऑक्सीकरण राज्यों के मूल्यों को समय-समय पर दोहराया जाता है, समूहों में मेल खाता है; उदाहरण के लिए, IVA समूह में, कार्बन C, सिलिकॉन Si और जर्मेनियम Ge में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +IV है, और निम्नतम ऑक्सीकरण अवस्था - IV है।

ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन की यह आवृत्ति तत्वों के रासायनिक यौगिकों की संरचना और गुणों में आवधिक परिवर्तन में परिलक्षित होती है।

इसी तरह, IA-VIIA समूहों की पहली-छठी अवधियों में तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में एक आवधिक परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है (तालिका 4)।

आवर्त सारणी के प्रत्येक आवर्त में, तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती क्रम संख्या (बाएं से दाएं) के साथ बढ़ती है।

प्रत्येक में समूहआवर्त सारणी में, परमाणु संख्या बढ़ने पर (ऊपर से नीचे की ओर) इलेक्ट्रोनगेटिविटी कम हो जाती है। फ्लोरीन एफ में सबसे अधिक है, और सीज़ियम सीएस पहली-छठी अवधि के तत्वों में सबसे कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी है।

विशिष्ट गैर-धातुओं में उच्च विद्युतीयता होती है, जबकि विशिष्ट धातुओं में कम विद्युतीयता होती है।

भागों ए, बी . के कार्यों के उदाहरण

1. चौथे आवर्त में तत्वों की संख्या है

2. Na से Cl . तक के तीसरे आवर्त के तत्वों के धात्विक गुण

1) बल

2) कमजोर

3) मत बदलो

4) पता नहीं

3. बढ़ते परमाणु क्रमांक के साथ हैलोजन के अधात्विक गुण

1) वृद्धि

2) नीचे जाना

3) अपरिवर्तित रहें

4) पता नहीं

4. तत्वों की श्रृंखला में Zn - Hg - Co - Cd, एक तत्व जो समूह में शामिल नहीं है वह है

5. तत्वों के धात्विक गुण एक पंक्ति में बढ़ते हैं

1) इन-गा-अली

2) के - आरबी - सीनियर

3) Ge-Ga-Tl

4) ली - बी - एमजी

6. अल - सी - सी - एन . तत्वों की श्रृंखला में गैर-धातु गुण

1) वृद्धि

2) कमी

3) मत बदलो

4) पता नहीं

7. तत्वों की श्रृंखला में O - S - Se - Te, परमाणु के आयाम (त्रिज्या)

1) कमी

2) वृद्धि

3) मत बदलो

4) पता नहीं

8. तत्वों की श्रृंखला में P - Si - Al - Mg, परमाणु के आयाम (त्रिज्या)

1) कमी

2) वृद्धि

3) मत बदलो

4) पता नहीं

9. फास्फोरस के लिए, तत्व के साथ कमतरविद्युत ऋणात्मकता है

10. एक अणु जिसमें इलेक्ट्रॉन घनत्व को फॉस्फोरस परमाणु में स्थानांतरित कर दिया जाता है

11. सुप्रीमतत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था ऑक्साइड और फ्लोराइड के एक सेट में प्रकट होती है

1) एलओ 2, पीसीएल 5, एसईसीएल 4, एसओ 3

2) पीसीएल, अल 2 ओ 3, केसीएल, सीओ

3) एसईओ 3, बीसीएल 3, एन 2 ओ 5, सीएसीएल 2

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

12. अवरतत्वों के ऑक्सीकरण की डिग्री - उनके हाइड्रोजन यौगिकों और सेट के फ्लोराइड में

1) ClF 3 , NH 3 , NaH, OF 2

2) एच 3 एस +, एनएच +, सीएच 4, एच 2 से

3) सीएच 4, बीएफ 4, एच 3 ओ +, पीएफ 3

4) पीएच 3, एनएफ+, एचएफ 2, सीएफ 4

13. एक बहुसंयोजी परमाणु के लिए संयोजकता वहीकनेक्शन की एक श्रृंखला में

1) SiH 4 - ऐश 3 - CF 4

2) पीएच 3 - बीएफ 3 - सीएलएफ 3

3) AsF 3 - SiCl 4 - IF 7

4) एच 2 ओ - बीसीएलजी - एनएफ 3

14. किसी पदार्थ या आयन के सूत्र और उनमें कार्बन के ऑक्सीकरण की डिग्री के बीच पत्राचार को इंगित करें

ZNO और DPA के लिए रसायन विज्ञान की तैयारी
व्यापक संस्करण

भाग और

सामान्य रसायन शास्त्र

रासायनिक बंधन और पदार्थ की संरचना

ऑक्सीकरण अवस्था

ऑक्सीकरण अवस्था एक अणु या क्रिस्टल में एक परमाणु पर सशर्त आवेश होता है जो उस पर तब उत्पन्न होता है जब उसके द्वारा बनाए गए सभी ध्रुवीय बंधन एक आयनिक प्रकृति के होते हैं।

संयोजकता के विपरीत, ऑक्सीकरण अवस्थाएँ धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य हो सकती हैं। सरल आयनिक यौगिकों में, ऑक्सीकरण अवस्था आयनों के आवेशों के साथ मेल खाती है। उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड में NaCl (Na + Cl - ) सोडियम की ऑक्सीकरण अवस्था +1 है, और क्लोरीन -1, कैल्शियम ऑक्साइड CaO (Ca +2 O -2) में कैल्शियम +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, और ऑक्सीसेन - -2। यह नियम सभी मूल ऑक्साइड पर लागू होता है: एक धातु तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था धातु आयन (सोडियम +1, बेरियम +2, एल्युमिनियम +3) के आवेश के बराबर होती है, और ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 होती है। ऑक्सीकरण की डिग्री अरबी अंकों द्वारा इंगित की जाती है, जो तत्व के प्रतीक के ऊपर रखी जाती है, जैसे कि वैलेंस, और पहले चार्ज के संकेत को इंगित करता है, और फिर इसका संख्यात्मक मान:

यदि ऑक्सीकरण अवस्था का मॉड्यूल एक के बराबर है, तो संख्या "1" को छोड़ा जा सकता है और केवल संकेत लिखा जा सकता है:ना + सीएल -।

ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता संबंधित अवधारणाएँ हैं। कई यौगिकों में, तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था का निरपेक्ष मान उनकी संयोजकता के साथ मेल खाता है। हालांकि, ऐसे कई मामले हैं जहां संयोजकता ऑक्सीकरण अवस्था से भिन्न होती है।

सरल पदार्थों में - गैर-धातु, एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन होता है, एक संयुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी परमाणुओं में से एक में स्थानांतरित हो जाती है, इसलिए सरल पदार्थों में तत्वों के ऑक्सीकरण की डिग्री हमेशा शून्य होती है। लेकिन परमाणु एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, अर्थात, वे एक निश्चित संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन में, ऑक्सीजन की संयोजकता II है, और नाइट्रोजन में, नाइट्रोजन की संयोजकता III है:

हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणु में, ऑक्सीजन की संयोजकता भी II है, और हाइड्रोजन I है:

संभावित डिग्री की परिभाषा तत्व ऑक्सीकरण

ऑक्सीकरण अवस्था, कौन से तत्व विभिन्न यौगिकों में दिखा सकते हैं, ज्यादातर मामलों में बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर की संरचना या आवधिक प्रणाली में तत्व के स्थान से निर्धारित किया जा सकता है।

धात्विक तत्वों के परमाणु केवल इलेक्ट्रॉन दान कर सकते हैं, इसलिए यौगिकों में वे सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। कई मामलों में इसका निरपेक्ष मूल्य ( . के अपवाद के साथ)डी -तत्व) बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है, अर्थात आवर्त प्रणाली में समूह संख्या। परमाणुओंडी -तत्व सामने के स्तर से भी इलेक्ट्रॉनों का दान कर सकते हैं, अर्थात् अधूरे सेडी -कक्षीय। इसलिए, के लिएडी -तत्वों के लिए, की तुलना में सभी संभावित ऑक्सीकरण राज्यों को निर्धारित करना अधिक कठिन हैएस- और पी-तत्व। यह कहना सुरक्षित है कि बहुमतडी -तत्व बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर के इलेक्ट्रॉनों के कारण +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं, और अधिकांश मामलों में अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या के बराबर होती है।

गैर-धातु तत्वों के परमाणु सकारात्मक और नकारात्मक दोनों ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित कर सकते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे किस तत्व के परमाणु के साथ एक बंधन बनाते हैं। यदि तत्व अधिक विद्युत ऋणात्मक है, तो यह एक ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, और यदि कम विद्युत-ऋणात्मक - धनात्मक है।

अधातु तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था का निरपेक्ष मान बाहरी इलेक्ट्रॉनिक परत की संरचना से निर्धारित किया जा सकता है। एक परमाणु इतने इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने में सक्षम होता है कि आठ इलेक्ट्रॉन उसके बाहरी स्तर पर स्थित होते हैं: समूह VII के गैर-धातु तत्व एक इलेक्ट्रॉन लेते हैं और -1, समूह VI - दो इलेक्ट्रॉनों की ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं और ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं - 2, आदि

गैर-धातु तत्व अलग-अलग संख्या में इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने में सक्षम हैं: अधिकतम बाहरी ऊर्जा स्तर पर स्थित हैं। दूसरे शब्दों में, अधात्विक तत्वों की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या के बराबर होती है। परमाणुओं के बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉन स्पूलिंग के कारण, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक परमाणु द्वारा दान किए जा सकने वाले अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या भिन्न होती है, इसलिए गैर-धातु तत्व विभिन्न मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करने में सक्षम होते हैं।

संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाएस - और पी-तत्व

पीएस ग्रुप
उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था
मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था
कम ऑक्सीकरण अवस्था

यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्थाओं का निर्धारण

कोई भी विद्युतीय रूप से तटस्थ अणु, इसलिए सभी तत्वों के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होना चाहिए। आइए हम सल्फर (I .) में ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करेंवी) ऑक्साइड एसओ 2 टौफॉस्फोरस (वी) सल्फाइड पी 2 एस 5।

सल्फर (और वी) ऑक्साइड SO 2 दो तत्वों के परमाणुओं द्वारा निर्मित। इनमें से, ऑक्सीजन में सबसे बड़ी इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है, इसलिए ऑक्सीजन परमाणुओं में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होगी। ऑक्सीजन के लिए यह -2 है। इस मामले में सल्फर में सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है। विभिन्न यौगिकों में, सल्फर विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है, इसलिए इस मामले में इसकी गणना की जानी चाहिए। एक अणु में SO2 -2 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले दो ऑक्सीजन परमाणु, इसलिए ऑक्सीजन परमाणुओं का कुल आवेश -4 है। अणु को विद्युत रूप से तटस्थ होने के लिए, सल्फर परमाणु को दोनों ऑक्सीजन परमाणुओं के आवेश को पूरी तरह से बेअसर करना पड़ता है, इसलिए सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +4 है:

फास्फोरस अणु मेंवी) सल्फाइड पी 2 एस 5 अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व सल्फर है, अर्थात यह एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, और फॉस्फोरस एक सकारात्मक है। सल्फर के लिए, ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था केवल 2 है। एक साथ, पाँच सल्फर परमाणु -10 का ऋणात्मक आवेश वहन करते हैं। इसलिए, दो फॉस्फोरस परमाणुओं को इस चार्ज को +10 के कुल चार्ज के साथ बेअसर करना पड़ता है। चूंकि अणु में दो फॉस्फोरस परमाणु होते हैं, प्रत्येक में +5 की ऑक्सीकरण अवस्था होनी चाहिए:

गैर-द्विआधारी यौगिकों - लवण, क्षार और अम्ल में ऑक्सीकरण की डिग्री की गणना करना अधिक कठिन है। लेकिन इसके लिए विद्युत तटस्थता के सिद्धांत का भी उपयोग करना चाहिए, और यह भी याद रखना चाहिए कि अधिकांश यौगिकों में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2, हाइड्रोजन +1 होती है।

पोटेशियम सल्फेट के उदाहरण का उपयोग करके इस पर विचार करें K2SO4. यौगिकों में पोटेशियम की ऑक्सीकरण अवस्था केवल +1 हो सकती है, और ऑक्सीजन -2:

इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी के सिद्धांत से, हम सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करते हैं:

2(+1) + 1(x) + 4(-2) = 0, इसलिए x = +6।

यौगिकों में तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का निर्धारण करते समय, निम्नलिखित नियमों का पालन किया जाना चाहिए:

1. किसी साधारण पदार्थ में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है।

2. फ्लोरीन सबसे विद्युत ऋणात्मक रासायनिक तत्व है, इसलिए सभी यौगिकों में फ्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है।

3. फ्लोरीन के बाद ऑक्सीजन सबसे अधिक विद्युतीय तत्व है, इसलिए फ्लोराइड को छोड़कर सभी यौगिकों में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था नकारात्मक है: ज्यादातर मामलों में यह -2 है, और पेरोक्साइड में -1 है।

4. अधिकांश यौगिकों में हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +1 होती है, और धात्विक तत्वों (हाइड्राइड्स) वाले यौगिकों में -1 होती है।

5. यौगिकों में धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था सदैव धनात्मक होती है।

6. एक अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व की हमेशा ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है।

7. एक अणु में सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होता है।

परिभाषा

ऑक्सीकरण अवस्थाएक यौगिक में एक रासायनिक तत्व के परमाणु की स्थिति का एक मात्रात्मक मूल्यांकन है, जो इसकी विद्युतीयता के आधार पर होता है।

यह सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान लेता है। किसी यौगिक में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था को इंगित करने के लिए, आपको उसके प्रतीक के ऊपर संबंधित चिह्न ("+" या "-") के साथ एक अरबी अंक डालना होगा।

यह याद रखना चाहिए कि ऑक्सीकरण की डिग्री एक ऐसी मात्रा है जिसका कोई भौतिक अर्थ नहीं है, क्योंकि यह परमाणु के वास्तविक आवेश को नहीं दर्शाता है। हालांकि, इस अवधारणा का रसायन विज्ञान में बहुत व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रासायनिक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था की तालिका

D.I की आवर्त सारणी का उपयोग करके अधिकतम धनात्मक और न्यूनतम ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ निर्धारित की जा सकती हैं। मेंडेलीव। वे उस समूह की संख्या के बराबर हैं जिसमें तत्व स्थित है, और क्रमशः "उच्चतम" ऑक्सीकरण राज्य के मूल्य और संख्या 8 के बीच का अंतर है।

यदि हम रासायनिक यौगिकों पर अधिक विशेष रूप से विचार करें, तो गैर-ध्रुवीय बंध वाले पदार्थों में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य (N 2, H 2, Cl 2) होती है।

प्रारंभिक अवस्था में धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है, क्योंकि उनमें इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण एक समान होता है।

सरल आयनिक यौगिकों में, उनके घटक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था विद्युत आवेश के बराबर होती है, क्योंकि इन यौगिकों के निर्माण के दौरान, एक परमाणु से दूसरे परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का लगभग पूर्ण स्थानांतरण होता है: Na +1 I -1, Mg +2 सीएल -1 2, अल +3 एफ - 1 3, जेडआर +4 बीआर -1 4।

ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों के साथ यौगिकों में तत्वों के ऑक्सीकरण की डिग्री का निर्धारण करते समय, उनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी के मूल्यों की तुलना की जाती है। चूंकि, एक रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान, इलेक्ट्रॉनों को अधिक विद्युतीय तत्वों के परमाणुओं में विस्थापित किया जाता है, बाद वाले यौगिकों में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है।

ऐसे तत्व हैं जिनके लिए ऑक्सीकरण अवस्था का केवल एक मान विशेषता है (फ्लोरीन, IA और IIA समूह की धातुएँ, आदि)। फ्लोरीन, जो उच्चतम इलेक्ट्रोनगेटिविटी की विशेषता है, यौगिकों में हमेशा एक निरंतर नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था (-1) होती है।

क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी तत्व, जो कि इलेक्ट्रोनगेटिविटी के अपेक्षाकृत कम मूल्य की विशेषता है, में हमेशा एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जो क्रमशः (+1) और (+2) के बराबर होती है।

हालांकि, ऐसे रासायनिक तत्व भी हैं, जो ऑक्सीकरण की डिग्री (सल्फर - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), आदि) के कई मूल्यों की विशेषता है। .

यह याद रखना आसान बनाने के लिए कि किसी विशेष रासायनिक तत्व की कितनी और कौन सी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हैं, रासायनिक तत्वों के ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तालिकाएँ उपयोग की जाती हैं, जो इस तरह दिखती हैं:

क्रमांक	रूसी / अंग्रेजी शीर्षक	रासायनिक प्रतीक	ऑक्सीकरण अवस्था
	हाइड्रोजन
	हीलियम / हीलियम
	लिथियम / लिथियम
	बेरिलियम / बेरिलियम
			(-1), 0, (+1), (+2), (+3)
	कार्बन / कार्बन		(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)
	नाइट्रोजन / नाइट्रोजन		(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)
	ऑक्सीजन / ऑक्सीजन		(-2), (-1), 0, (+1), (+2)
	फ्लोरीन / फ्लोरीन
	सोडियम
	मैग्नीशियम / मैग्नीशियम
	अल्युमीनियम
	सिलिकॉन / सिलिकॉन		(-4), 0, (+2), (+4)
	फास्फोरस / फास्फोरस		(-3), 0, (+3), (+5)
	गंधक		(-2), 0, (+4), (+6)
	क्लोरीन / क्लोरीन		(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), शायद ही कभी (+2) और (+4)
	आर्गन / आर्गन
	पोटेशियम / पोटेशियम
	कैल्शियम / कैल्शियम
	स्कैंडियम / स्कैंडियम
	टाइटेनियम / टाइटेनियम		(+2), (+3), (+4)
	वैनेडियम / वैनेडियम		(+2), (+3), (+4), (+5)
	क्रोमियम / क्रोमियम		(+2), (+3), (+6)
	मैंगनीज / मैंगनीज		(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)
	लोहा / लोहा		(+2), (+3), शायद ही कभी (+4) और (+6)
	कोबाल्ट / कोबाल्ट		(+2), (+3), शायद ही कभी (+4)
	निकेल / निकेल		(+2), शायद ही कभी (+1), (+3) और (+4)
	ताँबा		+1, +2, दुर्लभ (+3)
	गैलियम / गैलियम		(+3), दुर्लभ (+2)
	जर्मेनियम / जर्मेनियम		(-4), (+2), (+4)
	आर्सेनिक / आर्सेनिक		(-3), (+3), (+5), शायद ही कभी (+2)
	सेलेनियम / सेलेनियम		(-2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2)
	ब्रोमीन / ब्रोमीन		(-1), (+1), (+5), शायद ही कभी (+3), (+4)
	क्रिप्टन / क्रिप्टन
	रूबिडियम / रूबिडियम
	स्ट्रोंटियम / स्ट्रोंटियम
	यत्रियम / यत्रियम
	ज़िरकोनियम / ज़िरकोनियम		(+4), शायद ही कभी (+2) और (+3)
	नाइओबियम / नाइओबियम		(+3), (+5), शायद ही कभी (+2) और (+4)
	मोलिब्डेनम / मोलिब्डेनम		(+3), (+6), शायद ही कभी (+2), (+3) और (+5)
	टेक्नेटियम / टेक्नेटियम
	रूथेनियम / रूथेनियम		(+3), (+4), (+8), शायद ही कभी (+2), (+6) और (+7)
	रोडियाम		(+4), शायद ही कभी (+2), (+3) और (+6)
	पैलेडियम / पैलेडियम		(+2), (+4), शायद ही कभी (+6)
	चांदी / चांदी		(+1), शायद ही कभी (+2) और (+3)
	कैडमियम / कैडमियम		(+2), दुर्लभ (+1)
	ईण्डीयुम / ईण्डीयुम		(+3), शायद ही कभी (+1) और (+2)
	टिन / टिन		(+2), (+4)
	सुरमा / सुरमा		(-3), (+3), (+5), शायद ही कभी (+4)
	टेल्यूरियम / टेल्यूरियम		(-2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2)
			(-1), (+1), (+5), (+7), शायद ही कभी (+3), (+4)
	क्सीनन / क्सीनन
	सीज़ियम / सीज़ियम
	बेरियम / बेरियम
	लैंथेनम / लैंथेनम
	सेरियम / सेरियम		(+3), (+4)
	प्रेजोडायमियम / प्रेजोडायमियम
	नियोडिमियम / नियोडिमियम		(+3), (+4)
	प्रोमेथियम / प्रोमेथियम
	सामरिया / समैरियम		(+3), दुर्लभ (+2)
	यूरोपियम / यूरोपियम		(+3), दुर्लभ (+2)
	गैडोलिनियम / गैडोलीनियम
	टर्बियम / टेरबियम		(+3), (+4)
	डिस्प्रोसियम / डिस्प्रोसियम
	होल्मियम / होल्मियम
	एर्बियम / एर्बियम
	थुलियम / थुलियम		(+3), दुर्लभ (+2)
	यटरबियम / यटरबियम		(+3), दुर्लभ (+2)
	ल्यूटेटियम / ल्यूटेटियम
	हेफ़नियम / हेफ़नियम
	टैंटलम / टैंटलम		(+5), शायद ही कभी (+3), (+4)
	टंगस्टन/टंगस्टन		(+6), दुर्लभ (+2), (+3), (+4) और (+5)
	रेनियम / रेनियम		(+2), (+4), (+6), (+7), शायद ही कभी (-1), (+1), (+3), (+5)
	आज़मियम / आज़मियम		(+3), (+4), (+6), (+8), शायद ही कभी (+2)
	इरिडियम / इरिडियम		(+3), (+4), (+6), शायद ही कभी (+1) और (+2)
	प्लेटिनम / प्लेटिनम		(+2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+1) और (+3)
	सोना / सोना		(+1), (+3), शायद ही कभी (+2)
	बुध / बुध		(+1), (+2)
	कमर / थैलियम		(+1), (+3), शायद ही कभी (+2)
	लीड / लीड		(+2), (+4)
	बिस्मथ / बिस्मथ		(+3), शायद ही कभी (+3), (+2), (+4) और (+5)
	पोलोनियम / पोलोनियम		(+2), (+4), शायद ही कभी (-2) और (+6)
	एस्टैटिन / एस्टैटिन
	रेडॉन / रेडोन
	फ्रांसियम / फ्रांसियम
	रेडियम / रेडियम
	एक्टिनियम / एक्टिनियम
	थोरियम / थोरियम
	प्रोएक्टिनियम / प्रोटैक्टीनियम
	यूरेनस / यूरेनियम		(+3), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2) और (+5)

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

जवाब हम प्रस्तावित परिवर्तन योजनाओं में से प्रत्येक में फॉस्फोरस ऑक्सीकरण की डिग्री वैकल्पिक रूप से निर्धारित करेंगे, और फिर सही उत्तर चुनेंगे।

• फॉस्फीन में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था (-3) होती है, और फॉस्फोरिक एसिड में - (+5)। फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन: +3 → +5, अर्थात्। पहला उत्तर।
• एक साधारण पदार्थ में किसी रासायनिक तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है। ऑक्साइड संरचना P2O5 में फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था (+5) के बराबर होती है। फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन: 0 → +5, अर्थात्। तीसरा उत्तर।
• संरचना के एक एसिड में फॉस्फोरस का ऑक्सीकरण राज्य एचपीओ 3 (+5) है, और एच 3 पीओ 2 (+1) है। फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन: +5 → +1, अर्थात्। पाँचवाँ उत्तर।

उदाहरण 2

व्यायाम	यौगिक में ऑक्सीकरण अवस्था (-3) कार्बन है: a) CH 3 Cl; बी) सी 2 एच 2; ग) एचसीओएच; घ) सी 2 एच 6।
फेसला	प्रश्न का सही उत्तर देने के लिए, हम वैकल्पिक रूप से प्रस्तावित यौगिकों में से प्रत्येक में कार्बन ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करेंगे। a) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, और क्लोरीन - (-1) है। हम कार्बन के ऑक्सीकरण की डिग्री "x" लेते हैं: एक्स + 3×1 + (-1) =0; उत्तर गलत है। b) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है। हम कार्बन के ऑक्सीकरण की डिग्री "y" लेते हैं: 2×y + 2×1 = 0; उत्तर गलत है। ग) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, और ऑक्सीजन - (-2) है। आइए कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था "z" लें: 1 + जेड + (-2) +1 = 0: उत्तर गलत है। d) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है। आइए कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था "a" लें: 2×a + 6×1 = 0; सही उत्तर।
जवाब	विकल्प (डी)