Tingkat oksidasi kalsium tertinggi dan terendah. Keadaan oksidasi

Bagaimana cara menentukan derajat oksidasi? Tabel periodik memungkinkan Anda untuk mencatat nilai kuantitatif tertentu untuk setiap unsur kimia.

Definisi

Pertama, mari kita coba memahami apa istilah ini. Bilangan oksidasi menurut tabel periodik adalah jumlah elektron yang diterima atau dilepaskan oleh suatu unsur dalam proses interaksi kimia. Itu bisa mengambil nilai negatif dan positif.

Tautan ke tabel

Bagaimana keadaan oksidasi ditentukan? Tabel periodik terdiri dari delapan golongan yang disusun secara vertikal. Masing-masing memiliki dua subkelompok: utama dan sekunder. Untuk menetapkan indikator untuk elemen, aturan tertentu harus digunakan.

Petunjuk

Bagaimana cara menghitung bilangan oksidasi unsur? Tabel memungkinkan Anda untuk sepenuhnya mengatasi masalah serupa. Logam alkali, yang terletak di kelompok pertama (subkelompok utama), keadaan oksidasi ditunjukkan dalam senyawa, itu sesuai dengan +, sama dengan valensi tertingginya. Logam dari kelompok kedua (subkelompok A) memiliki keadaan oksidasi +2.

Tabel memungkinkan Anda untuk menentukan nilai ini tidak hanya untuk elemen yang menunjukkan sifat logam, tetapi juga untuk non-logam. Nilai maksimum mereka akan sesuai dengan valensi tertinggi. Misalnya, untuk belerang menjadi +6, untuk nitrogen +5. Bagaimana angka minimum (terendah) mereka dihitung? Tabel juga menjawab pertanyaan ini. Kurangi nomor grup dari delapan. Misalnya, untuk oksigen akan menjadi -2, untuk nitrogen -3.

Untuk zat sederhana yang tidak melakukan interaksi kimia dengan zat lain, indikator yang ditentukan dianggap nol.

Mari kita coba mengidentifikasi tindakan utama yang terkait dengan pengaturan dalam senyawa biner. Bagaimana cara memasukkan tingkat oksidasi ke dalamnya? Tabel periodik membantu memecahkan masalah.

Misalnya, ambil kalsium oksida CaO. Untuk kalsium yang terletak di subkelompok utama dari kelompok kedua, nilainya akan konstan, sama dengan +2. Untuk oksigen, yang memiliki sifat non-logam, indikator ini akan bernilai negatif, dan sesuai dengan -2. Untuk memeriksa kebenaran definisi, kami merangkum angka-angka yang diperoleh. Akibatnya, kami mendapatkan nol, oleh karena itu, perhitungannya benar.

Mari kita tentukan indikator serupa dalam satu lagi senyawa biner CuO. Karena tembaga terletak di subkelompok sekunder (kelompok pertama), oleh karena itu, indikator yang diteliti dapat menunjukkan nilai yang berbeda. Karena itu, untuk menentukannya, Anda harus terlebih dahulu mengidentifikasi indikator oksigen.

Untuk non-logam yang terletak di akhir rumus biner, bilangan oksidasi memiliki nilai negatif. Karena elemen ini terletak di kelompok keenam, ketika mengurangkan enam dari delapan, kita mendapatkan bahwa keadaan oksidasi oksigen sesuai dengan -2. Karena tidak ada indeks dalam senyawa, oleh karena itu, bilangan oksidasi tembaga akan positif, sama dengan +2.

Bagaimana lagi tabel kimia digunakan? Bilangan oksidasi unsur-unsur dalam rumus yang terdiri dari tiga unsur juga dihitung menurut algoritma tertentu. Pertama, indikator ini ditempatkan pada elemen pertama dan terakhir. Untuk yang pertama, indikator ini akan memiliki nilai positif, sesuai dengan valensi. Untuk unsur ekstrim, yang merupakan non-logam, indikator ini bernilai negatif, ditentukan sebagai selisih (nomor golongan dikurangi delapan). Saat menghitung keadaan oksidasi unsur pusat, persamaan matematika digunakan. Perhitungan memperhitungkan indeks yang tersedia untuk setiap elemen. Jumlah semua bilangan oksidasi harus nol.

Contoh penentuan dalam asam sulfat

Rumus senyawa ini adalah H 2 SO 4 . Hidrogen memiliki bilangan oksidasi +1, oksigen memiliki -2. Untuk menentukan bilangan oksidasi belerang, kita buat persamaan matematika: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Kita dapatkan bahwa bilangan oksidasi belerang sesuai dengan +6.

Kesimpulan

Saat menggunakan aturan, Anda dapat mengatur koefisien dalam reaksi redoks. Masalah ini dipertimbangkan dalam pelajaran kimia kelas sembilan dari kurikulum sekolah. Selain itu, informasi tentang tingkat oksidasi memungkinkan Anda menyelesaikan tugas OGE dan Unified State Examination.

Untuk menempatkan dengan benar keadaan oksidasi Ada empat aturan yang perlu diingat.

1) Dalam zat sederhana, bilangan oksidasi setiap unsur adalah 0. Contoh: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Anda harus mengingat unsur-unsur yang merupakan karakteristik keadaan oksidasi konstan. Semuanya tercantum dalam tabel.


3) Bilangan oksidasi tertinggi suatu unsur, sebagai suatu peraturan, bertepatan dengan jumlah golongan di mana unsur ini berada (misalnya, fosfor dalam golongan V, SD fosfor tertinggi adalah +5). Pengecualian penting: F, O.

4) Pencarian keadaan oksidasi dari unsur-unsur yang tersisa didasarkan pada aturan sederhana:

Dalam molekul netral, jumlah bilangan oksidasi semua elemen sama dengan nol, dan dalam ion - muatan ion.

Beberapa contoh sederhana untuk menentukan bilangan oksidasi

Contoh 1. Hal ini diperlukan untuk menemukan bilangan oksidasi unsur-unsur dalam amonia (NH 3).

Keputusan. Kita sudah tahu (lihat 2) bahwa Art. OKE. hidrogen adalah +1. Masih menemukan karakteristik ini untuk nitrogen. Biarkan x menjadi keadaan oksidasi yang diinginkan. Kami menyusun persamaan paling sederhana: x + 3 (+1) \u003d 0. Solusinya jelas: x \u003d -3. Jawaban: N -3 H 3 +1.


Contoh 2. Tentukan bilangan oksidasi semua atom dalam molekul H2SO4.

Keputusan. Bilangan oksidasi hidrogen dan oksigen sudah diketahui: H(+1) dan O(-2). Kami membuat persamaan untuk menentukan tingkat oksidasi belerang: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Memecahkan persamaan ini, kami menemukan: x \u003d +6. Jawaban: H +1 2 S +6 O -2 4 .


Contoh 3. Hitung bilangan oksidasi semua unsur dalam molekul Al(NO3)3.

Keputusan. Algoritma tetap tidak berubah. Komposisi "molekul" aluminium nitrat mencakup satu atom Al (+3), 9 atom oksigen (-2) dan 3 atom nitrogen, keadaan oksidasi yang harus kita hitung. Persamaan yang sesuai: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Jawaban: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.


Contoh 4. Tentukan bilangan oksidasi semua atom dalam ion (AsO 4) 3-.

Keputusan. Dalam hal ini, jumlah bilangan oksidasi tidak lagi sama dengan nol, tetapi dengan muatan ion, yaitu -3. Persamaan: x + 4 (-2) = -3. Jawaban: As(+5), O(-2).

Apa yang harus dilakukan jika bilangan oksidasi dua unsur tidak diketahui?

Apakah mungkin untuk menentukan bilangan oksidasi beberapa unsur sekaligus dengan menggunakan persamaan yang sama? Jika kita mempertimbangkan masalah ini dari sudut pandang matematika, jawabannya akan negatif. Persamaan linier dengan dua variabel tidak dapat memiliki solusi yang unik. Tapi kami tidak hanya memecahkan persamaan!

Contoh 5. Tentukan bilangan oksidasi semua unsur dalam (NH 4) 2 SO 4.

Keputusan. Keadaan oksidasi hidrogen dan oksigen diketahui, tetapi belerang dan nitrogen tidak. Contoh klasik dari masalah dengan dua yang tidak diketahui! Kami akan menganggap amonium sulfat bukan sebagai "molekul" tunggal, tetapi sebagai kombinasi dari dua ion: NH 4 + dan SO 4 2-. Kita tahu muatan ion, masing-masing hanya mengandung satu atom dengan tingkat oksidasi yang tidak diketahui. Dengan menggunakan pengalaman yang diperoleh dalam memecahkan masalah sebelumnya, kita dapat dengan mudah menemukan bilangan oksidasi nitrogen dan belerang. Jawaban: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Kesimpulan: jika molekul mengandung beberapa atom dengan bilangan oksidasi yang tidak diketahui, cobalah untuk "membagi" molekul menjadi beberapa bagian.

Bagaimana cara mengatur bilangan oksidasi dalam senyawa organik?

Contoh 6. Tunjukkan bilangan oksidasi semua unsur dalam CH 3 CH 2 OH.

Keputusan. Menemukan bilangan oksidasi dalam senyawa organik memiliki kekhasan tersendiri. Secara khusus, perlu untuk secara terpisah menemukan keadaan oksidasi untuk setiap atom karbon. Anda dapat bernalar sebagai berikut. Perhatikan, misalnya, atom karbon dalam gugus metil. Atom C ini terhubung ke 3 atom hidrogen dan atom karbon yang berdekatan. Pada ikatan C-H, kerapatan elektron bergeser ke arah atom karbon (karena keelektronegatifan C melebihi EO hidrogen). Jika perpindahan ini selesai, atom karbon akan memperoleh muatan -3.

Atom C pada gugus -CH2 OH terikat pada dua atom hidrogen (kerapatan elektron bergeser ke arah C), satu atom oksigen (kerapatan elektron bergeser ke arah O) dan satu atom karbon (dapat diasumsikan bahwa pergeseran kerapatan elektron pada kasus tidak terjadi). Bilangan oksidasi karbon adalah -2 +1 +0 = -1.

Jawaban: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

Jangan bingung konsep "valensi" dan "keadaan oksidasi"!

Keadaan oksidasi sering dikacaukan dengan valensi. Jangan membuat kesalahan itu. Saya akan membuat daftar perbedaan utama:

  • keadaan oksidasi memiliki tanda (+ atau -), valensi - tidak;
  • derajat oksidasi bisa sama dengan nol bahkan dalam zat yang kompleks, persamaan valensi menjadi nol berarti, sebagai aturan, bahwa atom unsur ini tidak terhubung dengan atom lain (kita tidak akan membahas jenis senyawa inklusi dan "eksotis" lainnya di sini);
  • tingkat oksidasi adalah konsep formal yang memperoleh makna sebenarnya hanya dalam senyawa dengan ikatan ionik, konsep "valensi", sebaliknya, paling mudah diterapkan pada senyawa kovalen.

Keadaan oksidasi (lebih tepatnya, modulusnya) seringkali secara numerik sama dengan valensi, tetapi bahkan lebih sering nilai-nilai ini TIDAK bertepatan. Misalnya, bilangan oksidasi karbon dalam CO 2 adalah +4; valensi C juga sama dengan IV. Tetapi dalam metanol (CH 3 OH), valensi karbon tetap sama, dan bilangan oksidasi C adalah -1.

Tes kecil tentang topik "Tingkat oksidasi"

Luangkan waktu beberapa menit untuk memeriksa bagaimana Anda memahami topik ini. Anda perlu menjawab lima pertanyaan sederhana. Semoga berhasil!

Rumusan modern Hukum Periodik, ditemukan oleh D. I. Mendeleev pada tahun 1869:

Sifat-sifat unsur berada dalam ketergantungan periodik pada bilangan urut.

Sifat perubahan periodik dalam komposisi kulit elektron atom unsur menjelaskan perubahan periodik sifat unsur ketika bergerak melalui periode dan golongan dari sistem periodik.

Mari kita telusuri, misalnya, perubahan bilangan oksidasi yang lebih tinggi dan lebih rendah dari unsur-unsur golongan IA - VIIA pada periode kedua - keempat menurut Tabel. 3.

Positif keadaan oksidasi ditunjukkan oleh semua unsur, kecuali fluor. Nilainya meningkat dengan meningkatnya muatan nuklir dan bertepatan dengan jumlah elektron pada tingkat energi terakhir (kecuali oksigen). Keadaan oksidasi ini disebut lebih tinggi keadaan oksidasi. Misalnya, bilangan oksidasi fosfor P tertinggi adalah +V.




Negatif keadaan oksidasi ditunjukkan oleh unsur-unsur yang dimulai dengan karbon C, silikon Si dan germanium Ge. Nilainya sama dengan jumlah elektron yang hilang hingga delapan. Keadaan oksidasi ini disebut lebih rendah keadaan oksidasi. Misalnya, atom fosfor P pada tingkat energi terakhir kekurangan tiga elektron hingga delapan, yang berarti tingkat oksidasi fosfor P terendah adalah -III.

Nilai-nilai keadaan oksidasi yang lebih tinggi dan lebih rendah diulang secara berkala, bertepatan dalam kelompok; misalnya, dalam gugus IVA, karbon C, silikon Si dan germanium Ge memiliki bilangan oksidasi tertinggi +IV, dan bilangan oksidasi terendah - IV.

Frekuensi perubahan bilangan oksidasi ini tercermin dalam perubahan periodik dalam komposisi dan sifat senyawa kimia unsur.

Demikian pula, perubahan periodik dalam keelektronegatifan unsur dalam periode 1-6 dari kelompok IA-VIIA dapat ditelusuri (Tabel 4).

Dalam setiap periode Tabel Periodik, keelektronegatifan unsur meningkat dengan meningkatnya nomor urut (dari kiri ke kanan).




Di setiap kelompok Dalam tabel periodik, keelektronegatifan berkurang dengan bertambahnya nomor atom (dari atas ke bawah). Fluor F memiliki elektronegativitas tertinggi, dan sesium Cs terendah di antara unsur-unsur periode 1-6.

Nonlogam tipikal memiliki elektronegativitas tinggi, sedangkan logam tipikal memiliki elektronegativitas rendah.

Contoh tugas bagian A, B

1. Pada periode ke-4, jumlah elemen adalah


2. Sifat-sifat logam unsur-unsur periode ke-3 dari Na ke Cl

1) memaksa

2) melemahkan

3) tidak berubah

4) tidak tahu


3. Sifat non-logam halogen dengan meningkatnya nomor atom

1) meningkatkan

2) turun

3) tetap tidak berubah

4) tidak tahu


4. Pada deret unsur Zn - Hg - Co - Cd, salah satu unsur yang tidak termasuk golongan adalah


5. Sifat logam dari unsur-unsur meningkat berturut-turut

1) In-Ga-Al

2) K - Rb - Sr

3) Ge-Ga-Tl

4) Li - Jadilah - Mg


6. Sifat nonlogam dalam deret unsur Al - Si - C - N

1) meningkatkan

2) penurunan

3) tidak berubah

4) tidak tahu


7. Dalam deret unsur O - S - Se - Te, dimensi (jari-jari) atom

1) penurunan

2) meningkatkan

3) tidak berubah

4) tidak tahu


8. Dalam deret unsur P - Si - Al - Mg, dimensi (jari-jari) atom

1) penurunan

2) meningkatkan

3) tidak berubah

4) tidak tahu


9. Untuk fosfor, unsur dengan lebih rendah keelektronegatifan adalah


10. Molekul yang kerapatan elektronnya bergeser ke atom fosfor adalah


11. Tertinggi keadaan oksidasi unsur dimanifestasikan dalam satu set oksida dan fluorida

1) lO 2, PCl 5, SeCl 4, SO 3

2) PCl, Al 2 O 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. Rendah tingkat oksidasi unsur - dalam senyawa hidrogen dan fluorida dari himpunan

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

2) H 3 S +, NH +, SiH 4, H 2 Se

3) CH 4 , BF 4 , H 3 O + , PF 3

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


13. Valensi untuk atom polivalen sama dalam serangkaian senyawa

1) SiH 4 - Ash 3 - CF 4

2) PH 3 - BF 3 - ClF 3

3) AsF 3 - SiCl 4 - JIKA 7

4) H 2 O - BClg - NF 3


14. Tunjukkan korespondensi antara rumus suatu zat atau ion dan tingkat oksidasi karbon di dalamnya!



Persiapan kimia untuk ZNO dan DPA
Edisi komprehensif

BAGIAN DAN

KIMIA UMUM

IKATAN KIMIA DAN STRUKTUR ZAT

Keadaan oksidasi

Keadaan oksidasi adalah muatan bersyarat pada atom dalam molekul atau kristal yang muncul di atasnya ketika semua ikatan polar yang dibuat olehnya bersifat ionik.

Tidak seperti valensi, keadaan oksidasi bisa positif, negatif, atau nol. Dalam senyawa ionik sederhana, keadaan oksidasi bertepatan dengan muatan ion. Misalnya, dalam natrium klorida NaCl (Na + Cl - ) Natrium memiliki bilangan oksidasi +1, dan Klorin -1, dalam kalsium oksida CaO (Ca +2 O -2) Kalsium menunjukkan bilangan oksidasi +2, dan Oxysen - -2. Aturan ini berlaku untuk semua oksida dasar: bilangan oksidasi unsur logam sama dengan muatan ion logam (Natrium +1, Barium +2, Aluminium +3), dan bilangan oksidasi Oksigen adalah -2. Tingkat oksidasi ditunjukkan oleh angka Arab, yang ditempatkan di atas simbol unsur, seperti valensi, dan pertama-tama menunjukkan tanda muatan, dan kemudian nilai numeriknya:

Jika modul keadaan oksidasi sama dengan satu, maka angka "1" dapat dihilangkan dan hanya tanda yang dapat ditulis: Na + Cl - .

Keadaan oksidasi dan valensi adalah konsep yang terkait. Dalam banyak senyawa, nilai mutlak keadaan oksidasi unsur-unsur bertepatan dengan valensinya. Namun, ada banyak kasus di mana valensi berbeda dari keadaan oksidasi.

Dalam zat sederhana - non-logam, ada ikatan kovalen non-polar, pasangan elektron gabungan digeser ke salah satu atom, oleh karena itu tingkat oksidasi unsur dalam zat sederhana selalu nol. Tetapi atom-atom itu terhubung satu sama lain, yaitu, mereka menunjukkan valensi tertentu, seperti, misalnya, dalam oksigen, valensi Oksigen adalah II, dan dalam nitrogen, valensi Nitrogen adalah III:

Dalam molekul hidrogen peroksida, valensi Oksigen juga II, dan Hidrogen adalah I:

Definisi derajat yang mungkin oksidasi elemen

Keadaan oksidasi, yang dapat ditunjukkan oleh unsur-unsur dalam berbagai senyawa, dalam banyak kasus dapat ditentukan oleh struktur tingkat elektronik eksternal atau oleh tempat unsur dalam sistem periodik.

Atom unsur logam hanya dapat menyumbangkan elektron, sehingga dalam senyawa mereka menunjukkan keadaan oksidasi positif. Nilai absolutnya dalam banyak kasus (dengan pengecualian d -elemen) sama dengan jumlah elektron pada tingkat terluar, yaitu nomor golongan dalam sistem periodik. atom d -elemen juga dapat menyumbangkan elektron dari tingkat depan, yaitu dari yang tidak terisi d -orbital. Oleh karena itu, untuk d -elemen, jauh lebih sulit untuk menentukan semua kemungkinan keadaan oksidasi daripada untuk s- dan p-elemen. Aman untuk mengatakan bahwa mayoritas d -elemen menunjukkan keadaan oksidasi +2 karena elektron dari tingkat elektronik terluar, dan keadaan oksidasi maksimum dalam banyak kasus sama dengan nomor golongan.

Atom unsur non-logam dapat menunjukkan bilangan oksidasi positif dan negatif, tergantung pada atom unsur mana mereka membentuk ikatan. Jika unsur lebih elektronegatif, maka ia menunjukkan keadaan oksidasi negatif, dan jika kurang elektronegatif - positif.

Nilai mutlak bilangan oksidasi unsur nonlogam dapat ditentukan dari struktur lapisan elektronik terluarnya. Sebuah atom dapat menerima begitu banyak elektron sehingga delapan elektron terletak pada tingkat terluarnya: unsur nonlogam dari golongan VII mengambil satu elektron dan menunjukkan bilangan oksidasi -1, golongan VI - dua elektron dan menunjukkan bilangan oksidasi - 2, dll.

Unsur-unsur non-logam mampu mengeluarkan jumlah elektron yang berbeda: maksimum sebanyak yang terletak pada tingkat energi eksternal. Dengan kata lain, bilangan oksidasi maksimum unsur nonlogam sama dengan nomor golongannya. Karena spooling elektron pada tingkat terluar atom, jumlah elektron tidak berpasangan yang dapat disumbangkan oleh atom dalam reaksi kimia bervariasi, sehingga unsur non-logam dapat menunjukkan berbagai tingkat oksidasi menengah.

Kemungkinan keadaan oksidasi s - dan p-elemen

Grup PS

Tingkat oksidasi tertinggi

Keadaan oksidasi menengah

Tingkat oksidasi lebih rendah

Penentuan bilangan oksidasi dalam senyawa

Setiap molekul netral secara elektrik, jadi jumlah bilangan oksidasi atom-atom dari semua unsur harus nol. Mari kita tentukan derajat oksidasi belerang(I V) oksida SO 2 taufosfat (V) sulfida P 2 S 5.

Sulfur (Dan V) oksida SO 2 dibentuk oleh atom-atom dari dua unsur. Dari jumlah tersebut, Oksigen memiliki elektronegativitas terbesar, sehingga atom Oksigen akan memiliki keadaan oksidasi negatif. Untuk Oksigen adalah -2. Dalam hal ini Sulfur memiliki bilangan oksidasi positif. Dalam senyawa yang berbeda, Sulfur dapat menunjukkan keadaan oksidasi yang berbeda, jadi dalam hal ini harus dihitung. Dalam sebuah molekul SO2 dua atom oksigen dengan keadaan oksidasi -2, sehingga total muatan atom oksigen adalah -4. Agar molekul menjadi netral secara elektrik, atom Sulfur harus sepenuhnya menetralkan muatan kedua atom Oksigen, sehingga bilangan oksidasi Sulfur adalah +4:

Dalam molekul fosfor V) sulfida P 2 S 5 unsur yang lebih elektronegatif adalah Sulfur, yaitu, ia menunjukkan keadaan oksidasi negatif, dan Fosfor positif. Untuk Sulfur, keadaan oksidasi negatif hanya 2. Bersama-sama, lima atom Sulfur membawa muatan negatif -10. Oleh karena itu, dua atom Fosfor harus menetralkan muatan ini dengan total muatan +10. Karena ada dua atom Fosfor dalam molekul, masing-masing harus memiliki keadaan oksidasi +5:

Lebih sulit untuk menghitung tingkat oksidasi dalam senyawa non-biner - garam, basa dan asam. Tetapi untuk ini, seseorang juga harus menggunakan prinsip netralitas listrik, dan juga ingat bahwa di sebagian besar senyawa, keadaan oksidasi Oksigen adalah -2, Hidrogen +1.

Pertimbangkan ini menggunakan contoh kalium sulfat K2SO4. Bilangan oksidasi Kalium dalam senyawa hanya dapat +1, dan Oksigen -2:

Dari prinsip elektronetralitas, kami menghitung bilangan oksidasi Sulfur:

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

Saat menentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa, aturan berikut harus diikuti:

1. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam zat sederhana adalah nol.

2. Fluor adalah unsur kimia yang paling elektronegatif, sehingga bilangan oksidasi Fluor dalam semua senyawa adalah -1.

3. Oksigen adalah unsur yang paling elektronegatif setelah Fluor, oleh karena itu bilangan oksidasi Oksigen dalam semua senyawa kecuali fluorida adalah negatif: dalam kebanyakan kasus adalah -2, dan dalam peroksida adalah -1.

4. Bilangan oksidasi Hidrogen pada sebagian besar senyawa adalah +1, dan dalam senyawa dengan unsur logam (hidrida) - -1.

5. Bilangan oksidasi logam dalam senyawa selalu positif.

6. Unsur yang lebih elektronegatif selalu memiliki bilangan oksidasi negatif.

7. Jumlah bilangan oksidasi semua atom dalam molekul adalah nol.


DEFINISI

Keadaan oksidasi adalah penilaian kuantitatif keadaan atom suatu unsur kimia dalam suatu senyawa, berdasarkan elektronegativitasnya.

Dibutuhkan nilai positif dan negatif. Untuk menunjukkan keadaan oksidasi suatu unsur dalam senyawa, Anda harus meletakkan angka Arab dengan tanda yang sesuai ("+" atau "-") di atas simbolnya.

Harus diingat bahwa derajat oksidasi adalah besaran yang tidak memiliki arti fisika, karena tidak mencerminkan muatan atom yang sebenarnya. Namun, konsep ini sangat banyak digunakan dalam kimia.

Tabel keadaan oksidasi unsur kimia

Bilangan oksidasi positif dan negatif maksimum dapat ditentukan dengan menggunakan Tabel Periodik D.I. Mendeleev. Mereka sama dengan jumlah kelompok di mana elemen itu berada, dan perbedaan antara nilai keadaan oksidasi "tertinggi" dan angka 8.

Jika kita mempertimbangkan senyawa kimia secara lebih spesifik, maka dalam zat dengan ikatan non-polar, bilangan oksidasi unsur-unsurnya adalah nol (N 2, H 2, Cl 2).

Keadaan oksidasi logam dalam keadaan dasar adalah nol, karena distribusi kerapatan elektron di dalamnya seragam.

Dalam senyawa ionik sederhana, keadaan oksidasi unsur-unsur penyusunnya sama dengan muatan listrik, karena selama pembentukan senyawa ini, terjadi transfer elektron yang hampir lengkap dari satu atom ke atom lain: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

Saat menentukan tingkat oksidasi unsur-unsur dalam senyawa dengan ikatan kovalen polar, nilai elektronegativitasnya dibandingkan. Karena, selama pembentukan ikatan kimia, elektron dipindahkan ke atom unsur yang lebih elektronegatif, yang terakhir memiliki keadaan oksidasi negatif dalam senyawa.

Ada unsur-unsur yang hanya memiliki satu nilai bilangan oksidasi (fluor, logam dari golongan IA dan IIA, dll.). Fluor, yang dicirikan oleh elektronegativitas tertinggi, selalu memiliki bilangan oksidasi negatif yang konstan (-1) dalam senyawa.

Unsur alkali dan alkali tanah, yang dicirikan oleh nilai elektronegativitas yang relatif rendah, selalu memiliki bilangan oksidasi positif, masing-masing sama dengan (+1) dan (+2).

Namun, ada juga unsur kimia seperti itu, yang dicirikan oleh beberapa nilai derajat oksidasi (sulfur - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), dll.) .

Untuk memudahkan mengingat berapa banyak dan bilangan oksidasi apa yang merupakan karakteristik dari suatu unsur kimia tertentu, tabel bilangan oksidasi unsur kimia digunakan, yang terlihat seperti ini:

Nomor seri

Rusia / Inggris judul

simbol kimia

Keadaan oksidasi

Hidrogen

Helium / Helium

Litium / Litium

Berilium / Berilium

(-1), 0, (+1), (+2), (+3)

Karbon / Karbon

(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)

Nitrogen / Nitrogen

(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)

Oksigen / Oksigen

(-2), (-1), 0, (+1), (+2)

Fluor / Fluor

Sodium

Magnesium / Magnesium

Aluminium

silikon / silikon

(-4), 0, (+2), (+4)

Fosfor / Fosfor

(-3), 0, (+3), (+5)

Sulfur

(-2), 0, (+4), (+6)

Klorin / Klorin

(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), jarang (+2) dan (+4)

Argon / Argon

Kalium / Kalium

Kalsium / Kalsium

Skandium / Skandium

Titanium / Titanium

(+2), (+3), (+4)

Vanadium / Vanadium

(+2), (+3), (+4), (+5)

Kromium / Kromium

(+2), (+3), (+6)

Mangan / Mangan

(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)

Besi / Besi

(+2), (+3), jarang (+4) dan (+6)

Kobalt / Kobalt

(+2), (+3), jarang (+4)

Nikel / Nikel

(+2), jarang (+1), (+3) dan (+4)

Tembaga

+1, +2, jarang (+3)

Gallium / Galium

(+3), jarang (+2)

Germanium / Germanium

(-4), (+2), (+4)

Arsenik / Arsenik

(-3), (+3), (+5), jarang (+2)

Selenium / Selenium

(-2), (+4), (+6), jarang (+2)

Brom / Brom

(-1), (+1), (+5), jarang (+3), (+4)

Kripton / Kripton

Rubidium / Rubidium

Strontium / Strontium

Itrium / Itrium

Zirkonium / Zirkonium

(+4), jarang (+2) dan (+3)

Niobium / Niobium

(+3), (+5), jarang (+2) dan (+4)

Molibdenum / Molibdenum

(+3), (+6), jarang (+2), (+3) dan (+5)

Teknesium / Teknesium

Rutenium / Rutenium

(+3), (+4), (+8), jarang (+2), (+6) dan (+7)

Rhodium

(+4), jarang (+2), (+3) dan (+6)

Paladium / Paladium

(+2), (+4), jarang (+6)

Perak / Perak

(+1), jarang (+2) dan (+3)

Kadmium / Kadmium

(+2), jarang (+1)

Indium / Indium

(+3), jarang (+1) dan (+2)

Timah / Timah

(+2), (+4)

Antimon / Antimon

(-3), (+3), (+5), jarang (+4)

Telurium / Telurium

(-2), (+4), (+6), jarang (+2)

(-1), (+1), (+5), (+7), jarang (+3), (+4)

Xenon / Xenon

Sesium / Sesium

Barium / Barium

Lantanum / Lantanum

Cerium / Cerium

(+3), (+4)

Praseodymium / Praseodymium

Neodymium / Neodymium

(+3), (+4)

Prometium / Prometium

Samaria / Samarium

(+3), jarang (+2)

Europium / Europium

(+3), jarang (+2)

Gadolinium / Gadolinium

Terbium / Terbium

(+3), (+4)

Disprosium / Disprosium

Holmium / Holmium

Erbium / Erbium

Thulium / Thulium

(+3), jarang (+2)

Iterbium / Iterbium

(+3), jarang (+2)

Lutetium / Lutetium

Hafnium / Hafnium

Tantalum / Tantalum

(+5), jarang (+3), (+4)

Tungsten / Tungsten

(+6), jarang (+2), (+3), (+4) dan (+5)

Renium / Renium

(+2), (+4), (+6), (+7), jarang (-1), (+1), (+3), (+5)

Osmium / Osmium

(+3), (+4), (+6), (+8), jarang (+2)

Iridium / Iridium

(+3), (+4), (+6), jarang (+1) dan (+2)

Platina / Platina

(+2), (+4), (+6), jarang (+1) dan (+3)

Emas / Emas

(+1), (+3), jarang (+2)

Merkuri / Merkuri

(+1), (+2)

Pinggang / Talium

(+1), (+3), jarang (+2)

Memimpin / Memimpin

(+2), (+4)

Bismut / Bismut

(+3), jarang (+3), (+2), (+4) dan (+5)

Polonium / Polonium

(+2), (+4), jarang (-2) dan (+6)

Astatin / Astatin

Radon / Radon

Fransium / Fransium

Radium / Radium

Aktinium / Aktinium

Thorium / Thorium

Proaktinium / Protaktinium

Uranus / Uranium

(+3), (+4), (+6), jarang (+2) dan (+5)

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Menjawab Kami akan secara bergantian menentukan tingkat oksidasi fosfor di setiap skema transformasi yang diusulkan, dan kemudian memilih jawaban yang benar.
  • Keadaan oksidasi fosfor dalam fosfin adalah (-3), dan dalam asam fosfat - (+5). Perubahan keadaan oksidasi fosfor: +3 → +5, mis. jawaban pertama.
  • Bilangan oksidasi suatu unsur kimia dalam zat sederhana adalah nol. Keadaan oksidasi fosfor dalam komposisi oksida P 2 O 5 sama dengan (+5). Perubahan keadaan oksidasi fosfor: 0 → +5, mis. jawaban ketiga.
  • Bilangan oksidasi fosfor dalam asam dengan komposisi HPO 3 adalah (+5), dan H 3 PO 2 adalah (+1). Perubahan keadaan oksidasi fosfor: +5 → +1, mis. jawaban kelima.

CONTOH 2

Latihan Bilangan oksidasi (-3) karbon dalam senyawa: a) CH 3 Cl; b) C 2 H 2 ; c) HCOH; d) C 2 H 6 .
Keputusan Untuk memberikan jawaban yang benar atas pertanyaan yang diajukan, kami akan secara bergantian menentukan tingkat oksidasi karbon di masing-masing senyawa yang diusulkan.

a) bilangan oksidasi hidrogen adalah (+1), dan klorin - (-1). Kami mengambil untuk "x" tingkat oksidasi karbon:

x + 3×1 + (-1) =0;

Jawabannya salah.

b) bilangan oksidasi hidrogen adalah (+1). Kami mengambil untuk "y" tingkat oksidasi karbon:

2×y + 2×1 = 0;

Jawabannya salah.

c) bilangan oksidasi hidrogen adalah (+1), dan oksigen - (-2). Mari kita ambil untuk "z" keadaan oksidasi karbon:

1 + z + (-2) +1 = 0:

Jawabannya salah.

d) bilangan oksidasi hidrogen adalah (+1). Mari kita ambil untuk "a" keadaan oksidasi karbon:

2×a + 6×1 = 0;

Jawaban yang benar.

Menjawab Opsi (d)