Kapag nag-aaral ng ionic at covalent polar chemical bond, nakilala mo ang mga kumplikadong sangkap na binubuo ng dalawang elemento ng kemikal. Ang mga naturang sangkap ay tinatawag na binary (mula sa Latin na bi - dalawa) o dalawang elemento.
Alalahanin natin ang mga tipikal na binary compound na binanggit natin bilang isang halimbawa upang isaalang-alang ang mga mekanismo para sa pagbuo ng ionic at covalent polar chemical bond: NaCl - sodium chloride at HCl - hydrogen chloride.
Sa unang kaso, ang bono ay ionic: inilipat ng sodium atom ang panlabas na elektron nito sa chlorine atom at naging isang ion na may singil na +1, at ang chlorine atom ay tumanggap ng isang electron at naging isang ion na may singil na - 1. Sa eskematiko, ang proseso ng pagbabagong-anyo ng mga atomo sa mga ion ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:
Sa molekula ng HC1 hydrogen chloride, nabuo ang isang kemikal na bono dahil sa pagpapares ng mga hindi magkapares na panlabas na electron at pagbuo ng isang karaniwang pares ng elektron ng mga atomo ng hydrogen at klorin:
Mas tama na kumatawan sa pagbuo ng isang covalent bond sa isang hydrogen chloride molecule bilang isang overlap ng isang one-electron s-cloud ng isang hydrogen atom na may isang one-electron p-cloud ng isang chlorine atom:
Sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, ang karaniwang pares ng elektron ay inililipat patungo sa mas electronegative na chlorine atom: , ibig sabihin, ang electron ay hindi ganap na maglilipat mula sa hydrogen atom patungo sa chlorine atom, ngunit bahagyang, sa gayon ay magdudulot ng bahagyang singil ng mga atomo 5 (tingnan ang § 12 ): . Kung iniisip natin na sa molekula ng HCl, pati na rin sa sodium chloride NaCl, ang electron ay ganap na naipasa mula sa hydrogen atom patungo sa chlorine atom, pagkatapos ay makakatanggap sila ng mga singil na +1 at -1: . Ang mga naturang conditional charge ay tinatawag na oxidation state. Kapag tinukoy ang konseptong ito, ipinapalagay na sa mga covalent polar compound, ang mga nagbubuklod na electron ay ganap na inilipat sa isang mas electronegative na atom, at samakatuwid ang mga compound ay binubuo lamang ng mga positibo at negatibong sisingilin na mga ion.
Ang estado ng oksihenasyon ay maaaring magkaroon ng negatibo, positibo, o zero na halaga, na karaniwang inilalagay sa itaas ng simbolo ng elemento sa itaas, halimbawa:
Yaong mga atomo na nakatanggap ng mga electron mula sa ibang mga atomo o kung saan ang mga karaniwang pares ng elektron ay inilipat, ibig sabihin, mga atomo ng mas maraming electronegative na elemento, ay may negatibong estado ng oksihenasyon. Palaging may oxidation state na -1 ang fluorine sa lahat ng compound. Ang oxygen, ang pangalawang pinaka-electronegative na elemento pagkatapos ng fluorine, halos palaging may oxidation state na -2, maliban sa mga compound na may fluorine, halimbawa:
Ang mga atom na iyon na nag-donate ng kanilang mga electron sa iba pang mga atomo o kung saan kinukuha ang mga karaniwang pares ng elektron, ibig sabihin, mga atom na mas kaunting electronegative na elemento, ay may positibong estado ng oksihenasyon. Ang mga metal sa mga compound ay palaging may positibong estado ng oksihenasyon. Para sa mga metal ng pangunahing mga subgroup: pangkat I (pangkat IA) sa lahat ng mga compound, ang estado ng oksihenasyon ay +1, pangkat II (pangkat IIA) ay +2, pangkat III (pangkat IIIA) - +3, halimbawa:
ngunit sa mga compound na may mga metal, ang hydrogen ay may estado ng oksihenasyon na -1:
Ang zero na halaga ng estado ng oksihenasyon ay may mga atomo sa mga molekula ng mga simpleng sangkap at mga atomo sa malayang estado, halimbawa:
Malapit sa konsepto ng "estado ng oksihenasyon" ang konsepto ng "valency", na nakilala mo nang isinasaalang-alang ang isang covalent chemical bond. Gayunpaman, hindi sila pareho.
Ang konsepto ng "valency" ay naaangkop sa mga sangkap na may istrukturang molekular. Ang karamihan sa mga organikong sangkap na makikilala mo sa grade 10 ay may ganoong istraktura. Sa kurso ng pangunahing paaralan, pinag-aaralan mo ang inorganic na kimika, na ang paksa ay mga sangkap ng parehong molekular at hindi molekular, halimbawa, ionic, istraktura. Samakatuwid, mas mainam na gamitin ang konsepto ng "estado ng oksihenasyon".
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng valence at oxidation state?
Kadalasan, ang valency at oxidation state ay pare-pareho sa numero, ngunit ang valency ay walang charge sign, at ang oxidation state ay mayroon. Halimbawa, ang monovalent hydrogen ay may mga sumusunod na estado ng oksihenasyon sa iba't ibang mga sangkap:
Tila ang monovalent fluorine - ang pinaka-electronegative na elemento - ay dapat magkaroon ng isang kumpletong pagkakaisa ng mga halaga ng estado ng oksihenasyon at valency. Pagkatapos ng lahat, ang atom nito ay may kakayahang bumuo lamang ng isang solong covalent bond, dahil kulang ito ng isang elektron hanggang sa makumpleto ang panlabas na elektronikong layer. Gayunpaman, narito din mayroong pagkakaiba:
Ang estado ng valency at oksihenasyon ay higit na nag-iiba kung hindi sila nagtutugma ayon sa numero. Halimbawa:
Sa mga compound, ang kabuuang estado ng oksihenasyon ay palaging zero. Alam ito at ang estado ng oksihenasyon ng isa sa mga elemento, maaari mong mahanap ang estado ng oksihenasyon ng isa pang elemento sa pamamagitan ng formula, halimbawa, isang binary compound. Kaya, hanapin natin ang estado ng oksihenasyon ng klorin sa tambalang C1 2 O 7.
Tukuyin natin ang antas ng oksihenasyon ng oxygen: . Samakatuwid, pitong oxygen atoms ang magkakaroon ng kabuuang negatibong singil na (-2) × 7 = -14. Pagkatapos ang kabuuang singil ng dalawang chlorine atoms ay magiging +14, at isang chlorine atom: (+14) : 2 = +7. Samakatuwid, ang estado ng oksihenasyon ng chlorine ay .
Katulad nito, ang pag-alam sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento, maaaring bumalangkas ng formula ng isang compound, halimbawa, aluminum carbide (isang compound ng aluminyo at carbon).
Madaling makita na nagtrabaho ka nang katulad sa konsepto ng "valency" noong hinango mo ang formula ng isang covalent compound o natukoy ang valency ng isang elemento sa pamamagitan ng formula ng compound nito.
Ang mga pangalan ng binary compound ay nabuo mula sa dalawang salita - ang mga pangalan ng kanilang bumubuo ng mga elemento ng kemikal. Ang unang salita ay tumutukoy sa electronegative na bahagi ng tambalan - non-metal, ang Latin na pangalan nito na may suffix -id ay palaging nasa nominative case. Ang pangalawang salita ay tumutukoy sa electropositive na bahagi - isang metal o isang mas kaunting electronegative na elemento, ang pangalan nito ay palaging nasa genitive case:
Halimbawa: NaCl - sodium chloride, MgS - magnesium sulfide, KH - potassium hydride, CaO - calcium oxide. Kung ang electropositive na elemento ay nagpapakita ng iba't ibang antas ng oksihenasyon, kung gayon ito ay makikita sa pangalan, na nagpapahiwatig ng antas ng oksihenasyon na may Roman numeral, na inilalagay sa dulo ng pangalan, halimbawa: - iron oxide (II) (basahin ang " iron oxide two"), - iron oxide (III) (basahin ang "iron oxide three").
Kung ang tambalan ay binubuo ng dalawang di-metal na elemento, kung gayon ang suffix -id ay idinagdag sa pangalan ng mas electronegative sa kanila, ang pangalawang bahagi ay inilalagay pagkatapos nito sa genitive case. Halimbawa: - oxygen fluoride (II), - sulfur oxide (IV) at - sulfur oxide (VI).
Sa ilang mga kaso, ang bilang ng mga atom ng mga elemento ay ipinahiwatig gamit ang mga pangalan ng mga numero sa Greek - mono, di, three, tetra, penta, hexa, atbp. Halimbawa: - carbon monoxide, o carbon monoxide (II), - carbon dioxide, o oxide carbon (IV), - lead tetrachloride, o lead (IV) chloride.
Upang magkaintindihan ang mga chemist mula sa iba't ibang bansa, kinakailangan na lumikha ng isang pinag-isang terminolohiya at katawagan ng mga sangkap. Ang mga prinsipyo ng chemical nomenclature ay unang binuo ng mga French chemist na sina A. Lavoisier, A. Fourcroix, L. Giton de Mervaux at C. Berthollet noong 1785. Sa kasalukuyan, ang International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ay nag-coordinate sa mga aktibidad ng mga siyentipiko mula sa iba't ibang bansa at naglalabas ng mga rekomendasyon sa nomenclature ng mga substance at terminolohiya na ginagamit sa chemistry.
Mga keyword at parirala
- Binary, o dalawang-elemento, mga compound.
- Ang antas ng oksihenasyon.
- Pangngalan ng kemikal.
- Pagpapasiya ng mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa pamamagitan ng formula.
- Pagguhit ng mga formula ng binary compound ayon sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento.
Magtrabaho sa computer
- Sumangguni sa elektronikong aplikasyon. Pag-aralan ang materyal ng aralin at kumpletuhin ang mga iminungkahing gawain.
- Maghanap sa Internet ng mga email address na maaaring magsilbi bilang karagdagang mga mapagkukunan na nagpapakita ng nilalaman ng mga keyword at parirala ng talata. Mag-alok sa guro ng iyong tulong sa paghahanda ng isang bagong aralin - gumawa ng isang ulat sa mga pangunahing salita at parirala ng susunod na talata.
Mga tanong at gawain
- Isulat ang mga formula ng nitrogen oxides (II), (V), (I), (III), (IV).
- Ibigay ang mga pangalan ng binary compound na ang mga formula ay: a) С1 2 0 7 , С1 2 O, С1O 2 ; b) FeCl 2, FeCl 3; c) MnS, MnO 2 , MnF 4 , MnO, MnCl 4 ; r) Cu 2 O, Mg 2 Si, SiCl 4, Na 3 N, FeS.
- Hanapin sa mga sangguniang aklat at diksyunaryo ang lahat ng uri ng pangalan ng mga sangkap na may mga formula: a) CO 2 at CO; b) SO 2 at SO 3. Ipaliwanag ang kanilang etimolohiya. Magbigay ng dalawang pangalan ng mga sangkap na ito ayon sa internasyonal na katawagan alinsunod sa mga tuntuning itinakda sa talata.
- Anong ibang pangalan ang maaaring ibigay sa ammonia H 3 N?
- Hanapin ang volume na mayroon sila sa n. y. 17 g ng hydrogen sulfide.
- Ilang molekula ang nasa volume na ito?
- Kalkulahin ang masa ng 33.6 m3 ng methane CH 2 sa n. y. at tukuyin ang bilang ng mga molekula nito na nakapaloob sa volume na ito.
- Tukuyin ang estado ng oksihenasyon ng carbon at isulat ang mga pormula ng istruktura ng mga sumusunod na sangkap, alam na ang carbon sa mga organikong compound ay palaging tetravalent: methane CH 4, carbon tetrachloride CC1 4, ethane C 2 H 4, acetylene C 2 H 2.
Sa mga proseso ng kemikal, ang pangunahing papel ay nilalaro ng mga atomo at molekula, ang mga katangian nito ay tumutukoy sa kinalabasan ng mga reaksiyong kemikal. Ang isa sa mga mahalagang katangian ng isang atom ay ang numero ng oksihenasyon, na pinapasimple ang paraan ng pagsasaalang-alang sa paglipat ng mga electron sa isang butil. Paano matukoy ang estado ng oksihenasyon o ang pormal na singil ng isang particle at anong mga patakaran ang kailangan mong malaman para dito?
Kahulugan
Ang anumang reaksiyong kemikal ay dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga atomo ng iba't ibang sangkap. Ang proseso ng reaksyon at ang resulta nito ay nakasalalay sa mga katangian ng pinakamaliit na particle.
Ang terminong oksihenasyon (oxidation) sa kimika ay nangangahulugang isang reaksyon kung saan ang isang pangkat ng mga atomo o isa sa mga ito ay nawawalan ng mga electron o nakuha, sa kaso ng pagkuha, ang reaksyon ay tinatawag na "pagbawas".
Ang estado ng oksihenasyon ay isang dami na sinusukat sa dami at nailalarawan ang muling ipinamahagi na mga electron sa panahon ng reaksyon. Yung. sa proseso ng oksihenasyon, ang mga electron sa atom ay bumababa o tumataas, na muling ipinamamahagi sa iba pang mga partikulo na nakikipag-ugnayan, at ang antas ng oksihenasyon ay eksaktong nagpapakita kung paano sila muling inayos. Ang konsepto na ito ay malapit na nauugnay sa electronegativity ng mga particle - ang kanilang kakayahang maakit at maitaboy ang mga libreng ion mula sa kanilang sarili.
Ang pagtukoy sa antas ng oksihenasyon ay nakasalalay sa mga katangian at katangian ng isang partikular na substansiya, kaya ang pamamaraan ng pagkalkula ay hindi maaaring malinaw na tinatawag na madali o kumplikado, ngunit ang mga resulta nito ay nakakatulong upang may kondisyon na itala ang mga proseso ng mga reaksyon ng redox. Dapat itong maunawaan na ang nakuha na resulta ng mga kalkulasyon ay ang resulta ng pagsasaalang-alang sa paglipat ng mga electron at walang pisikal na kahulugan, at hindi ang tunay na singil ng nucleus.
Mahalagang malaman! Ang inorganic na kimika ay madalas na gumagamit ng terminong valency sa halip na ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento, hindi ito isang pagkakamali, ngunit dapat itong isipin na ang pangalawang konsepto ay mas unibersal.
Ang mga konsepto at panuntunan para sa pagkalkula ng paggalaw ng mga electron ay ang batayan para sa pag-uuri ng mga kemikal (nomenclature), na naglalarawan ng kanilang mga katangian at pag-compile ng mga formula ng komunikasyon. Ngunit kadalasan ang konseptong ito ay ginagamit upang ilarawan at gumana sa mga reaksiyong redox.
Mga panuntunan para sa pagtukoy ng antas ng oksihenasyon
Paano malalaman ang antas ng oksihenasyon? Kapag nagtatrabaho sa mga reaksyon ng redox, mahalagang malaman na ang pormal na singil ng isang particle ay palaging magiging katumbas ng magnitude ng electron, na ipinahayag sa numerical na halaga. Ang tampok na ito ay konektado sa pagpapalagay na ang mga pares ng elektron na bumubuo ng isang bono ay palaging ganap na inililipat patungo sa mas negatibong mga particle. Dapat itong maunawaan na pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga ionic bond, at sa kaso ng isang reaksyon sa , ang mga electron ay hahatiin nang pantay sa pagitan ng magkaparehong mga particle.
Ang numero ng oksihenasyon ay maaaring magkaroon ng parehong positibo at negatibong mga halaga. Ang bagay ay na sa panahon ng reaksyon, ang atom ay dapat maging neutral, at para dito kailangan mong ilakip ang isang tiyak na bilang ng mga electron sa ion, kung ito ay positibo, o alisin ang mga ito kung ito ay negatibo. Upang italaga ang konseptong ito, kapag nagsusulat ng mga formula, ang isang Arabic numeral na may kaukulang tanda ay karaniwang nakasulat sa itaas ng pagtatalaga ng elemento. Halimbawa, o atbp.
Dapat mong malaman na ang pormal na singil ng mga metal ay palaging magiging positibo, at sa karamihan ng mga kaso, maaari mong gamitin ang periodic table upang matukoy ito. Mayroong ilang mga tampok na dapat isaalang-alang upang matukoy nang tama ang mga tagapagpahiwatig.
Degree ng oksihenasyon:
Ang pagkakaroon ng pag-alala sa mga tampok na ito, magiging medyo simple upang matukoy ang bilang ng oksihenasyon ng mga elemento, anuman ang pagiging kumplikado at bilang ng mga antas ng atomic.
Kapaki-pakinabang na video: pagtukoy sa antas ng oksihenasyon
Ang periodic table ng Mendeleev ay naglalaman ng halos lahat ng kinakailangang impormasyon para sa pagtatrabaho sa mga elemento ng kemikal. Halimbawa, ginagamit lamang ito ng mga mag-aaral upang ilarawan ang mga reaksiyong kemikal. Kaya, upang matukoy ang maximum na positibo at negatibong mga halaga ng numero ng oksihenasyon, kinakailangan upang suriin ang pagtatalaga ng elemento ng kemikal sa talahanayan:
- Ang maximum na positibo ay ang bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento.
- Ang pinakamataas na estado ng negatibong oksihenasyon ay ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum na positibong limitasyon at ang bilang 8.
Kaya, ito ay sapat na upang malaman lamang ang matinding mga hangganan ng pormal na singil ng isang elemento. Ang ganitong aksyon ay maaaring isagawa gamit ang mga kalkulasyon batay sa periodic table.
Mahalagang malaman! Ang isang elemento ay maaaring magkaroon ng maraming iba't ibang mga indeks ng oksihenasyon sa parehong oras.
Mayroong dalawang pangunahing paraan upang matukoy ang antas ng oksihenasyon, ang mga halimbawa nito ay ipinakita sa ibaba. Ang una sa mga ito ay isang pamamaraan na nangangailangan ng kaalaman at kasanayan upang mailapat ang mga batas ng kimika. Paano ayusin ang mga estado ng oksihenasyon gamit ang pamamaraang ito?
Ang panuntunan para sa pagtukoy ng mga estado ng oksihenasyon
Para dito kailangan mo:
- Tukuyin kung elemental ang isang ibinigay na substance at kung wala ito sa bond. Kung oo, kung gayon ang numero ng oksihenasyon nito ay magiging katumbas ng 0, anuman ang komposisyon ng sangkap (mga indibidwal na atom o multilevel na atomic compound).
- Tukuyin kung ang pinag-uusapang sangkap ay binubuo ng mga ion. Kung oo, kung gayon ang antas ng oksihenasyon ay magiging katumbas ng kanilang singil.
- Kung ang pinag-uusapang sangkap ay isang metal, pagkatapos ay tingnan ang mga tagapagpahiwatig ng iba pang mga sangkap sa formula at kalkulahin ang mga pagbabasa ng metal sa pamamagitan ng aritmetika.
- Kung ang buong tambalan ay may isang singil (sa katunayan, ito ang kabuuan ng lahat ng mga particle ng mga elemento na ipinakita), kung gayon ito ay sapat na upang matukoy ang mga tagapagpahiwatig ng mga simpleng sangkap, pagkatapos ay ibawas ang mga ito mula sa kabuuang halaga at kumuha ng data ng metal.
- Kung neutral ang relasyon, dapat zero ang kabuuan.
Halimbawa, isaalang-alang ang pagsasama sa isang aluminum ion na ang kabuuang singil ay zero. Kinumpirma ng mga alituntunin ng kimika ang katotohanan na ang Cl ion ay may bilang ng oksihenasyon na -1, at sa kasong ito mayroong tatlo sa kanila sa tambalan. Kaya ang Al ion ay dapat na +3 para maging neutral ang buong tambalan.
Ang pamamaraang ito ay medyo mabuti, dahil ang kawastuhan ng solusyon ay palaging masusuri sa pamamagitan ng pagdaragdag ng lahat ng antas ng oksihenasyon nang sama-sama.
Ang pangalawang paraan ay maaaring magamit nang walang kaalaman sa mga batas ng kemikal:
- Maghanap ng data ng particle kung saan walang mahigpit na panuntunan at ang eksaktong bilang ng kanilang mga electron ay hindi alam (posible sa pamamagitan ng pag-aalis).
- Alamin ang mga indicator ng lahat ng iba pang particle at pagkatapos ay mula sa kabuuang halaga sa pamamagitan ng pagbabawas ay hanapin ang nais na particle.
Isaalang-alang natin ang pangalawang paraan gamit ang Na2SO4 substance bilang isang halimbawa, kung saan ang sulfur atom S ay hindi tinukoy, ito ay kilala lamang na ito ay nonzero.
Upang mahanap kung ano ang katumbas ng lahat ng estado ng oksihenasyon:
- Maghanap ng mga kilalang elemento, na isinasaisip ang mga tradisyonal na panuntunan at pagbubukod.
- Na ion = +1 at bawat oxygen = -2.
- I-multiply ang bilang ng mga particle ng bawat substance sa pamamagitan ng kanilang mga electron at makuha ang oxidation states ng lahat ng atoms maliban sa isa.
- Ang Na2SO4 ay binubuo ng 2 sodium at 4 na oxygen, kapag pinarami ito ay lumalabas: 2 X +1 \u003d 2 ay ang oxidizing number ng lahat ng sodium particle at 4 X -2 \u003d -8 - oxygen.
- Idagdag ang mga resulta 2+(-8) = -6 - ito ang kabuuang singil ng tambalang walang sulfur particle.
- Ipahayag ang notasyong kemikal bilang isang equation: kabuuan ng kilalang data + hindi kilalang numero = kabuuang singil.
- Ang Na2SO4 ay kinakatawan bilang mga sumusunod: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6.
Kaya, upang magamit ang pangalawang paraan, sapat na upang malaman ang mga simpleng batas ng aritmetika.
Isang elemento ng kemikal sa isang tambalan, na kinakalkula mula sa pagpapalagay na ang lahat ng mga bono ay ionic.
Ang mga estado ng oksihenasyon ay maaaring magkaroon ng positibo, negatibo o zero na halaga, samakatuwid ang algebraic na kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa isang molekula, na isinasaalang-alang ang bilang ng kanilang mga atomo, ay 0, at sa isang ion - ang singil ng ion.
1. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga metal sa mga compound ay palaging positibo.
2. Ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ay tumutugma sa numero ng pangkat ng periodic system kung saan matatagpuan ang elementong ito (ang exception ay: Au+3(grupo ko), Cu+2(II), mula sa pangkat VIII, ang estado ng oksihenasyon +8 ay maaari lamang nasa osmium Os at ruthenium Ru.
3. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga di-metal ay nakasalalay sa kung saang atom ito konektado sa:
- kung may metal na atom, negatibo ang estado ng oksihenasyon;
- kung may non-metal na atom, ang estado ng oksihenasyon ay maaaring maging positibo at negatibo. Depende ito sa electronegativity ng mga atomo ng mga elemento.
4. Ang pinakamataas na estado ng negatibong oksihenasyon ng mga di-metal ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagbabawas mula sa 8 ang bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elementong ito, i.e. ang pinakamataas na positibong estado ng oksihenasyon ay katumbas ng bilang ng mga electron sa panlabas na layer, na tumutugma sa numero ng pangkat.
5. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga simpleng sangkap ay 0, hindi alintana kung ito ay metal o hindi metal.
Mga elementong may pare-parehong estado ng oksihenasyon.
|
Elemento |
Katangiang estado ng oksihenasyon |
Mga pagbubukod |
|
Metal hydride: LIH-1 |
||
|
estado ng oksihenasyon tinatawag na conditional charge ng particle sa ilalim ng pagpapalagay na ang bono ay ganap na nasira (may isang ionic na karakter). H- Cl = H + + Cl - , Ang bono sa hydrochloric acid ay covalent polar. Ang pares ng elektron ay higit na kumikiling sa atom Cl - , dahil ito ay mas electronegative buong elemento. Paano matukoy ang antas ng oksihenasyon?Electronegativity ay ang kakayahan ng mga atomo na makaakit ng mga electron mula sa ibang mga elemento. Ang estado ng oksihenasyon ay ipinahiwatig sa itaas ng elemento: Sinabi ni Br 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,K + Cl - atbp. Maaari itong maging negatibo at positibo. Ang oxidation state ng isang simpleng substance (unbound, free state) ay zero. Ang estado ng oksihenasyon ng oxygen sa karamihan ng mga compound ay -2 (ang exception ay peroxides H 2 O 2, kung saan ito ay -1 at mga compound na may fluorine - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Katayuan ng oksihenasyon ang isang simpleng monatomic ion ay katumbas ng singil nito: Na + , Ca +2 . Ang hydrogen sa mga compound nito ay may oxidation state na +1 (exceptions ay hydride - Na + H - at uri ng mga koneksyon C +4 H 4 -1 ). Sa metal-non-metal bond, ang negatibong estado ng oksihenasyon ay ang atom na may mas malaking electro-negativity (ibinigay ang data ng electronegativity sa Pauling scale): H + F - , Cu + Sinabi ni Br - , Ca +2 (HINDI 3 ) - atbp. Mga panuntunan para sa pagtukoy ng antas ng oksihenasyon sa mga kemikal na compound.Kumuha tayo ng koneksyon KMnO 4 , ito ay kinakailangan upang matukoy ang estado ng oksihenasyon ng manganese atom. Pangangatwiran:
K+MnXO 4 -2 Hayaan X- hindi alam sa amin ang antas ng oksihenasyon ng mangganeso. Ang bilang ng potassium atoms ay 1, manganese - 1, oxygen - 4. Napatunayan na ang molekula sa kabuuan ay neutral sa kuryente, kaya ang kabuuang singil nito ay dapat na katumbas ng zero. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Kaya, ang estado ng oksihenasyon ng manganese sa potassium permanganate = +7. Kumuha tayo ng isa pang halimbawa ng isang oxide Fe2O3. Ito ay kinakailangan upang matukoy ang estado ng oksihenasyon ng iron atom. Pangangatwiran:
2*(X) + 3*(-2) = 0, Konklusyon: ang estado ng oksihenasyon ng bakal sa oksido na ito ay +3. Mga halimbawa. Tukuyin ang mga estado ng oksihenasyon ng lahat ng mga atomo sa molekula. 1. K2Cr2O7. Katayuan ng oksihenasyon K+1, oxygen O -2. Mga ibinigay na index: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). kasi ang algebraic na kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa isang molekula, na isinasaalang-alang ang bilang ng kanilang mga atomo, ay 0, kung gayon ang bilang ng mga positibong estado ng oksihenasyon ay katumbas ng bilang ng mga negatibo. Mga estado ng oksihenasyon K+O=(-14)+(+2)=(-12). Ito ay sumusunod mula dito na ang bilang ng mga positibong kapangyarihan ng chromium atom ay 12, ngunit mayroong 2 atomo sa molekula, na nangangahulugan na mayroong (+12):2=(+6) bawat atom. Sagot: K 2 + Cr 2 +6 O 7 -2. 2.(AsO 4) 3-. Sa kasong ito, ang kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ay hindi na magiging katumbas ng zero, ngunit sa singil ng ion, i.e. - 3. Gumawa tayo ng equation: x+4×(- 2)= - 3 . Sagot: (Bilang +5 O 4 -2) 3-. |
DEPINISYON
Katayuan ng oksihenasyon ay isang quantitative assessment ng estado ng isang atom ng isang kemikal na elemento sa isang compound, batay sa electronegativity nito.
Ito ay nangangailangan ng parehong positibo at negatibong mga halaga. Upang ipahiwatig ang estado ng oksihenasyon ng isang elemento sa isang compound, kailangan mong maglagay ng Arabic numeral na may kaukulang sign ("+" o "-") sa itaas ng simbolo nito.
Dapat tandaan na ang antas ng oksihenasyon ay isang dami na walang pisikal na kahulugan, dahil hindi ito sumasalamin sa tunay na singil ng atom. Gayunpaman, ang konseptong ito ay malawakang ginagamit sa kimika.
Talaan ng estado ng oksihenasyon ng mga elemento ng kemikal
Ang pinakamataas na positibo at pinakamababang negatibong estado ng oksihenasyon ay maaaring matukoy gamit ang Periodic Table ng D.I. Mendeleev. Ang mga ito ay katumbas ng bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento, at ang pagkakaiba sa pagitan ng halaga ng "pinakamataas" na estado ng oksihenasyon at ang bilang 8, ayon sa pagkakabanggit.
Kung isasaalang-alang namin ang mga compound ng kemikal nang mas partikular, pagkatapos ay sa mga sangkap na may mga non-polar bond, ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento ay zero (N 2, H 2, Cl 2).
Ang estado ng oksihenasyon ng mga metal sa elementarya ay zero, dahil ang pamamahagi ng density ng elektron sa kanila ay pare-pareho.
Sa mga simpleng ionic compound, ang estado ng oksihenasyon ng kanilang mga elemento ng constituent ay katumbas ng electric charge, dahil sa panahon ng pagbuo ng mga compound na ito, isang halos kumpletong paglipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa ay nangyayari: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .
Kapag tinutukoy ang antas ng oksihenasyon ng mga elemento sa mga compound na may mga polar covalent bond, ang mga halaga ng kanilang electronegativity ay inihambing. Dahil, sa panahon ng pagbuo ng isang kemikal na bono, ang mga electron ay inilipat sa mga atom ng mas maraming electronegative na elemento, ang huli ay may negatibong estado ng oksihenasyon sa mga compound.
Mayroong mga elemento kung saan ang isang halaga lamang ng estado ng oksihenasyon ay katangian (fluorine, mga metal ng mga pangkat ng IA at IIA, atbp.). Ang fluorine, na nailalarawan sa pinakamataas na electronegativity, ay palaging may palaging negatibong estado ng oksihenasyon (-1) sa mga compound.
Ang mga elemento ng alkaline at alkaline earth, na nailalarawan sa medyo mababang halaga ng electronegativity, ay palaging may positibong estado ng oksihenasyon, katumbas ng (+1) at (+2), ayon sa pagkakabanggit.
Gayunpaman, mayroon ding mga elemento ng kemikal, na nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga halaga ng antas ng oksihenasyon (sulfur - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), atbp.) .
Upang gawing mas madaling matandaan kung gaano karami at kung anong mga estado ng oksihenasyon ang katangian ng isang partikular na elemento ng kemikal, ginagamit ang mga talahanayan ng mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento ng kemikal, na ganito ang hitsura:
|
Serial number |
Ruso / Ingles pamagat |
simbolo ng kemikal |
Katayuan ng oksihenasyon |
|
hydrogen |
|||
|
Helium / Helium |
|||
|
Lithium / Lithium |
|||
|
Beryllium / Beryllium |
|||
|
(-1), 0, (+1), (+2), (+3) |
|||
|
Carbon / Carbon |
(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4) |
||
|
Nitrogen / Nitrogen |
(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) |
||
|
Oxygen / Oxygen |
(-2), (-1), 0, (+1), (+2) |
||
|
Fluorine / Fluorine |
|||
|
Sosa |
|||
|
Magnesium / Magnesium |
|||
|
aluminyo |
|||
|
Silikon / Silikon |
(-4), 0, (+2), (+4) |
||
|
Phosphorus / Phosphorus |
(-3), 0, (+3), (+5) |
||
|
Sulfur |
(-2), 0, (+4), (+6) |
||
|
Chlorine / Chlorine |
(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), bihira (+2) at (+4) |
||
|
Argon / Argon |
|||
|
Potassium / Potassium |
|||
|
Kaltsyum / Kaltsyum |
|||
|
Scandium / Scandium |
|||
|
Titanium / Titanium |
(+2), (+3), (+4) |
||
|
Vanadium / Vanadium |
(+2), (+3), (+4), (+5) |
||
|
Chromium / Chromium |
(+2), (+3), (+6) |
||
|
Manganese / Manganese |
(+2), (+3), (+4), (+6), (+7) |
||
|
Bakal / Bakal |
(+2), (+3), bihira (+4) at (+6) |
||
|
Cobalt / Cobalt |
(+2), (+3), bihira (+4) |
||
|
Nikel / Nikel |
(+2), bihira (+1), (+3) at (+4) |
||
|
tanso |
+1, +2, bihira (+3) |
||
|
Gallium / Gallium |
(+3), bihira (+2) |
||
|
Germanium / Germanium |
(-4), (+2), (+4) |
||
|
Arsenic / Arsenic |
(-3), (+3), (+5), bihira (+2) |
||
|
Selenium / Selenium |
(-2), (+4), (+6), bihira (+2) |
||
|
Bromine / Bromine |
(-1), (+1), (+5), bihira (+3), (+4) |
||
|
Krypton / Krypton |
|||
|
Rubidium / Rubidium |
|||
|
Strontium / Strontium |
|||
|
Yttrium / Yttrium |
|||
|
Zirconium / Zirconium |
(+4), bihira (+2) at (+3) |
||
|
Niobium / Niobium |
(+3), (+5), bihira (+2) at (+4) |
||
|
Molibdenum / Molibdenum |
(+3), (+6), bihira (+2), (+3) at (+5) |
||
|
Technetium / Technetium |
|||
|
Ruthenium / Ruthenium |
(+3), (+4), (+8), bihira (+2), (+6) at (+7) |
||
|
Rhodium |
(+4), bihira (+2), (+3) at (+6) |
||
|
Palladium / Palladium |
(+2), (+4), bihira (+6) |
||
|
Pilak / Pilak |
(+1), bihira (+2) at (+3) |
||
|
Cadmium / Cadmium |
(+2), bihira (+1) |
||
|
Indium / Indium |
(+3), bihira (+1) at (+2) |
||
|
Lata / Lata |
(+2), (+4) |
||
|
Antimony / Antimony |
(-3), (+3), (+5), bihira (+4) |
||
|
Tellurium / Tellurium |
(-2), (+4), (+6), bihira (+2) |
||
|
(-1), (+1), (+5), (+7), bihira (+3), (+4) |
|||
|
Xenon / Xenon |
|||
|
Cesium / Cesium |
|||
|
Barium / Barium |
|||
|
Lanthanum / Lanthanum |
|||
|
Cerium / Cerium |
(+3), (+4) |
||
|
Praseodymium / Praseodymium |
|||
|
Neodymium / Neodymium |
(+3), (+4) |
||
|
Promethium / Promethium |
|||
|
Samaria / Samarium |
(+3), bihira (+2) |
||
|
Europium / Europium |
(+3), bihira (+2) |
||
|
Gadolinium / Gadolinium |
|||
|
Terbium / Terbium |
(+3), (+4) |
||
|
Dysprosium / Dysprosium |
|||
|
Holmium / Holmium |
|||
|
Erbium / Erbium |
|||
|
Thulium / Thulium |
(+3), bihira (+2) |
||
|
Ytterbium / Ytterbium |
(+3), bihira (+2) |
||
|
Lutetium / Lutetium |
|||
|
Hafnium / Hafnium |
|||
|
Tantalum / Tantalum |
(+5), bihira (+3), (+4) |
||
|
Tungsten / Tungsten |
(+6), bihira (+2), (+3), (+4) at (+5) |
||
|
Rhenium / Rhenium |
(+2), (+4), (+6), (+7), bihira (-1), (+1), (+3), (+5) |
||
|
Osmium / Osmium |
(+3), (+4), (+6), (+8), bihira (+2) |
||
|
Iridium / Iridium |
(+3), (+4), (+6), bihira (+1) at (+2) |
||
|
Platinum / Platinum |
(+2), (+4), (+6), bihira (+1) at (+3) |
||
|
Ginto / Ginto |
(+1), (+3), bihira (+2) |
||
|
Mercury / Mercury |
(+1), (+2) |
||
|
Baywang / Thallium |
(+1), (+3), bihira (+2) |
||
|
Lead / Lead |
(+2), (+4) |
||
|
Bismuth / Bismuth |
(+3), bihira (+3), (+2), (+4) at (+5) |
||
|
Polonium / Polonium |
(+2), (+4), bihira (-2) at (+6) |
||
|
Astatine / Astatine |
|||
|
Radon / Radon |
|||
|
Francium / Francium |
|||
|
Radium / Radium |
|||
|
Actinium / Actinium |
|||
|
Thorium / Thorium |
|||
|
Proactinium / Protactinium |
|||
|
Uranus / Uranium |
(+3), (+4), (+6), bihira (+2) at (+5) |
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
- Ang estado ng oksihenasyon ng phosphorus sa phosphine ay (-3), at sa phosphoric acid - (+5). Pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng phosphorus: +3 → +5, i.e. ang unang sagot.
- Ang estado ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal sa isang simpleng sangkap ay zero. Ang estado ng oksihenasyon ng posporus sa komposisyon ng oksido P 2 O 5 ay katumbas ng (+5). Pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng posporus: 0 → +5, i.e. pangatlong sagot.
- Ang estado ng oksihenasyon ng phosphorus sa isang acid ng komposisyon HPO 3 ay (+5), at ang H 3 PO 2 ay (+1). Pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng posporus: +5 → +1, i.e. ikalimang sagot.
HALIMBAWA 2
| Mag-ehersisyo | Ang estado ng oksihenasyon (-3) carbon ay nasa compound: a) CH 3 Cl; b) C 2 H 2 ; c) HCOH; d) C 2 H 6 . |
| Desisyon | Upang makapagbigay ng tamang sagot sa tanong na ibinibigay, salit-salit nating tutukuyin ang antas ng carbon oxidation sa bawat isa sa mga iminungkahing compound. a) ang estado ng oksihenasyon ng hydrogen ay (+1), at chlorine - (-1). Kinukuha namin para sa "x" ang antas ng oksihenasyon ng carbon: x + 3×1 + (-1) =0; Mali ang sagot. b) ang estado ng oksihenasyon ng hydrogen ay (+1). Kinukuha namin para sa "y" ang antas ng oksihenasyon ng carbon: 2×y + 2×1 = 0; Mali ang sagot. c) ang estado ng oksihenasyon ng hydrogen ay (+1), at oxygen - (-2). Kunin natin para sa "z" ang estado ng oksihenasyon ng carbon: 1 + z + (-2) +1 = 0: Mali ang sagot. d) ang estado ng oksihenasyon ng hydrogen ay (+1). Kunin natin para sa "a" ang estado ng oksihenasyon ng carbon: 2×a + 6×1 = 0; Tamang sagot. |
| Sagot | Pagpipilian (d) |
Upang makilala ang estado ng mga elemento sa mga compound, ang konsepto ng antas ng oksihenasyon ay ipinakilala.
DEPINISYON
Ang bilang ng mga electron na inilipat mula sa isang atom ng isang partikular na elemento o sa isang atom ng isang partikular na elemento sa isang compound ay tinatawag na estado ng oksihenasyon.
Ang isang positibong estado ng oksihenasyon ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na inilipat mula sa isang partikular na atom, at ang isang negatibong estado ng oksihenasyon ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na inilipat patungo sa isang partikular na atom.
Mula sa kahulugan na ito ay sumusunod na sa mga compound na may mga non-polar bond, ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento ay zero. Ang mga molekula na binubuo ng magkatulad na mga atomo (N 2, H 2, Cl 2) ay maaaring magsilbi bilang mga halimbawa ng naturang mga compound.
Ang estado ng oksihenasyon ng mga metal sa elementarya ay zero, dahil ang pamamahagi ng density ng elektron sa kanila ay pare-pareho.
Sa mga simpleng ionic compound, ang estado ng oksihenasyon ng kanilang mga elemento ng constituent ay katumbas ng electric charge, dahil sa panahon ng pagbuo ng mga compound na ito, isang halos kumpletong paglipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa ay nangyayari: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .
Kapag tinutukoy ang antas ng oksihenasyon ng mga elemento sa mga compound na may mga polar covalent bond, ang mga halaga ng kanilang electronegativity ay inihambing. Dahil, sa panahon ng pagbuo ng isang kemikal na bono, ang mga electron ay inilipat sa mga atom ng mas maraming electronegative na elemento, ang huli ay may negatibong estado ng oksihenasyon sa mga compound.
Pinakamababang estado ng oksihenasyon
Para sa mga elemento na nagpapakita ng iba't ibang estado ng oksihenasyon sa kanilang mga compound, mayroong mga konsepto ng mas mataas (maximum positive) at mas mababa (minimum na negatibo) na estado ng oksihenasyon. Ang pinakamababang estado ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal ay karaniwang katumbas ng numero sa pagkakaiba sa pagitan ng numero ng pangkat sa Periodic system ng D. I. Mendeleev, kung saan matatagpuan ang elemento ng kemikal, at ang bilang na 8. Halimbawa, ang nitrogen ay nasa pangkat ng VA, na nangangahulugang ang pinakamababang estado ng oksihenasyon nito ay (-3): V-VIII = -3; Ang asupre ay nasa pangkat na VIA, kaya ang pinakamababang estado ng oksihenasyon nito ay (-2): VI-VIII = -2, atbp.
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
