عنصر چه حالت اکسیداسیونی دارد؟ حالت اکسیداسیون

حالت های اکسیداسیون عناصر چگونه حالت های اکسیداسیون را پیدا کنیم؟

1) در یک ماده ساده، حالت اکسیداسیون هر عنصر 0 است. مثالها: Na 0، H 0 2، P 0 4.

2) لازم است عناصری را که با حالت های اکسیداسیون ثابت مشخص می شوند به خاطر بسپارید. همه آنها در جدول ذکر شده است.

3) جستجوی حالت های اکسیداسیون عناصر دیگر بر اساس یک قانون ساده است:

در یک مولکول خنثی، مجموع حالت های اکسیداسیون همه عناصر صفر است و در یک یون - بار یون.

بیایید با استفاده از مثال های ساده به کاربرد این قانون نگاه کنیم.

مثال 1. یافتن حالت های اکسیداسیون عناصر در آمونیاک (NH 3) ضروری است.

راه حل. ما قبلاً می دانیم (نگاه کنید به 2) که هنر. باشه هیدروژن +1 است. باقی مانده است که این ویژگی برای نیتروژن پیدا شود. اجازه دهید x حالت اکسیداسیون مورد نظر باشد. ما ساده ترین معادله را ایجاد می کنیم: x + 3*(+1) = 0. جواب واضح است: x = -3. پاسخ: N -3 H 3 +1.

مثال 2. حالت های اکسیداسیون تمام اتم های مولکول H 2 SO 4 را نشان دهید.

راه حل. حالت های اکسیداسیون هیدروژن و اکسیژن قبلاً شناخته شده است: H(+1) و O(-2). معادله ای برای تعیین حالت اکسیداسیون گوگرد ایجاد می کنیم: 2*(+1) + x + 4*(-2) = 0. با حل این معادله، دریافتیم: x = +6. پاسخ: H +1 2 S +6 O -2 4.

مثال 3. حالت های اکسیداسیون همه عناصر موجود در مولکول Al(NO 3) 3 را محاسبه کنید.

راه حل. الگوریتم بدون تغییر باقی می ماند. ترکیب "مولکول" نیترات آلومینیوم شامل یک اتم Al (3+)، 9 اتم اکسیژن (2-) و 3 اتم نیتروژن است که باید حالت اکسیداسیون آن را محاسبه کنیم. معادله مربوطه این است: 1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0. پاسخ: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

مثال 4. حالت های اکسیداسیون همه اتم ها را در یون (AsO 4) 3- تعیین کنید.

راه حل. در این حالت، مجموع حالت های اکسیداسیون دیگر برابر با صفر نیست، بلکه برابر با بار یون، یعنی 3- خواهد بود. معادله: x + 4*(-2) = -3. پاسخ: As(+5)، O(-2).

آیا می توان با استفاده از یک معادله مشابه، حالت اکسیداسیون چندین عنصر را به طور همزمان تعیین کرد؟ اگر این مسئله را از منظر ریاضی در نظر بگیریم، پاسخ منفی خواهد بود. یک معادله خطی با دو متغیر نمی تواند یک راه حل منحصر به فرد داشته باشد. اما ما بیشتر از یک معادله را حل می کنیم!

مثال 5. حالت های اکسیداسیون همه عناصر موجود در (NH 4) 2 SO 4 را تعیین کنید.

راه حل. حالت های اکسیداسیون هیدروژن و اکسیژن مشخص است، اما گوگرد و نیتروژن مشخص نیست. یک مثال کلاسیک از یک مشکل با دو مجهول! ما سولفات آمونیوم را نه به عنوان یک "مولکول"، بلکه به عنوان ترکیبی از دو یون در نظر خواهیم گرفت: NH 4 + و SO 4 2-. بارهای یون ها برای ما شناخته شده است. با استفاده از تجربه به دست آمده در حل مسائل قبلی، می توانیم به راحتی حالت های اکسیداسیون نیتروژن و گوگرد را پیدا کنیم. جواب: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

نتیجه گیری: اگر یک مولکول حاوی چندین اتم با حالت اکسیداسیون ناشناخته است، سعی کنید مولکول را به چند قسمت تقسیم کنید.

مثال 6. حالت های اکسیداسیون همه عناصر را در CH 3 CH 2 OH نشان دهید.

راه حل. یافتن حالت های اکسیداسیون در ترکیبات آلی ویژگی های خاص خود را دارد. به طور خاص، لازم است به طور جداگانه حالت های اکسیداسیون برای هر اتم کربن پیدا شود. می توانید به صورت زیر استدلال کنید. به عنوان مثال، اتم کربن در گروه متیل را در نظر بگیرید. این اتم C به 3 اتم هیدروژن و یک اتم کربن همسایه متصل است. در امتداد پیوند C-H، چگالی الکترون به سمت اتم کربن تغییر می‌کند (زیرا الکترونگاتیوی C از EO هیدروژن بیشتر است). اگر این جابجایی کامل بود، اتم کربن بار 3- را به دست می آورد.

اتم C در گروه -CH 2 OH به دو اتم هیدروژن (تغییر چگالی الکترون به سمت C)، یک اتم اکسیژن (تغییر چگالی الکترون به سمت O) و یک اتم کربن (می توان فرض کرد که تغییر در چگالی الکترون در این مورد اتفاق نمی افتد). حالت اکسیداسیون کربن -2 +1 +0 = -1 است.

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

حق چاپ Repetitor2000.ru، 2000-2015

توانایی یافتن حالت اکسیداسیون عناصر شیمیایی یک پیش نیاز برای حل موفقیت آمیز معادلات شیمیایی است که واکنش های ردوکس را توصیف می کنند. بدون آن، نمی توانید فرمول دقیق یک ماده حاصل از واکنش بین عناصر شیمیایی مختلف را ایجاد کنید. در نتیجه حل مسائل شیمیایی بر اساس چنین معادلاتی یا غیرممکن و یا اشتباه خواهد بود.

در واکنش های ردوکس از مفهوم حالت اکسیداسیون برای تعیین فرمول های شیمیایی ترکیبات عناصر حاصل از برهمکنش چند ماده استفاده می شود.

در نگاه اول، ممکن است به نظر برسد که عدد اکسیداسیون معادل مفهوم ظرفیت یک عنصر شیمیایی است، اما اینطور نیست. مفهوم ظرفیتبرای تعیین کمیت فعل و انفعالات الکترونیکی در ترکیبات کووالانسی، یعنی ترکیباتی که از تشکیل جفت الکترون های مشترک تشکیل می شوند، استفاده می شود. عدد اکسیداسیون برای توصیف واکنش هایی که الکترون از دست می دهند یا به دست می آورند استفاده می شود.

بر خلاف ظرفیت، که یک مشخصه خنثی است، حالت اکسیداسیون می تواند یک مقدار مثبت، منفی یا صفر داشته باشد. یک مقدار مثبت مربوط به تعداد الکترون های داده شده و یک مقدار منفی به تعداد الکترون های اضافه شده است. مقدار صفر به این معنی است که عنصر یا به شکل عنصری خود است، پس از اکسیداسیون به 0 کاهش یافته است، یا پس از کاهش قبلی به صفر اکسید شده است.

نحوه تعیین وضعیت اکسیداسیون یک عنصر شیمیایی خاص
تعیین حالت اکسیداسیون برای یک عنصر شیمیایی خاص تابع قوانین زیر است:

1. حالت اکسیداسیون مواد ساده همیشه صفر است.
   
2. فلزات قلیایی که در گروه اول جدول تناوبی قرار دارند دارای حالت اکسیداسیون +1 هستند.
   
3. فلزات قلیایی خاکی که گروه دوم جدول تناوبی را به خود اختصاص داده اند دارای حالت اکسیداسیون +2 هستند.
   
4. هیدروژن در ترکیبات با غیر فلزات مختلف همیشه حالت اکسیداسیون 1+ و در ترکیبات با فلزات 1+ را نشان می دهد.
   
5. حالت اکسیداسیون اکسیژن مولکولی در تمام ترکیبات در نظر گرفته شده در درس مدرسه شیمی معدنی -2 است. فلوئور -1.
   
6. هنگام تعیین درجه اکسیداسیون در محصولات واکنش های شیمیایی، از قاعده خنثی الکتریکی حرکت می کنیم که بر اساس آن مجموع حالت های اکسیداسیون عناصر مختلف تشکیل دهنده ماده باید برابر با صفر باشد.
   
7. آلومینیوم در تمام ترکیبات حالت اکسیداسیون 3+ را نشان می دهد.
   

حالت های اکسیداسیون بالاتر، پایین تر و متوسط ​​وجود دارد. بالاترین حالت اکسیداسیون، مانند ظرفیت، مربوط به عدد گروه یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است، اما دارای یک مقدار مثبت است. کمترین حالت اکسیداسیون عددی برابر با اختلاف گروه شماره 8 عنصر است. یک حالت اکسیداسیون میانی، هر عددی است که از کمترین حالت اکسیداسیون تا بالاترین متغیر باشد.

برای کمک به شما در پیمایش انواع حالت‌های اکسیداسیون عناصر شیمیایی، جدول کمکی زیر را مورد توجه شما قرار می‌دهیم. عنصر مورد نظر خود را انتخاب کنید و مقادیر حالت های اکسیداسیون احتمالی آن را دریافت خواهید کرد. مقادیری که به ندرت رخ می دهند در پرانتز نشان داده می شوند.

حالت اکسیداسیون تعیین حالت اکسیداسیون اتم یک عنصر با استفاده از فرمول شیمیایی ترکیب. ترسیم فرمول یک ترکیب بر اساس حالت های اکسیداسیون شناخته شده اتم های عنصری

حالت اکسیداسیون یک عنصر، بار مشروط یک اتم در یک ماده است که با این فرض محاسبه می شود که از یون تشکیل شده است. برای تعیین وضعیت اکسیداسیون عناصر، باید قوانین خاصی را به خاطر بسپارید:

1. حالت اکسیداسیون می تواند مثبت، منفی یا صفر باشد. با یک عدد عربی با علامت مثبت یا منفی بالای نماد عنصر نشان داده می شود.

2. هنگام تعیین حالت های اکسیداسیون، از الکترونگاتیوی ماده استفاده می کنیم: مجموع حالت های اکسیداسیون همه اتم های ترکیب صفر است.

3. اگر ترکیبی از اتم های یک عنصر (در یک ماده ساده) تشکیل شود، در این صورت حالت اکسیداسیون این اتم ها صفر است.

4. اتم های برخی از عناصر شیمیایی معمولاً حالت های اکسیداسیون فولادی دارند. به عنوان مثال، حالت اکسیداسیون فلوئور در ترکیبات همیشه -1 است. لیتیوم، سدیم، پتاسیم، روبیدیم و سزیم +1؛ منیزیم، کلسیم، استرانسیم، باریم و روی +2، آلومینیوم +3.

5. حالت اکسیداسیون هیدروژن در اکثر ترکیبات +1 است و فقط در ترکیبات با برخی فلزات برابر با 1- (KH, BaH2) است.

6. حالت اکسیداسیون اکسیژن در اکثر ترکیبات 2- است و فقط در برخی ترکیبات حالت اکسیداسیون 1- به آن اختصاص داده شده است (H2O2، Na2O2 یا +2 (OF2).

7. اتم های بسیاری از عناصر شیمیایی حالت های اکسیداسیون متغیری دارند.

8. حالت اکسیداسیون اتم فلز در ترکیبات مثبت و از نظر عددی برابر با ظرفیت آن است.

9. حداکثر حالت اکسیداسیون مثبت یک عنصر معمولاً برابر است با تعداد گروه جدول تناوبی که عنصر در آن یافت می شود.

10. حداقل حالت اکسیداسیون برای فلزات صفر است. برای غیر فلزات، در بیشتر موارد زیر حالت اکسیداسیون منفی برابر است با اختلاف بین عدد گروه و عدد هشت.

11. حالت اکسیداسیون یک اتم یک یون ساده (شامل یک اتم) می سازد و برابر با بار این یون است.

با استفاده از قوانین فوق، حالت های اکسیداسیون عناصر شیمیایی در ترکیب H2SO4 را تعیین می کنیم. این ماده پیچیده ای است که از سه عنصر شیمیایی تشکیل شده است - هیدروژن H، گوگرد S و اکسیژن O. اجازه دهید به حالت اکسیداسیون عناصری که برای آنها ثابت هستند توجه کنیم. در مورد ما، اینها هیدروژن H و اکسیژن O هستند.

اجازه دهید وضعیت اکسیداسیون ناشناخته گوگرد را تعیین کنیم. حالت اکسیداسیون گوگرد در این ترکیب x باشد.

بیایید با ضرب کردن شاخص هر عنصر در حالت اکسیداسیون و برابر کردن مقدار استخراج شده با صفر، معادلاتی ایجاد کنیم: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0

2 + X - 8 = 0

x = +8 – 2 = +6

بنابراین عدد اکسیداسیون گوگرد به اضافه شش است.

در مثال زیر، نحوه ایجاد فرمولی برای یک ترکیب با حالت های اکسیداسیون شناخته شده اتم های عنصر را خواهیم فهمید. بیایید فرمول اکسید فروم (III) را ایجاد کنیم. کلمه "اکسید" به این معنی است که در سمت راست نماد آهن باید نماد اکسیژن را بنویسید: FeO.

اجازه دهید به حالت های اکسیداسیون عناصر شیمیایی در بالای نماد آنها توجه کنیم. وضعیت اکسیداسیون آهن در نام در براکت (III) نشان داده شده است، بنابراین برابر با +3، حالت اکسیداسیون اکسیژن در اکسیدها -2 است.

بیایید کمترین مضرب مشترک اعداد 3 و 2 را پیدا کنیم، این 6 است. عدد 6 را بر 3 تقسیم کنید، عدد 2 را به دست می آوریم - این شاخص آهن است. عدد 6 را بر 2 تقسیم کنید، عدد 3 را به دست می آوریم - این شاخص برای اکسیژن است.

در مثال زیر، نحوه ایجاد فرمولی برای ترکیبی با حالت های اکسیداسیون شناخته شده اتم های عنصر و بارهای یونی را خواهیم یافت. بیایید فرمول ارتوفسفات کلسیم را ایجاد کنیم. کلمه "ارتوفسفات" به این معنی است که در سمت راست نماد کلسیم باید باقیمانده اسیدی اسید اورتوفسفات را بنویسید: CaPO4.

بیایید به حالت اکسیداسیون کلسیم (قانون شماره چهار) و بار باقیمانده اسید (طبق جدول حلالیت) توجه کنیم.

بیایید حداقل مضرب مشترک اعداد 2 و 3 را پیدا کنیم، این 6 است. عدد 6 را بر 2 تقسیم کنید، عدد 3 را به دست می آوریم - این شاخص کلسیم است. عدد 6 را بر 3 تقسیم کنید، عدد 2 را به دست می آوریم - این شاخص برای باقی مانده اسید است.

در مدرسه، شیمی هنوز جای یکی از سخت ترین دروس را به خود اختصاص داده است که به دلیل اینکه سختی های زیادی را در خود پنهان می کند، باعث می شود دانش آموزان (معمولاً در دوره هشتم تا نهم) بیشتر از علاقه به درس خواندن نفرت و بی تفاوتی کنند. همه اینها کیفیت و کمیت دانش در مورد موضوع را کاهش می دهد، اگرچه بسیاری از زمینه ها هنوز به متخصصان در این زمینه نیاز دارند. بله، گاهی اوقات حتی لحظات سخت تر و قوانین نامشخص در شیمی از آنچه به نظر می رسد وجود دارد. یکی از سوالاتی که اکثر دانش آموزان را نگران می کند این است که عدد اکسیداسیون چیست و چگونه اعداد اکسیداسیون عناصر را تعیین کنیم.

قانون مهم - قانون قرار دادن، الگوریتم ها

در اینجا صحبت های زیادی در مورد ترکیباتی مانند اکسیدها وجود دارد. برای شروع، هر دانش آموزی باید یاد بگیرد تعیین اکسیدها- اینها ترکیبات پیچیده ای از دو عنصر هستند، آنها حاوی اکسیژن هستند. اکسیدها به عنوان ترکیبات دوتایی طبقه بندی می شوند زیرا اکسیژن در الگوریتم دوم است. هنگام تعیین یک شاخص، دانستن قوانین قرار دادن و محاسبه الگوریتم مهم است.

الگوریتم های اکسیدهای اسیدی

حالت های اکسیداسیون -اینها عبارات عددی ظرفیت عناصر هستند. به عنوان مثال، اکسیدهای اسید بر اساس یک الگوریتم خاص تشکیل می شوند: ابتدا غیر فلزات یا فلزات می آیند (ظرفیت آنها معمولاً از 4 تا 7 است) و سپس اکسیژن می آید، همانطور که باید باشد، در درجه دوم، ظرفیت آن برابر است با دو با استفاده از جدول تناوبی عناصر شیمیایی مندلیف به راحتی می توان آن را تعیین کرد. همچنین مهم است که بدانیم وضعیت اکسیداسیون عناصر شاخصی است که نشان می دهد یا عدد مثبت یا منفی.

در ابتدای الگوریتم، به عنوان یک قاعده، فلز یک غیر فلز است و حالت اکسیداسیون آن مثبت است. اکسیژن غیرفلزی موجود در ترکیبات اکسیدی دارای مقدار پایداری 2- است. برای تعیین درستی ترتیب همه مقادیر، باید تمام اعداد موجود را در شاخص های یک عنصر خاص ضرب کنید، اگر محصول، با در نظر گرفتن تمام منفی ها و مزایا، برابر با 0 باشد، ترتیب قابل اعتماد است.

آرایش در اسیدهای حاوی اکسیژن

اسیدها مواد پیچیده ای هستند، آنها با مقداری باقیمانده اسیدی همراه هستند و حاوی یک یا چند اتم هیدروژن هستند. در اینجا، برای محاسبه مدرک، مهارت در ریاضیات مورد نیاز است، زیرا شاخص های مورد نیاز برای محاسبه دیجیتال هستند. برای هیدروژن یا پروتون همیشه یکسان است - +1. یون اکسیژن منفی دارای حالت اکسیداسیون منفی 2- است.

پس از تمام این مراحل، می توانید وضعیت اکسیداسیون عنصر مرکزی فرمول را تعیین کنید. عبارت محاسبه آن فرمولی به شکل معادله است. به عنوان مثال، برای اسید سولفوریک معادله یک مجهول خواهد داشت.

اصطلاحات اساسی در OVR

ORR واکنش های کاهش اکسیداسیون هستند.

• حالت اکسیداسیون هر اتمی مشخص کننده توانایی این اتم برای اتصال یا دادن الکترون های یون ها (یا اتم ها) به اتم های دیگر است.
• به طور کلی پذیرفته شده است که عوامل اکسید کننده یا اتم های باردار یا یون های بدون بار هستند.
• عامل کاهنده در این مورد یونهای باردار یا برعکس اتمهای بدون بار است که الکترونهای خود را در فرآیند برهمکنش شیمیایی از دست می دهند.
• اکسیداسیون شامل از دست دادن الکترون است.

نحوه تعیین اعداد اکسیداسیون در نمک ها

نمک ها از یک فلز و یک یا چند باقیمانده اسیدی تشکیل شده اند. روش تعیین مانند اسیدهای حاوی اسید است.

فلزی که به طور مستقیم نمک را تشکیل می دهد در زیر گروه اصلی قرار دارد، درجه آن برابر با تعداد گروه آن خواهد بود، یعنی همیشه یک شاخص پایدار و مثبت باقی می ماند.

به عنوان مثال می توان ترتیب حالت های اکسیداسیون در نیترات سدیم را در نظر گرفت. نمک با استفاده از یک عنصر از زیر گروه اصلی گروه 1 تشکیل می شود، بر این اساس، حالت اکسیداسیون مثبت و برابر با یک خواهد بود. در نیترات ها، اکسیژن یک مقدار دارد - 2-. برای به دست آوردن یک مقدار عددی، ابتدا معادله ای با یک مجهول با در نظر گرفتن تمام مزایا و معایب مقادیر: +1+X-6=0 ترسیم می شود. پس از حل معادله، می توانید به این واقعیت برسید که نشانگر عددی مثبت و برابر با + 5 است. این نشانگر نیتروژن است. یک کلید مهم برای محاسبه حالت اکسیداسیون جدول است.

قانون آرایش در اکسیدهای اساسی

• اکسیدهای فلزات معمولی در هر ترکیبی دارای شاخص اکسیداسیون پایدار هستند، همیشه بیش از 1+ یا در موارد دیگر +2 نیست.
• شاخص دیجیتال فلز با استفاده از جدول تناوبی محاسبه می شود. اگر عنصری در زیرگروه اصلی گروه 1 قرار گیرد، مقدار آن +1 خواهد بود.
• مقدار اکسیدها با در نظر گرفتن شاخص های آنها پس از ضرب و جمع باید برابر با صفر باشد، زیرا مولکول موجود در آنها خنثی است، ذره ای بدون بار.
• فلزات زیر گروه اصلی گروه 2 نیز دارای اندیکاتور مثبت پایداری هستند که برابر با 2+ است.

قسمت اول

1. حالت اکسیداسیون (s.o.) استبار متعارف اتم های یک عنصر شیمیایی در یک ماده پیچیده، بر اساس این فرض که از یون های ساده تشکیل شده است، محاسبه می شود.

باید بدونی!

1) در ارتباط با. O. هیدروژن = +1، به جز هیدریدها.
2) در ارتباط با. O. اکسیژن = -2، به جز پراکسیدها و فلوراید
3) حالت اکسیداسیون فلزات همیشه مثبت است.

برای فلزات زیر گروه های اصلی سه گروه اول با. O. ثابت:
فلزات گروه IA - ص. O. = +1،
فلزات گروه IIA - ص. O. = +2،
فلزات گروه IIIA - p. O. = +3.
4) در اتم های آزاد و مواد ساده ص. O. = 0.
5) کل s. O. همه عناصر در اتصال = 0.

2. روش تشکیل اسامیترکیبات دو عنصری (دودویی)

4. جدول «نام و فرمول ترکیبات دوتایی» را کامل کنید.

5. حالت اکسیداسیون عنصر ترکیب پیچیده را که با فونت برجسته شده است، تعیین کنید.

قسمت دوم

1. حالت های اکسیداسیون عناصر شیمیایی در ترکیبات را با استفاده از فرمول آنها تعیین کنید. نام این مواد را بنویسید.

2. مواد FeO، Fe2O3، CaCl2، AlBr3، CuO، K2O، BaCl2، SO3 را جدا کنید.به دو گروه نام مواد را با نشان دادن حالت اکسیداسیون آنها بنویسید.

3. بین نام و حالت اکسیداسیون یک اتم یک عنصر شیمیایی و فرمول ترکیب مطابقت ایجاد کنید.

4. فرمول مواد را با نام بسازید.

5. در 48 گرم اکسید گوگرد (IV) چند مولکول وجود دارد؟

6. با استفاده از اینترنت و سایر منابع اطلاعاتی، پیامی در مورد استفاده از هر ترکیب باینری مطابق طرح زیر تهیه کنید:
1) فرمول؛
2) نام؛
3) خواص؛
4) کاربرد

آب H2O، اکسید هیدروژن.
آب در شرایط عادی به صورت مایع، بی رنگ، بی بو و آبی در لایه ای ضخیم است. نقطه جوش حدود 100⁰С است. حلال خوبی است یک مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است، این ترکیب کیفی و کمی آن است. این یک ماده پیچیده است، با خواص شیمیایی زیر مشخص می شود: تعامل با فلزات قلیایی، فلزات قلیایی خاکی. واکنش های تبادلی با آب را هیدرولیز می گویند. این واکنش ها در شیمی اهمیت زیادی دارند.

7. حالت اکسیداسیون منگنز در ترکیب K2MnO4 برابر است با:
3) +6

8. کروم کمترین حالت اکسیداسیون را در ترکیبی دارد که فرمول آن عبارت است از:
1) Cr2O3

9. کلر حداکثر حالت اکسیداسیون خود را در ترکیبی که فرمول آن عبارت است از:
3) Cl2O7