Надо Знать

добавить знаний



Степень окисления



План:


Введение

Степень окисления - условный электростатический заряд, который приписывают атома в молекуле, предполагая, что электронные пары, которые осуществляют связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов (т.е. предполагая, что все связи данного атома имеют 100% ионный характер).

Степень окисления, в отличие от валентности, может иметь положительное, отрицательное, нулевое и дробное значение. Это значение со знаком плюс или минус перед арабской цифрой указывается над символом элемента: Например:

+1 -2

Н 2 O,

или справа вверху от него (в текстовом режиме):

Н +1 2 O -2.

Когда в тексте (не в формуле) необходимо обозначить степень окисления элемента, его записывают сразу после символа или названия элемента без пробелов в круглых скобках. Например, кислород (-2), В (-2), Железо (+3), Fe (+3) или железо (0), Fe (0).


1. Правила определения степени окисления без использования структур Льюиса

См.. также: электроотрицательность

  1. В бинарных соединениях более электроотрицательным химический элемент, проявляет негативное степень окисления, а менее электроотрицательный элемент - положительный.
  2. алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле должна равняться нулю, в многоатомных районах сумма степеней окисления всех атомов равняется заряду иона.
  3. для одноатомных ионов степень окисления равна заряду иона
  4. степень окисления элементов в простых веществах равна нулю (за исключением озона);

Учитывая, что большинство элементов имеет характерные степени окисления (это связано со строением их электронных оболочек), можно вывести следующие правила исчисления степеней окисления.

  1. степень окисления щелочных металлов равна +1 (за исключением простых веществ и алкалидив)
  2. степень окисления водорода равна +1 (в большинстве соединений) или -1 (в гидридах), 0 в молекуле Н 2;
  3. Флуор во всех соединениях имеет степень окисления -1 (за исключением F 2);
  4. степень окисления кислорода в соединениях, как правило, равен -2. Исключение составляют фторид кислорода (+2), соединения диоксигенил-иона О + 2 (+1 / 2), кислород О 2 (0), пероксиды (-1), супероксиды (-1 / 2) и неорганические озониды (-1 / 3).

Чтобы узнать, какой элемент в соединении оказывает положительное степень окисления, а какой - отрицательный следует обратиться к ряду электроотрицательности химических элементов. Так положительные значения степеней окисления имеют те атомы, которые отдали свои электроны другим атомам (связующее электронное облако смещена от них). Отрицательные значения степеней окисления имеют те атомы, которые присоединили электроны от других атомов (связующее электронное облако смещена к ним). Так, в соединении MgO химический элемент Магний имеет положительный степень окисления +2, а Кислород - отрицательный степень окисления -2.

Следует помнить, что фактический заряд на атоме может не соответствовать степени окисления этого атома. Так в аммоний-ионе атом азота имеет заряд +1, однако степень окисления -3.


1.1. Исключения

  • Степень окисления серы в составе пирита (персульфиду Железа (II)) FeS 2 равна (-1) (группа S 2 - 2 является аналогом пероксидного группы O 2 - 2 )
  • В составе сложных оксидов атомы одного и того же элемента могут иметь различные степени окисления. Например, в магнетита (Ферати (III) Железа (II)) Fe 3 O 4 Железо имеет степени окисления +2 и +3). При решении задач, для которых имеет значение степень окисления, формулу магнетита следует записывать так: Fe +2 (Fe +3 O 2) 2 (представление в виде соли) или FeO ? Fe 2 O 3 (представление в виде сложного оксида). Другими распространенными примерами сложных оксидов является сурик Pb 3 O 4 (2PbO ? PbO 2) и манганцева шпинель Mn 3 O 4 (Mn +2 (Mn +3 O 2) 2 или MnO ? Mn 2 O 3).

1.2. Степень окисления в органических веществах

Понятие степени окисления в органической химии используется гораздо реже в неорганической. В органике основном принято оценивать степень "окисненности" и "видновленности" соединения по числу атомов кислорода и водорода в ней, соответственно. Однако, есть несколько случаев, когда формализм степени окисления полезен и в органической химии: это реакции с превращением неорганических соединений на органические (и наоборот) и электрохимические реакции (в которых следует знать количество электронов, участвующих в каждой стадии процесса). В таком случае (в отличие от неорганических соединений) чаще вычисляют не средняя степень окисления элемента в соединении, а степень окисления каждого атома. При этом считается, что атом водорода всегда имеет степень окисления +1, а кислорода - 2 (кроме случаев перекисных соединений, в которых рассматривают группу О 2 - 2 ), [1] а степень окисления соответствующего атома углерода (углерода) рассчитывается, исходя из принципа электронейтральности [2].

Таким образом, наименьшая степень окисления имеет атом углерода в метане C -4 H 4, а самый высокий - в диоксиде углерода C +4 O 2 (продукте полного окисления любого органического соединения).


Для углеводородов степень окисления атома углерода зависит от его связности. В порядке возрастания это:

  • первичный атом углерода RC -3 H 3
  • вторичный атом углерода RR'C -2 H 2
  • третичный атом углерода RR'R "C -1 H
  • четвертичный атом углерода RR'R "R '" C 0

Для кислородсодержащих соединений степень окисления атома углерода зависит как от его связности, так и от порядка связи углерод-кислород. В порядке возрастания это:


Источники

  • М. Л. Глiнка Общая химия (Учебник) 2-е изд., Перераб. и доп .. - С. 608. - Киев: "Высшая школа", 1982.

Примечания

  1. Правила расчета степеней окисления других гетероатомов гораздо сложнее и их невозможно изложить в короткой статье. Стоит только заметить, что при этом учитывается, к какому классу соединений относится эта группа.
  2. Есть связь СС любого порядка считается полностью неполярным, и "начальный" степень окисления атомов углерода в нем равен нулю.


Реторта Это незавершенная статья по химии.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам