Portalda reklama

Oksidlanish holati. Kimyoviy element atomining oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin 1 oksidlanish darajasi nimani anglatadi

TA’RIF

Oksidlanish holati birikma tarkibidagi kimyoviy element atomi holatini uning elektromanfiyligidan kelib chiqqan holda miqdoriy baholashdir.

U ham ijobiy, ham salbiy qiymatlarni oladi. Murakkab tarkibidagi elementning oksidlanish darajasini ko'rsatish uchun uning belgisiga tegishli belgi ("+" yoki "-") bilan arab raqamini qo'yish kerak.

Shuni esda tutish kerakki, oksidlanish darajasi mavjud bo'lmagan qiymatdir jismoniy ma'no, chunki u atomning haqiqiy zaryadini aks ettirmaydi. Biroq, bu tushuncha kimyoda keng qo'llaniladi.

Kimyoviy elementlarning oksidlanish holati jadvali

Maksimal musbat va minimal manfiy oksidlanish darajalarini D.I. davriy jadvali yordamida aniqlash mumkin. Mendeleev. Ular element joylashgan guruhning soniga va mos ravishda "eng yuqori" oksidlanish darajasi va 8 raqami o'rtasidagi farqga teng.

Agar kimyoviy birikmalarni aniqroq ko'rib chiqsak, qutbsiz bog'lanishga ega bo'lgan moddalarda elementlarning oksidlanish darajasi nolga teng (N 2, H 2, Cl 2).

Elementar holatdagi metallarning oksidlanish darajasi nolga teng, chunki ulardagi elektron zichlikning taqsimlanishi bir xil.

Oddiy ionli birikmalarda ularni tashkil etuvchi elementlarning oksidlanish darajasi elektr zaryadiga teng, chunki bu birikmalar hosil bo'lishi jarayonida elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga deyarli to'liq o'tishi sodir bo'ladi: Na +1 I -1, Mg +2. Cl -1 2, Al +3 F - 1 3, Zr +4 Br -1 4.

Qutbli kovalent bog'lanishga ega bo'lgan birikmalardagi elementlarning oksidlanish darajasini aniqlashda ularning elektromanfiylik qiymatlari solishtiriladi. Kimyoviy bog'lanish hosil bo'lganda, elektronlar ko'proq elektron manfiy elementlarning atomlariga almashtiriladi, ikkinchisi birikmalarda salbiy oksidlanish holatiga ega.

Oksidlanish darajasining faqat bitta qiymati xarakterli elementlar mavjud (ftor, IA va IIA guruhlari metallari va boshqalar). Ftor bilan tavsiflanadi eng katta qiymat elektromanfiylik, birikmalarda doimo doimiy manfiy oksidlanish darajasiga ega (-1).

Elektromanfiylikning nisbatan past qiymati bilan ajralib turadigan ishqoriy va ishqoriy tuproq elementlari har doim mos ravishda (+1) va (+2) ga teng ijobiy oksidlanish darajasiga ega.

Shu bilan birga, oksidlanish darajasining bir nechta qiymatlari (oltingugurt - (-2), 0, (+2), (+4), (+6) va boshqalar bilan tavsiflanadigan bunday kimyoviy elementlar ham mavjud.

Muayyan kimyoviy element uchun qancha va qaysi oksidlanish darajasi xarakterli ekanligini eslab qolishni osonlashtirish uchun oksidlanish darajalari jadvallari qo'llaniladi. kimyoviy elementlar bu shunday ko'rinadi:

Tartib raqam

Rus / ingliz sarlavha

Kimyoviy belgi

Oksidlanish holati

Vodorod / Vodorod

Geliy / Geliy

Litiy / Litiy

Berilliy / berilliy

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

Uglerod / Uglerod

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

Azot / Azot

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

Kislorod / Kislorod

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

Ftor / Ftor

Natriy / natriy

Magniy / magniy

Alyuminiy / alyuminiy

Silikon / kremniy

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

Fosfor

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

Oltingugurt / oltingugurt

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

Xlor / Xlor

(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), kamdan-kam (+2) va (+4)

Argon / Argon

Kaliy

Kaltsiy / Kaltsiy

Skandiy / Skandiy

Titan / Titan

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

Vanadiy / Vanadiy

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

Chromium / Chromium

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

Marganets / Marganets

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

Temir / Temir

(+2), (+3), kamdan-kam (+4) va (+6)

Kobalt / Kobalt

(+2), (+3), kamdan-kam (+4)

Nikel / Nikel

(+2), kamdan-kam (+1), (+3) va (+4)

Mis / Mis

+1, +2, kamdan-kam (+3)

Galiy / Galiy

(+3), kamdan-kam (+2)

Germaniy / Germaniy

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

Arsenik / mishyak

(-3), (+3), (+5), kamdan-kam (+2)

Selen / Selen

(-2), (+4), (+6), kamdan-kam (+2)

Brom / Brom

(-1), (+1), (+5), kamdan-kam (+3), (+4)

Kripton / Kripton

Rubidiy / Rubidiy

Stronsiy / Stronsiy

İtriy / itriy

Zirkonyum / Zirkonyum

(+4), kamdan-kam (+2) va (+3)

Niobiy / Niobiy

(+3), (+5), kamdan-kam (+2) va (+4)

Molibden / Molibden

(+3), (+6), kamdan-kam (+2), (+3) va (+5)

Technetium

Ruteniy / Ruteniy

(+3), (+4), (+8), kamdan-kam (+2), (+6) va (+7)

Rodiy / Rodiy

(+4), kamdan-kam (+2), (+3) va (+6)

Palladiy / Palladiy

(+2), (+4), kamdan-kam (+6)

Kumush / kumush

(+1), kamdan-kam (+2) va (+3)

Kadmiy / Kadmiy

(+2), kamdan-kam (+1)

Indiy / Indiy

(+3), kamdan-kam (+1) va (+2)

Qalay / qalay

(+2), (+4)

Surma / Surma

(-3), (+3), (+5), kamdan-kam (+4)

Tellur / Tellur

(-2), (+4), (+6), kamdan-kam (+2)

(-1), (+1), (+5), (+7), kamdan-kam (+3), (+4)

Ksenon / Ksenon

Seziy / seziy

Bariy / bariy

Lantan / Lantan

Seriy / Seriy

(+3), (+4)

Prazeodimiy

Neodimiy / Neodimiy

(+3), (+4)

Prometiy / Prometiy

Samariy

(+3), kamdan-kam (+2)

Evropium / Evropium

(+3), kamdan-kam (+2)

Gadoliniy / Gadolinium

Terbiyum / Terbium

(+3), (+4)

Disprosium / Disprosium

Holmiy / Holmiy

Erbium / Erbium

Tuliy / Tuliy

(+3), kamdan-kam (+2)

Itterbium / iterbium

(+3), kamdan-kam (+2)

Lutetiy

Gafniy / Gafniy

Tantal / Tantal

(+5), kamdan-kam (+3), (+4)

Volfram / volfram

(+6), kamdan-kam (+2), (+3), (+4) va (+5)

Reniy / Renium

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

Osmiy / Osmiy

(+3), (+4), (+6), (+8), kamdan-kam (+2)

Iridium / Iridium

(+3), (+4), (+6), kamdan-kam (+1) va (+2)

Platina / Platina

(+2), (+4), (+6), kamdan-kam (+1) va (+3)

Oltin / Oltin

(+1), (+3), kamdan-kam (+2)

Merkuriy / Merkuriy

(+1), (+2)

Talyum / Talyum

(+1), (+3), kamdan-kam (+2)

Qo'rg'oshin / Etakchi

(+2), (+4)

Vismut / Vismut

(+3), kamdan-kam (+3), (+2), (+4) va (+5)

Poloniy / Poloniy

(+2), (+4), kamdan-kam (-2) va (+6)

Astatin / Astatin

Radon / Radon

Frantsiy / Frantsiy

Radiy / Radiy

Aktiniy / Aktiniy

Toriy / Toriy

Proaktiniy / Protaktinium

Uran / Uran

(+3), (+4), (+6), kamdan-kam (+2) va (+5)

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Javob Tavsiya etilgan transformatsiya sxemalarining har birida biz navbatma-navbat fosforning oksidlanish darajasini aniqlaymiz va keyin to'g'ri javobni tanlaymiz.
  • Fosfinda fosforning oksidlanish darajasi (-3), ortofosfor kislotasida esa (+5) ga teng. Fosforning oksidlanish darajasining o'zgarishi: +3 → +5, ya'ni. birinchi javob varianti.
  • Oddiy moddadagi kimyoviy elementning oksidlanish darajasi nolga teng. P 2 O 5 tarkibidagi oksiddagi fosforning oksidlanish darajasi (+5). Fosforning oksidlanish darajasining o'zgarishi: 0 → +5, ya'ni. uchinchi javob varianti.
  • HPO 3 tarkibidagi kislotada fosforning oksidlanish darajasi (+5) va H 3 PO 2 - (+1). Fosforning oksidlanish darajasining o'zgarishi: +5 → +1, ya'ni. javobning beshinchi varianti.

2-MISA

Mashq qilish Oksidlanish darajasi (-3) uglerod birikmada mavjud: a) CH 3 Cl; b) C 2 H 2; c) HCOH; d) C 2 H 6.
Yechim Berilgan savolga to'g'ri javob berish uchun biz taklif qilingan birikmalarning har birida uglerodning oksidlanish darajasini navbatma-navbat aniqlaymiz.

a) vodorodning oksidlanish darajasi (+1), xlor esa (-1) ga teng. “x” uchun uglerodning oksidlanish holatini olaylik:

x + 3 × 1 + (-1) = 0;

Javob noto'g'ri.

b) vodorodning oksidlanish darajasi (+1). “y” uchun uglerodning oksidlanish holatini olaylik:

2 × y + 2 × 1 = 0;

Javob noto'g'ri.

v) vodorodning oksidlanish darajasi (+1), kislorod esa (-2) ga teng. “z” uchun uglerodning oksidlanish holatini olaylik:

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

Javob noto'g'ri.

d) vodorodning oksidlanish darajasi (+1). “a” uchun uglerodning oksidlanish holatini olaylik:

2 × a + 6 × 1 = 0;

To'g'ri javob.
Javob Variant (d)

Zarrachalarning oksidlanish-qaytarilish qobiliyatini tavsiflash uchun oksidlanish darajasi kabi tushuncha muhim ahamiyatga ega. OKSIDALANISH DARAJASI - molekula yoki iondagi atomning boshqa atomlar bilan barcha aloqalari uzilgan va umumiy elektron juftlari ko'proq elektron manfiy elementlar qolsa, paydo bo'lishi mumkin bo'lgan zaryaddir.

Ionlarning mavjud zaryadlaridan farqli o'laroq, oksidlanish darajasi faqat molekuladagi atomning shartli zaryadini ko'rsatadi. Bu salbiy, ijobiy va nol bo'lishi mumkin. Masalan, oddiy moddalardagi atomlarning oksidlanish darajasi “0” (,
,,). Kimyoviy birikmalarda atomlar doimiy yoki o'zgaruvchan oksidlanish darajasiga ega bo'lishi mumkin. I, II va III guruhlarning asosiy kichik guruhlari metallari uchun Davriy jadval kimyoviy birikmalarda oksidlanish darajasi odatda doimiy va mos ravishda Me +1, Me +2 va Me +3 (Li +, Ca +2, Al +3) ga teng. Ftor atomi har doim -1 ga teng. Metallar bilan birikmalarda xlor har doim -1 ga teng. Ko'pgina birikmalarda kislorodning oksidlanish darajasi -2 (oksidlanish darajasi -1 bo'lgan peroksidlardan tashqari) va vodorod +1 (oksidlanish darajasi -1 bo'lgan metall gidridlardan tashqari).

Neytral molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga, ionda esa ion zaryadiga teng. Bu munosabat kompleks birikmalardagi atomlarning oksidlanish darajalarini hisoblash imkonini beradi.

H 2 SO 4 sulfat kislota molekulasida vodorod atomining oksidlanish darajasi +1, kislorod atomi esa -2 ga teng. Ikkita vodorod atomi va to'rtta kislorod atomi bo'lgani uchun bizda ikkita "+" va sakkizta "-" mavjud. Neytrallik uchun oltita "+" yo'q. Aynan shu raqam oltingugurtning oksidlanish darajasi -
... Kaliy dixromati K 2 Cr 2 O 7 molekulasi ikkita kaliy atomi, ikkita xrom atomi va yetti kislorod atomidan iborat. Kaliy uchun oksidlanish darajasi har doim +1, kislorod uchun -2. Demak, bizda ikkita "+" va o'n to'rtta "-" mavjud. Qolgan o'n ikkita "+" ikkita xrom atomi uchundir, ularning har biri oksidlanish darajasi +6 (
).

Odatda oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar

Qaytarilish va oksidlanish jarayonlarining ta'rifidan kelib chiqadiki, printsipial jihatdan eng past oksidlanish darajasida bo'lmagan va shuning uchun ularning oksidlanish darajasini pasaytiradigan atomlarni o'z ichiga olgan oddiy va murakkab moddalar oksidlovchi rolini o'ynashi mumkin. Xuddi shunday, eng yuqori oksidlanish darajasida bo'lmagan va shuning uchun ularning oksidlanish darajasini oshirishi mumkin bo'lgan atomlarni o'z ichiga olgan oddiy va murakkab moddalar qaytaruvchi moddalar sifatida harakat qilishi mumkin.

Eng kuchli oksidlovchi moddalarga quyidagilar kiradi:

1) elektromanfiyligi yuqori bo'lgan atomlar tomonidan hosil qilingan oddiy moddalar, ya'ni. davriy tizimning oltinchi va ettinchi guruhlari asosiy kichik guruhlarida joylashgan tipik metall bo'lmaganlar: F, O, Cl, S (mos ravishda F 2, O 2, Cl 2, S);

2) yuqori va oraliqdagi elementlarni o'z ichiga olgan moddalar

ijobiy oksidlanish holatlari, shu jumladan ionlar shaklida oddiy, elementar (Fe 3+) va kislorod o'z ichiga olgan oksoanionlar (permanganat ioni - MnO 4 -);

3) peroksid birikmalari.

Amalda oksidlovchi moddalar sifatida kislorod va ozon, xlor, brom, permanganatlar, dixromatlar, xlor kislorod kislotalari va ularning tuzlari (masalan,
,
,
), nitrat kislota (
), konsentrlangan sulfat kislota (
), marganets dioksidi (
), vodorod periks va metall peroksidlar (
,
).

Eng kuchli kamaytiruvchi vositalarga quyidagilar kiradi:

1) atomlari past elektronegativlikka ega oddiy moddalar («faol metallar»);

2) past oksidlanish darajasidagi metall kationlari (Fe 2+);

3) oddiy elementar anionlar, masalan, sulfid ioni S 2-;

4) elementning eng past ijobiy oksidlanish darajalariga mos keladigan kislorodli anionlar (oksoanionlar) (nitrit).
, sulfit
).

Amalda qaytaruvchi moddalar sifatida ishlatiladigan o'ziga xos moddalarga, masalan, ishqoriy va ishqoriy tuproq metallari, sulfidlar, sulfitlar, galogen vodorodlar (HF dan tashqari), organik moddalar - spirtlar, aldegidlar, formaldegid, glyukoza, oksalat kislotasi, shuningdek, vodorod, uglerod. , monoksit uglerod (
) va alyuminiy yuqori haroratlarda.

Aslida, agar moddada oraliq oksidlanish holatidagi element bo'lsa, u holda bu moddalar oksidlovchi va qaytaruvchi xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin. Hamma narsaga bog'liq

Reaksiyadagi "sherik": etarlicha kuchli oksidlovchi bilan u qaytaruvchi vosita sifatida, oksidlovchi sifatida esa etarlicha kuchli qaytaruvchi bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Masalan, NO 2 nitrit ioni kislotali muhitda I ioniga nisbatan oksidlovchi vosita sifatida ishlaydi:

2
+ 2+ 4HCl → + 2
+ 4KCl + 2H 2 O

va MnO 4 permanganat ioniga nisbatan qaytaruvchi vosita rolida -

5
+ 2
+ 3H 2 SO 4 → 2
+ 5
+ K 2 SO 4 + 3H 2 O

Ko'pgina maktab darsliklari va o'quv qo'llanmalarida ular valentlik formulalarini, hatto ion bog'lari bo'lgan birikmalar uchun ham formulalarni tuzishni o'rgatadi. Formulalarni tuzish tartibini soddalashtirish uchun, bizning fikrimizcha, bu joizdir. Ammo yuqoridagi sababga ko'ra bu butunlay to'g'ri emasligini tushunishingiz kerak.

Yana universal tushuncha oksidlanish darajasi tushunchasidir. Atomlarning oksidlanish darajalari qiymatlari, shuningdek, valentlik qiymatlari bo'yicha kimyoviy formulalar tuzilishi va formula birliklarini yozish mumkin.

Oksidlanish holati zarrachadagi (molekula, ion, radikal) atomning shartli zaryadi boʻlib, zarrachadagi barcha bogʻlanishlar ionli ekanligiga taqriban hisoblangan.

Oksidlanish darajalarini aniqlashdan oldin bog'langan atomlarning elektron manfiyligini solishtirish kerak. Elektromanfiylik qiymati katta bo'lgan atom manfiy oksidlanish darajasiga ega, musbat esa pastroqdir.


Oksidlanish darajalarini hisoblashda atomlarning elektromanfiylik qiymatlarini ob'ektiv taqqoslash uchun 2013 yilda IUPAC Allen shkalasidan foydalanishni tavsiya qildi.

* Masalan, Allen shkalasida azotning elektr manfiyligi 3,066, xlor esa 2,869 ga teng.

Keling, yuqoridagi ta'rifni misollar bilan ko'rsatamiz. Keling, suv molekulasining tuzilish formulasini tuzamiz.

Kovalent qutbli O-H aloqalari ko'k rang bilan belgilangan.

Tasavvur qilaylik, ikkala bog'lanish ham kovalent emas, balki iondir. Agar ular ion bo'lsa, unda har bir vodorod atomidan bitta elektron ko'proq elektronegativ kislorod atomiga o'tadi. Keling, bu o'tishlarni ko'k o'qlar bilan belgilaymiz.

* UndaMisolda o'q elektronlarning to'liq o'tishini tasvirlash uchun xizmat qiladi, induktiv effektni ko'rsatish uchun emas.

Ko'rinib turibdiki, o'qlar soni uzatilgan elektronlar sonini ko'rsatadi va ularning yo'nalishi elektronlarni uzatish yo'nalishidir.

Kislorod atomiga yo'naltirilgan ikkita o'q bor, ya'ni ikkita elektron kislorod atomiga o'tkaziladi: 0 + (-2) = -2. Kislorod atomida -2 ga teng zaryad hosil bo'ladi. Bu suv molekulasidagi kislorodning oksidlanish darajasi.

Har bir vodorod atomi bitta elektronni qoldiradi: 0 - (-1) = +1. Bu vodorod atomlarining oksidlanish darajasi +1 ekanligini anglatadi.

Oksidlanish darajalarining yig'indisi har doim zarrachaning umumiy zaryadiga teng bo'ladi.

Masalan, suv molekulasidagi oksidlanish darajalarining yig'indisi: +1 (2) + (-2) = 0. Molekula elektr neytral zarradir.

Agar iondagi oksidlanish darajalarini hisoblasak, mos ravishda oksidlanish darajalarining yig'indisi uning zaryadiga teng bo'ladi.

Oksidlanish darajasi odatda element belgisining yuqori o'ng burchagida ko'rsatiladi. Bundan tashqari, raqam oldiga belgi yoziladi... Agar belgi raqamdan keyin bo'lsa, bu ionning zaryadidir.


Masalan, S -2 -2 oksidlanish darajasidagi oltingugurt atomi, S 2- zaryadi -2 bo'lgan oltingugurt anionidir.

S +6 O -2 4 2- - sulfat anionidagi atomlarning oksidlanish darajalarining qiymatlari (ionning zaryadi yashil rang bilan belgilangan).

Endi aralashmaning aralash bog'lanishlari bo'lgan holatni ko'rib chiqing: Na 2 SO 4. Sulfat anioni va natriy kationlari orasidagi bog'lanish ionli, sulfat ionidagi oltingugurt atomi va kislorod atomlari orasidagi bog'lanish kovalent qutblidir. Keling, natriy sulfatning grafik formulasini yozamiz va o'qlar elektron o'tish yo'nalishini ko'rsatadi.

* Strukturaviy formula zarrachadagi (molekula, ion, radikal) kovalent bog‘lanish tartibini ko‘rsatadi. Strukturaviy formulalar faqat kovalent bog'lanishga ega bo'lgan zarralar uchun qo'llaniladi. Ion bog'lari bo'lgan zarralar uchun strukturaviy formula tushunchasi ma'nosizdir. Agar zarrachada ion aloqalari mavjud bo'lsa, u holda grafik formuladan foydalaniladi.

Biz oltingugurtning markaziy atomidan oltita elektron chiqib ketishini ko'ramiz, ya'ni oltingugurtning oksidlanish darajasi 0 - (-6) = +6.

Terminal kislorod atomlari har biri ikkitadan elektron oladi, bu ularning oksidlanish darajasi 0 + (-2) = -2 ekanligini anglatadi.

Ko'prik kislorod atomlari har biri ikkitadan elektron oladi, ularning oksidlanish darajasi -2 ga teng.

Oksidlanish darajasini strukturaviy-grafik formula bo'yicha ham aniqlash mumkin, bu erda kovalent bog'lanishlar tire bilan, ionlarning zaryadi ko'rsatilgan.

Ushbu formulada ko'prik kislorod atomlari allaqachon bitta manfiy zaryadga ega va ular qo'shimcha ravishda oltingugurt atomidan -1 + (-1) = -2 elektron tomonidan qabul qilinadi, ya'ni ularning oksidlanish darajasi -2 ga teng.


Natriy ionlarining oksidlanish darajasi ularning zaryadiga teng, ya'ni. +1.

Kaliy superoksid (superoksid) tarkibidagi elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlaymiz. Buning uchun biz kaliy superoksidning grafik formulasini tuzamiz, elektronlarning qayta taqsimlanishini o'q bilan ko'rsatamiz. O-O aloqasi kovalent qutbsiz, shuning uchun elektronlarning qayta taqsimlanishi unda ko'rsatilmagan.

* Superoksid anioni radikal iondir. Bir kislorod atomining rasmiy zaryadi -1 ga, ikkinchisi esa juftlashtirilmagan elektron bilan 0 ga teng.

Biz kaliyning oksidlanish darajasi +1 ekanligini ko'ramiz. Kaliyga qarama-qarshi formulada yozilgan kislorod atomining oksidlanish darajasi -1 ga teng. Ikkinchi kislorod atomining oksidlanish darajasi 0 ga teng.

Xuddi shunday, siz oksidlanish darajasini va strukturaviy-grafik formula bilan aniqlashingiz mumkin.

Doiralar kaliy ionining va kislorod atomlaridan birining rasmiy zaryadlarini ko'rsatadi. Bunday holda, rasmiy zaryadlarning qiymatlari oksidlanish darajasining qiymatlariga to'g'ri keladi.

Superoksid anionidagi ikkala kislorod atomi ham oksidlanish darajasining turli qiymatlariga ega bo'lganligi sababli, hisoblash mumkin. o'rtacha arifmetik oksidlanish darajasi kislorod.


U / 2 = - 1/2 = -0,5 ga teng bo'ladi.

Oksidlanish darajalarining o'rtacha arifmetik qiymatlari odatda yalpi formulalar yoki formulalar birliklarida oksidlanish darajalarining yig'indisi tizimning umumiy zaryadiga teng ekanligini ko'rsatadi.

Superoksidli holat uchun: +1 + 2 (-0,5) = 0

Elektron-nuqta formulalari yordamida oksidlanish darajalarini aniqlash oson, ularda kovalent bog'lanishning yagona juftlari va elektronlari nuqta bilan ko'rsatilgan.

Kislorod VIA guruhining elementidir, shuning uchun uning atomida 6 ta valentlik elektron mavjud. Tasavvur qiling-a, suv molekulasidagi bog'lanishlar ionli bo'lib, bu holda kislorod atomi elektronlarning oktetini oladi.

Kislorodning oksidlanish darajasi mos ravishda: 6 - 8 = -2 ga teng.

Va vodorod atomlari: 1 - 0 = +1

Oksidlanish darajalarini grafik formulalar orqali aniqlash qobiliyati ushbu tushunchaning mohiyatini tushunish uchun bebahodir va bu mahorat organik kimyo kursida ham talab qilinadi. Agar biz noorganik moddalar bilan shug'ullanadigan bo'lsak, unda molekulyar formulalar va formula birliklari bo'yicha oksidlanish darajasini aniqlay olish kerak.

Buning uchun, birinchi navbatda, oksidlanish darajalari doimiy va o'zgaruvchan ekanligini tushunishingiz kerak. Doimiy oksidlanish holatini ko'rsatadigan elementlarni esga olish kerak.

Har qanday kimyoviy element eng yuqori va eng past oksidlanish darajasi bilan tavsiflanadi.

Eng past oksidlanish darajasi- Bu atom tashqi elektron qatlamida maksimal miqdordagi elektronlarni qabul qilish natijasida oladigan zaryaddir.


Shuni hisobga olib, eng past oksidlanish darajasi manfiy, Elektromanfiylikning past qiymatlari tufayli atomlari hech qachon elektronlarni qabul qilmaydigan metallar bundan mustasno. Metalllarning eng past oksidlanish darajasi 0 ga teng.


Asosiy kichik guruhlarning aksariyat nometalllari o'zlarining tashqi elektron qatlamini sakkiztagacha elektron bilan to'ldirishga harakat qilishadi, shundan so'ng atom barqaror konfiguratsiyaga ega bo'ladi ( oktet qoidasi). Shuning uchun, eng past oksidlanish darajasini aniqlash uchun atomning oktetga qancha valentlik elektronlari etishmayotganligini tushunish kerak.

Masalan, azot VA guruhining elementidir, ya'ni azot atomida beshta valentlik elektron mavjud. Oktetagacha azot atomida uchta elektron etishmayapti. Shunday qilib, azotning eng past oksidlanish darajasi: 0 + (-3) = -3

Ion va kovalent qutbli kimyoviy bog`larni o`rganish jarayonida siz ikkita kimyoviy elementdan tashkil topgan murakkab moddalar bilan tanishdingiz. Bunday moddalar ikkilik (lotincha bi - ikki) yoki ikki elementli deb ataladi.

Ion va kovalent qutbli kimyoviy bog'lanishlarning hosil bo'lish mexanizmlarini ko'rib chiqish uchun misol tariqasida keltirgan tipik ikkilik birikmalarni eslaylik: NaCl - natriy xlorid va HCl - vodorod xlorid.

Birinchi holda, bog'lanish iondir: natriy atomi o'zining tashqi elektronini xlor atomiga o'tkazdi va +1 zaryadli ionga aylandi, xlor atomi esa elektronni olib, zaryadli ionga aylandi. 1. Atomlarning ionlarga aylanish jarayonini sxematik tarzda quyidagicha tasvirlash mumkin:

HC1 vodorod xlorid molekulasida juftlashtirilmagan tashqi elektronlarning juftlashishi va vodorod va xlor atomlarining umumiy elektron juftligini hosil qilish natijasida kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi:

Vodorod xlorid molekulasida kovalent bog'lanish hosil bo'lishini vodorod atomining bir elektronli s-bulutining xlor atomining bir elektronli p-buluti bilan qoplanishi sifatida tasvirlash to'g'riroqdir:

Kimyoviy o'zaro ta'sir jarayonida umumiy elektron juftligi ko'proq elektron manfiy xlor atomi tomon siljiydi: ya'ni elektron vodorod atomidan xlor atomiga to'liq o'tmaydi va qisman atomlarning qisman zaryadlanishiga olib keladi 5 (qarang: § 12). ):. Agar vodorod xlorid HCl molekulasida xuddi natriy xlorid NaCl dagi kabi elektron vodorod atomidan xlor atomiga to'liq o'tganligini tasavvur qilsak, ular +1 va -1: zaryadlarni qabul qiladilar. Bunday shartli zaryadlar oksidlanish darajasi deb ataladi. Ushbu tushunchaga ta'rif berishda shartli ravishda kovalent qutbli birikmalarda bog'lovchi elektronlar to'liq elektronegativ atomga o'tgan va shuning uchun birikmalar faqat musbat va manfiy zaryadlangan ionlardan iborat deb taxmin qilinadi.

Oksidlanish darajasi manfiy, musbat yoki nolga teng bo'lishi mumkin, ular odatda element belgisining tepasida joylashgan, masalan:

Oksidlanish darajasining manfiy qiymati - boshqa atomlardan elektron olgan yoki umumiy elektron juftlari o'zgargan atomlar, ya'ni ko'proq elektron manfiy elementlarning atomlari. Ftor barcha birikmalarda doimo -1 oksidlanish darajasiga ega. Elektromanfiyligi bo'yicha ftordan keyin ikkinchi element bo'lgan kislorod deyarli har doim -2 oksidlanish darajasiga ega, ftor bilan birikmalar bundan mustasno, masalan:

Oksidlanish darajasining ijobiy qiymati o'z elektronlarini boshqa atomlarga beradigan yoki umumiy elektron juftlari olinadigan atomlarga, ya'ni kamroq elektron manfiy elementlarning atomlariga ega. Aralashmalardagi metallar har doim ijobiy oksidlanish holatiga ega. Asosiy kichik guruhlardagi metallar uchun: barcha birikmalarda I guruh (IA guruhi) oksidlanish darajasi +1, II guruh (IIA guruh) +2, III guruh (IIIA guruh) - +3, masalan:

ammo metallar bilan birikmalarda vodorod -1 oksidlanish darajasiga ega:

Oddiy moddalar molekulalaridagi atomlar va erkin holatdagi atomlar oksidlanish darajasining nolga teng qiymatiga ega, masalan:

"Oksidlanish darajasi" tushunchasi siz kovalentni ko'rib chiqishda tanishgan "valentlik" tushunchasiga yaqin. kimyoviy bog'lanish... Biroq, ular bir xil narsa emas.

"Valentlik" tushunchasi molekulyar tuzilishga ega bo'lgan moddalarga nisbatan qo'llaniladi. Ajoyib ko'pchilik organik moddalar, siz 10-sinfda kim bilan uchrashasiz, xuddi shunday tuzilishga ega. Asosiy maktab kursida siz noorganik kimyoni o'rganasiz, uning mavzusi ham molekulyar, ham molekulyar bo'lmagan, masalan, ionli tuzilishdir. Shuning uchun "oksidlanish darajasi" atamasini qo'llash afzaldir.

Valentlik va oksidlanish darajasi o'rtasidagi farq nima?

Ko'pincha valentlik va oksidlanish darajasi son jihatdan bir xil, ammo valentlik zaryad belgisiga ega emas, lekin oksidlanish darajasi. Masalan, bir valentli vodorod turli moddalarda quyidagi oksidlanish darajalariga ega:

Ko'rinishidan, monovalent ftor - eng elektronegativ element - oksidlanish darajasi va valentlik qiymatlari bilan to'liq mos kelishi kerak. Axir, uning atomi faqat bitta kovalent bog'lanishni yaratishga qodir, chunki tashqi elektron qatlami tugaguniga qadar unda bitta elektron yo'q. Biroq, bu erda ham farq bor:

Valentlik va oksidlanish darajasi, agar ular son jihatdan mos kelmasa, bir-biridan ko'proq farq qiladi. Masalan:

Aralashmalarda umumiy oksidlanish darajasi har doim nolga teng. Buni va elementlardan birining oksidlanish darajasini bilib, siz boshqa elementning oksidlanish darajasini formula bo'yicha topishingiz mumkin, masalan, ikkilik birikma. Demak, C1 2 O 7 birikmasida xlorning oksidlanish darajasini topamiz.

Kislorodning oksidlanish darajasini belgilaylik:. Shunday qilib, ettita kislorod atomining umumiy manfiy zaryadi (-2) x 7 = -14 bo'ladi. Keyin ikkita xlor atomining umumiy zaryadi +14 va bitta xlor atomi bo'ladi: (+14): 2 = +7. Shuning uchun xlorning oksidlanish darajasi.

Xuddi shunday, elementlarning oksidlanish darajalarini bilib, siz birikmani shakllantirishingiz mumkin, masalan, alyuminiy karbid (alyuminiy va uglerod birikmasi).

Kovalent birikma formulasini olganingizda yoki elementning valentligini uning birikmasi formulasi orqali aniqlaganingizda xuddi shunday "valentlik" tushunchasi bilan ishlaganingizni ko'rish oson.

Ikkilik birikmalarning nomlari ikkita so'zdan - ularni tashkil etuvchi kimyoviy elementlarning nomlaridan hosil bo'ladi. Birinchi so'z birikmaning elektromanfiy qismini - metall bo'lmaganligini bildiradi, uning lotincha nomi -id qo'shimchasi bilan har doim nominativ holatda bo'ladi. Ikkinchi so'z elektropozitiv qismni bildiradi - metall yoki kamroq elektronegativ element, uning nomi har doim genitiv:

Masalan: NaCl - natriy xlorid, MgS - magniy sulfid, KH - kaliy gidrid, CaO - kaltsiy oksidi. Agar elektropozitiv element turli oksidlanish darajalarini namoyon qilsa, bu nomning oxirida joylashgan rim raqami bilan oksidlanish holatini bildiruvchi nomda aks ettiriladi, masalan: - temir (II) oksidi ("temir oksidi" ni o'qing). ikki"), - temir oksidi (III) ("temir oksidi uch" ni o'qing).

Agar birikma ikkita metall bo'lmagan elementdan iborat bo'lsa, ulardan ko'proq elektronegativi nomiga -id qo'shimchasi qo'shiladi, ikkinchi komponent esa genitativ holatda qo'yiladi. Masalan: - kislorod (II) ftorid, - oltingugurt (IV) oksidi va - oltingugurt (VI) oksidi.

Ba'zi hollarda elementlarning atomlari soni raqamlarning nomlari yordamida belgilanadi yunoncha- mono, di, uch, tetra, penta, hexa va boshqalar. Masalan: - uglerod oksidi yoki uglerod oksidi (II), - karbonat angidrid yoki karbon monoksit (IV), - qo'rg'oshin tetraxlorid yoki qo'rg'oshin xlorid (IV ) .

Turli mamlakatlar kimyogarlari bir-birlarini tushunishlari uchun moddalarning yagona terminologiyasi va nomenklaturasini yaratish kerak edi. Kimyoviy nomenklatura tamoyillari birinchi marta fransuz kimyogarlari A.Lavuazye, A.Furkrua, L.Giton de Merva va K.Bertolet tomonidan 1785-yilda ishlab chiqilgan.Hozirgi vaqtda Xalqaro nazariy va amaliy kimyo ittifoqi (IUPAC) olimlar faoliyatini muvofiqlashtirib kelmoqda. turli mamlakatlardan kelib, kimyoda qo‘llaniladigan moddalar nomenklaturasi va terminologiyasi bo‘yicha tavsiyalar beradi.

Kalit so'zlar va iboralar

  1. Ikkilik yoki ikki elementli ulanishlar.
  2. Oksidlanish holati.
  3. Kimyoviy nomenklatura.
  4. Elementlarning oksidlanish darajalarini formula bo'yicha aniqlash.
  5. Elementlarning oksidlanish darajalariga ko'ra binar birikmalar formulalarini tuzish.

Kompyuter bilan ishlash

  1. Iltimos, elektron ilovaga qarang. Darsdagi materialni o'rganing va tavsiya etilgan topshiriqlarni bajaring.
  2. Paragrafdagi kalit so'zlar va iboralar mazmunini ochish uchun qo'shimcha manba bo'lib xizmat qilishi mumkin bo'lgan elektron pochta manzillarini Internetda qidiring. Keyingi paragrafdagi kalit so'zlar va iboralar haqida hisobot berish orqali o'qituvchiga yangi dars tayyorlashda yordam berishni taklif qiling.

Savol va topshiriqlar

  1. Azot oksidi (II), (V), (I), (III), (IV) formulalarini yozing.
  2. Ikkilik birikmalarning nomlarini ayting, formulalari: a) C1 2 0 7, C1 2 O, C1O 2; b) FeCl 2, FeCl 3; v) MnS, MnO 2, MnF 4, MnO, MnCl 4; r) Cu 2 O, Mg 2 Si, SiCl 4, Na 3 N, FeS.
  3. Ma'lumotnomalar va lug'atlarda formulalar bilan barcha turdagi moddalar nomlarini toping: a) CO 2 va CO; b) SO 2 va SO 3. Ularning etimologiyasini tushuntiring. Paragrafda belgilangan qoidalarga muvofiq xalqaro nomenklaturada ushbu moddalarning ikkita nomini bering.
  4. H 3 N ammiakiga yana qanday nom berishingiz mumkin?
  5. n da bo'lgan hajmni toping. da. 17 g vodorod sulfidi.
  6. Bu hajmda nechta molekula bor?
  7. n da 33,6 m3 metan CH 2 massasini hisoblang. da. va bu hajmdagi uning molekulalari sonini aniqlang.
  8. Uglerodning oksidlanish darajasini aniqlang va tarkibidagi uglerodni bilib, quyidagi moddalarning tuzilish formulalarini yozing. organik birikmalar har doim tetravalent: metan CH 4, uglerod tetraklorid CC1 4, etan C 2 H 4, asetilen C 2 H 2.

Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasini topish qobiliyati zarur shart Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini tavsiflovchi kimyoviy tenglamalarni muvaffaqiyatli yechish. Busiz siz turli xil kimyoviy elementlar o'rtasidagi reaktsiya natijasida hosil bo'lgan moddaning aniq formulasini tuza olmaysiz. Natijada, bunday tenglamalar asosida kimyoviy masalalarni yechish imkonsiz yoki xato bo'ladi.

Kimyoviy elementning oksidlanish darajasi haqida tushuncha
Oksidlanish holati- Bu shartli qiymat bo'lib, u bilan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini tavsiflash odatiy holdir. Raqamli bo'lib, u atomning musbat zaryad olgan elektronlar soniga yoki atomning manfiy zaryadga ega bo'lgan o'ziga biriktiradigan elektronlar soniga tengdir.

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida bir nechta moddalarning oʻzaro taʼsiri natijasida hosil boʻlgan elementlar birikmalarining kimyoviy formulalarini aniqlash uchun oksidlanish darajasi tushunchasidan foydalaniladi.

Bir qarashda, oksidlanish darajasi kimyoviy elementning valentligi tushunchasiga ekvivalentdek tuyulishi mumkin, ammo bu unday emas. Kontseptsiya valentlik kovalent birikmalardagi, ya'ni umumiy elektron juftlarning hosil bo'lishi natijasida hosil bo'lgan birikmalardagi elektron o'zaro ta'sirni miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladi. Oksidlanish darajasi elektronlarni berish yoki biriktirish bilan birga keladigan reaktsiyalarni tavsiflash uchun ishlatiladi.

Neytral xususiyat bo'lgan valentlikdan farqli o'laroq, oksidlanish darajasi ijobiy, manfiy yoki nolga teng bo'lishi mumkin. Ijobiy qiymat berilgan elektronlar soniga va salbiy qiymat biriktirilgan elektronlar soniga to'g'ri keladi. Nol qiymati elementning oddiy modda shaklida ekanligini yoki oksidlanishdan keyin 0 ga tushirilganligini yoki oldingi qaytarilishdan keyin nolga oksidlanganligini anglatadi.

Muayyan kimyoviy elementning oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin
Muayyan kimyoviy element uchun oksidlanish darajasini aniqlash quyidagi qoidalarga bo'ysunadi:

  1. Oddiy moddalarning oksidlanish darajasi har doim nolga teng.
  2. Davriy sistemaning birinchi guruhiga kiruvchi ishqoriy metallar oksidlanish darajasi +1 ga teng.
  3. Davriy sistemada ikkinchi guruhni egallagan ishqoriy yer metallari oksidlanish darajasi +2 ga teng.
  4. Har xil nometallar bilan birikmalarda vodorod har doim +1, metallar bilan birikmalarda esa +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
  5. Noorganik kimyoning maktab kursida ko'rib chiqilgan barcha birikmalardagi molekulyar kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga teng. Ftor -1.
  6. Kimyoviy reaktsiyalar mahsulotlarida oksidlanish darajasini aniqlashda elektron neytrallik qoidasidan kelib chiqadi, unga ko'ra moddani tashkil etuvchi turli elementlarning oksidlanish darajalari yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak.
  7. Barcha birikmalardagi alyuminiy +3 ga teng oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
Bundan tashqari, qoida tariqasida, qiyinchiliklar boshlanadi, chunki qolgan kimyoviy elementlar kombinatsiyada ishtirok etadigan boshqa moddalar atomlarining turlariga qarab o'zgaruvchan oksidlanish holatini namoyish etadi va namoyon qiladi.

Yuqori, quyi va oraliq oksidlanish darajalarini ajrating. Eng yuqori oksidlanish darajasi, valentlik kabi, davriy jadvaldagi kimyoviy elementning guruh raqamiga to'g'ri keladi, lekin ayni paytda ijobiy qiymatga ega. Eng past oksidlanish darajasi son jihatdan elementlar guruhining 8 raqami orasidagi farqga teng. Oraliq oksidlanish darajasi eng past oksidlanish darajasidan eng yuqori darajagacha bo'lgan oraliqda istalgan raqam bo'ladi.

Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajalarining xilma-xilligi bo'yicha harakat qilishingizga yordam berish uchun biz sizning e'tiboringizga quyidagi yordamchi jadvalni taqdim etamiz. Sizni qiziqtirgan elementni tanlang va siz uning mumkin bo'lgan oksidlanish darajalarining qiymatlarini olasiz. Noyob qiymatlar qavslar ichida ko'rsatiladi.