Kako odrediti maksimalno oksidacijsko stanje. Elektronegativnost

Video lekcija 2: Oksidacijsko stanje hemijski elementi

Video lekcija 3: Valence. Definicija valencije

Predavanje: Elektronegativnost. Oksidacijsko stanje i valencija hemijskih elemenata

Elektronegativnost

Elektronegativnost- to je sposobnost atoma da privuče elektrone drugih atoma k sebi da se povežu s njima.

Iz tabele je lako proceniti elektronegativnost hemijskog elementa. Zapamtite, u jednoj od naših lekcija je rečeno da se povećava kada se krećete s lijeva na desno kroz periode u periodnom sistemu i krećete se odozdo prema gore u grupama.

Na primjer, dat je zadatak odrediti koji element iz predložene serije je najelektronegativniji: C (ugljik), N (dušik), O (kiseonik), S (sumpor)? Gledamo u tabelu i nalazimo da je ovo O, jer je desno i iznad ostalih.

Koji faktori utiču na elektronegativnost? Ovo je:

Radijus atoma, što je manji, to je veća elektronegativnost.
Punjenje valentne ljuske elektronima, što ih je više, to je veća elektronegativnost.

Od svih hemijskih elemenata, fluor je najelektronegativniji, jer ima mali atomski radijus i 7 elektrona u valentnoj ljusci.

Elementi sa niskom elektronegativnošću uključuju alkalne i zemnoalkalne metale. Imaju velike radijuse i vrlo malo elektrona u vanjskoj ljusci.

Vrijednosti elektronegativnosti atoma ne mogu biti konstantne, jer zavisi od mnogih faktora, uključujući i one gore navedene, kao i od stepena oksidacije, koji može biti različit za isti element. Stoga je uobičajeno govoriti o relativnosti vrijednosti elektronegativnosti. Možete koristiti sljedeće vage:

Trebat će vam vrijednosti elektronegativnosti kada pišete formule za binarna jedinjenja koja se sastoje od dva elementa. Na primjer, formula za bakrov oksid je Cu 2 O - prvi element bi trebao biti onaj čija je elektronegativnost niža.

U trenutku stvaranja hemijske veze, ako je razlika u elektronegativnosti između elemenata veća od 2,0, formira se kovalentna polarna veza, ako je manja, jonska.

Oksidacijsko stanje

Oksidacijsko stanje (CO)- ovo je uslovno ili realno naelektrisanje atoma u spoju: uslovno - ako je veza kovalentno polarna, realno - ako je veza jonska.

Atom dobija pozitivan naboj kada donira elektrone, a negativan kada primi elektrone.

Stanja oksidacije su napisana iznad potpisanih simbola «+»/«-» . Postoje i srednji CO. Maksimalni CO elementa je pozitivan i jednak broju grupe, a minimalni negativan za metale je nula, za nemetale = (broj grupe - 8). Elementi sa maksimalnim CO prihvataju samo elektrone, a sa minimalnim ih samo daju. Elementi koji imaju srednje CO mogu donirati i prihvatiti elektrone.

Razmotrite neka od pravila koja se trebaju pridržavati da biste odredili CO:

CO svih jednostavnih supstanci jednak je nuli.

Zbir svih atoma CO u molekulu je također jednak nuli, budući da je svaki molekul električno neutralan.

U jedinjenjima sa kovalentnom nepolarnom vezom, CO je nula (O 2 0), a sa jonskom vezom jednak je naelektrisanju jona (Na + Cl - CO natrijum +1, hlor -1). CO elementi spojeva s kovalentnom polarnom vezom smatraju se ionskom vezom (H:Cl \u003d H + Cl -, dakle H +1 Cl -1).

Elementi u spoju koji imaju najveću elektronegativnost imaju negativna oksidaciona stanja ako je najmanja pozitivna. Na osnovu ovoga možemo zaključiti da metali imaju samo “+” oksidaciono stanje.

Konstantna oksidaciona stanja:

Alkalni metali +1.

Svi metali druge grupe +2. Izuzetak: Hg +1, +2.

Aluminijum +3.

Vodonik +1. Izuzetak: hidridi aktivni metali NaH, CaH 2, itd., gdje je oksidacijsko stanje vodonika -1.
Kiseonik -2. Izuzetak: F 2 -1 O +2 i peroksidi koji sadrže –O–O– grupu, u kojoj je oksidaciono stanje kiseonika –1.

Kada se formira jonska veza, postoji određena tranzicija elektrona, iz manje elektronegativnog atoma u atom veće elektronegativnosti. Također, u ovom procesu atomi uvijek gube električnu neutralnost i potom se pretvaraju u jone. Cjelobrojni naboji se formiraju na isti način. U formiranju kovalentnog polarnu vezu, elektron prolazi samo djelimično, tako da postoje djelomični naboji.

Valence

Valence- ovo je sposobnost atoma da formiraju n - broj hemijskih veza sa atomima drugih elemenata.

A valencija je sposobnost atoma da zadrži druge atome u blizini. Kao što znate iz školskog kursa hemije, različiti atomi su međusobno povezani elektronima vanjskog energetskog nivoa. Nespareni elektron traži par za sebe od drugog atoma. Ovi elektroni vanjskog nivoa nazivaju se valentnim elektronima. To znači da se valencija može definirati i kao broj elektronskih parova koji međusobno vežu atome. Pogledajte strukturnu formulu vode: H - O - N. Svaka crtica je elektronski par, što znači da pokazuje valenciju, tj. kiseonik ovde ima dve crtice, što znači da je dvovalentan, jedna crtica dolazi od molekula vodonika, što znači da je vodonik jednovalentan. Prilikom pisanja, valencija je označena rimskim brojevima: O (II), H (I). Može se postaviti i iznad elementa.

Valencija je ili konstantna ili varijabilna. Na primjer, u alkalnim metalima je konstantan i jednak je I. Ali hlor u različitim jedinjenjima pokazuje valencije I, III, V, VII.

Kako odrediti valenciju elementa?

Vratimo se na periodni sistem. Metali glavnih podgrupa imaju konstantnu valenciju, tako da metali prve grupe imaju valenciju I, druge od II. A za metale sekundarnih podgrupa, valencija je promjenjiva. Takođe je varijabilan za nemetale. Najveća valencija atoma jednaka je broju grupe, najmanja je = broj grupe - 8. Poznata formulacija. Znači li to da se valencija poklapa sa oksidacijskim stanjem. Zapamtite, valencija se može podudarati sa stupnjem oksidacije, ali ti pokazatelji nisu identični jedan drugom. Valencija ne može imati znak =/-, a također ne može biti nula.

Drugi način za određivanje valencije pomoću hemijske formule, ako je poznata konstantna valencija jednog od elemenata. Na primjer, uzmite formulu za bakrov oksid: CuO. Valencija kiseonika II. Vidimo da u ovoj formuli postoji jedan atom bakra po atomu kiseonika, što znači da je valencija bakra II. Sada uzmimo složeniju formulu: Fe 2 O 3. Valencija atoma kiseonika je II. Ovdje postoje tri takva atoma, množimo 2 * 3 \u003d 6. Otkrili smo da postoji 6 valencija za dva atoma željeza. Hajde da saznamo valenciju jednog atoma gvožđa: 6:2=3. Dakle, valencija gvožđa je III.

Osim toga, kada je potrebno procijeniti "maksimalnu valenciju", uvijek treba poći od elektronske konfiguracije koja postoji u "pobuđenom" stanju.

DEFINICIJA

Oksidacijsko stanje je kvantitativna procjena stanja atoma hemijskog elementa u jedinjenju, na osnovu njegove elektronegativnosti.

Uzima i pozitivne i negativne vrijednosti. Da biste označili oksidacijsko stanje elementa u spoju, trebate staviti arapski broj s odgovarajućim znakom ("+" ili "-") iznad njegovog simbola.

Treba imati na umu da je stepen oksidacije količina koju nema fizičkog čula, jer ne odražava stvarni naboj atoma. Međutim, ovaj koncept se vrlo široko koristi u hemiji.

Tabela oksidacionog stanja hemijskih elemenata

Maksimalna pozitivna i minimalna negativna oksidaciona stanja mogu se odrediti pomoću periodnog sistema D.I. Mendeljejev. One su jednake broju grupe u kojoj se element nalazi, i razlici između vrijednosti "najvišeg" oksidacijskog stanja i broja 8, respektivno.

Ako uzmemo u obzir hemijska jedinjenja tačnije, u supstancama sa nepolarnim vezama, oksidaciono stanje elemenata je nula (N 2, H 2, Cl 2).

Oksidacijsko stanje metala u elementarnom stanju je nula, jer je raspodjela elektronske gustine u njima jednolična.

U jednostavnim ionskim jedinjenjima, oksidacijsko stanje njihovih sastavnih elemenata je jednako električnom naboju, jer se tokom formiranja ovih jedinjenja događa gotovo potpuni prijenos elektrona s jednog atoma na drugi: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

Prilikom određivanja oksidacijskog stanja elemenata u spojevima s polarnim kovalentne veze uporediti njihove vrijednosti elektronegativnosti. Budući da se tijekom formiranja kemijske veze elektroni pomiču na atome više elektronegativnih elemenata, potonji imaju negativno oksidacijsko stanje u spojevima.

Postoje elementi za koje je karakteristična samo jedna vrijednost oksidacionog stanja (fluor, metali IA i IIA grupa itd.). Fluor, karakteriziran najveća vrijednost elektronegativnost, u jedinjenjima uvijek ima konstantno negativno oksidacijsko stanje (-1).

Alkalni i zemnoalkalni elementi, koji se odlikuju relativno niskom vrijednošću elektronegativnosti, uvijek imaju pozitivno oksidacijsko stanje, jednako (+1) i (+2), respektivno.

Međutim, postoje i takvi hemijski elementi, koje karakteriše nekoliko vrednosti stepena oksidacije (sumpor - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), itd.) .

Da bismo lakše zapamtili koliko i koja oksidaciona stanja su karakteristična za određeni hemijski element, koriste se tabele oksidacionih stanja hemijskih elemenata koje izgledaju ovako:

Serijski broj	ruski / engleski naslov	hemijski simbol	Oksidacijsko stanje
	Vodonik
	Helijum / Helijum
	Litijum / Litijum
	Berilijum / Berilijum
			(-1), 0, (+1), (+2), (+3)
	Karbon / Karbon		(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)
	Azot / dušik		(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)
	Kiseonik / Kiseonik		(-2), (-1), 0, (+1), (+2)
	Fluor / Fluor

	Natrijum
	Magnezijum / Magnezijum
	Aluminijum
	Silicij / Silicij		(-4), 0, (+2), (+4)
	Fosfor / Fosfor		(-3), 0, (+3), (+5)
	Sumpor		(-2), 0, (+4), (+6)
	Klor / Hlor		(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), rijetko (+2) i (+4)
	Argon / Argon
	Kalijum / Kalijum
	Kalcijum / Kalcijum
	Scandium / Scandium
	Titanijum / Titanijum		(+2), (+3), (+4)
	Vanadijum / Vanadijum		(+2), (+3), (+4), (+5)
	Chromium / Chromium		(+2), (+3), (+6)
	Mangan / Mangan		(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)
	Iron / Iron		(+2), (+3), rijetko (+4) i (+6)
	Kobalt / Kobalt		(+2), (+3), rijetko (+4)
	Nikl / Nikl		(+2), rijetko (+1), (+3) i (+4)
	Bakar		+1, +2, rijetko (+3)

	Galij / Galij		(+3), rijetko (+2)
	Germanij / Germanij		(-4), (+2), (+4)
	Arsen / Arsen		(-3), (+3), (+5), rijetko (+2)
	Selen / Selen		(-2), (+4), (+6), rijetko (+2)
	Brom / Brom		(-1), (+1), (+5), rijetko (+3), (+4)
	Krypton / Krypton
	Rubidijum / Rubidijum
	Stroncijum / Stroncijum
	Itrij / Itrij
	Cirkonijum / Cirkonijum		(+4), rijetko (+2) i (+3)
	Niobij / Niobij		(+3), (+5), rijetko (+2) i (+4)
	Molibden / Molibden		(+3), (+6), rijetko (+2), (+3) i (+5)
	Tehnecij / Tehnecij
	Rutenijum / Rutenijum		(+3), (+4), (+8), rijetko (+2), (+6) i (+7)
	Rodijum		(+4), rijetko (+2), (+3) i (+6)
	Paladij / Paladij		(+2), (+4), rijetko (+6)
	Srebro / Srebro		(+1), rijetko (+2) i (+3)
	Kadmijum / Kadmijum		(+2), rijetko (+1)
	Indijum / Indijum		(+3), rijetko (+1) i (+2)
	Tin / Tin		(+2), (+4)
	Antimon / Antimon		(-3), (+3), (+5), rijetko (+4)
	Telurijum / Telurijum		(-2), (+4), (+6), rijetko (+2)
			(-1), (+1), (+5), (+7), rijetko (+3), (+4)
	Xenon / Xenon
	Cezijum / Cezijum
	Barijum / Barijum
	Lantan / Lantan
	Cerijum / Cerijum		(+3), (+4)
	Praseodymium / Praseodymium
	Neodimijum / Neodimijum		(+3), (+4)
	Promethium / Promethium
	Samaria / Samarium		(+3), rijetko (+2)
	Europium / Europium		(+3), rijetko (+2)
	Gadolinium / Gadolinium
	Terbijum / Terbijum		(+3), (+4)
	Disprozijum / Disprozijum
	Holmijum / Holmijum
	Erbij / Erbij
	Tulij / Tulij		(+3), rijetko (+2)
	Ytterbium / Ytterbium		(+3), rijetko (+2)
	Lutecij / Lutecij
	Hafnij / Hafnij
	Tantal / Tantal		(+5), rijetko (+3), (+4)
	Volfram / Volfram		(+6), rijetko (+2), (+3), (+4) i (+5)
	Renijum / Renijum		(+2), (+4), (+6), (+7), rijetko (-1), (+1), (+3), (+5)
	Osmijum / Osmijum		(+3), (+4), (+6), (+8), rijetko (+2)
	Iridijum / Iridijum		(+3), (+4), (+6), rijetko (+1) i (+2)
	Platinum / Platinum		(+2), (+4), (+6), rijetko (+1) i (+3)
	Zlato / Zlato		(+1), (+3), rijetko (+2)
	Merkur / Merkur		(+1), (+2)
	Struk / talij		(+1), (+3), rijetko (+2)
	Olovo / Olovo		(+2), (+4)
	Bizmut / Bizmut		(+3), rijetko (+3), (+2), (+4) i (+5)
	Polonijum / Polonijum		(+2), (+4), rijetko (-2) i (+6)
	Astatin / Astatin
	Radon / Radon
	Francium / Francium
	Radijum / Radijum
	Actinium / Actinium
	Torijum / Torijum
	Proaktinijum / Protaktinijum
	Uran / Uranijum		(+3), (+4), (+6), rijetko (+2) i (+5)

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Odgovori Naizmjenično ćemo odrediti stupanj oksidacije fosfora u svakoj od predloženih shema transformacije, a zatim odabrati tačan odgovor.

Oksidacijsko stanje fosfora u fosfinu je (-3), a u fosfornoj kiselini - (+5). Promjena oksidacionog stanja fosfora: +3 → +5, tj. prvi odgovor.
Oksidacijsko stanje kemijskog elementa u jednostavnoj tvari je nula. Oksidacijsko stanje fosfora u oksidnom sastavu P 2 O 5 je jednako (+5). Promjena oksidacionog stanja fosfora: 0 → +5, tj. treći odgovor.
Oksidacijsko stanje fosfora u kiselini sastava HPO 3 je (+5), a H 3 PO 2 je (+1). Promjena oksidacionog stanja fosfora: +5 → +1, tj. peti odgovor.

PRIMJER 2

Vježba

Oksidacijsko stanje (-3) ugljenika ima u jedinjenju: a) CH 3 Cl; b) C 2 H 2 ; c) HCOH; d) C 2 H 6 .

Odluka

Da bismo dali tačan odgovor na postavljeno pitanje, naizmjenično ćemo odrediti stupanj oksidacije ugljika u svakom od predloženih spojeva.

a) oksidaciono stanje vodonika je (+1), a hlora - (-1). Za "x" uzimamo stepen oksidacije ugljika:

x + 3×1 + (-1) =0;

Odgovor je netačan.

b) oksidaciono stanje vodonika je (+1). Za "y" uzimamo stepen oksidacije ugljika:

2×y + 2×1 = 0;

Odgovor je netačan.

c) oksidaciono stanje vodonika je (+1), a kiseonika - (-2). Uzmimo za "z" stanje oksidacije ugljika:

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

Odgovor je netačan.

d) oksidaciono stanje vodonika je (+1). Uzmimo za "a" stanje oksidacije ugljika:

2×a + 6×1 = 0;

Tačan odgovor.

Odgovori

Opcija (d)

U hemiji, opis različitih redoks procesa nije potpun bez oksidaciona stanja - posebne uvjetne vrijednosti pomoću kojih možete odrediti naboj atoma bilo kojeg kemijskog elementa.

Ako stanje oksidacije (nemojte brkati s valencijom, jer se u mnogim slučajevima ne poklapaju) predstavimo kao zapis u bilježnici, tada ćemo vidjeti samo brojeve sa predznacima nula (0 - u jednostavnoj tvari), plus (+ ) ili minus (-) iznad sadržaja koji nas zanima. Kako god bilo, oni igraju ogromnu ulogu u hemiji, a sposobnost određivanja CO (oksidacijskog stanja) neophodna je osnova u proučavanju ove teme, bez koje daljnje radnje nemaju smisla.

Koristimo CO za opisivanje Hemijska svojstva supstancu (ili pojedinačni element), ispravan pravopis njegovog međunarodnog naziva (razumljivo za svaku državu i naciju, bez obzira na jezik koji se koristi) i formulu, kao i za klasifikaciju prema karakteristikama.

Stepen može biti tri vrste: najviši (da biste ga odredili, morate znati u kojoj se grupi element nalazi), srednji i najniži (potrebno je od broja oduzeti broj grupe u kojoj se element nalazi). 8; naravno, uzet je broj 8 jer ukupno u periodnom sistemu D. Mendeljejeva 8 grupa). Detalji o određivanju stepena oksidacije i njegovom pravilnom postavljanju bit će razmotreni u nastavku.

Kako se određuje oksidacijsko stanje: konstantni CO

Prvo, CO može biti varijabilan ili konstantan.

Određivanje konstantnog stanja oksidacije nije teško, pa je bolje započeti lekciju s njim: za to vam je potrebna samo sposobnost korištenja PS (periodični sistem). Dakle, postoji niz određenih pravila:

Nula stepena. Gore je spomenuto da ga imaju samo jednostavne tvari: S, O2, Al, K itd.
Ako su molekuli neutralni (drugim riječima, nemaju električni naboj), tada je zbir njihovih oksidacijskih stanja nula. Međutim, u slučaju jona, zbir mora biti jednak naboju samog jona.
U I, II, III grupe Periodni sistemi se nalaze uglavnom metali. Elementi ovih grupa imaju pozitivan naboj, čiji broj odgovara broju grupe (+1, +2 ili +3). Možda je veliki izuzetak gvožđe (Fe) - njegov CO može biti i +2 i +3.
Vodonik CO (H) je najčešće +1 (u interakciji sa nemetalima: HCl, H2S), ali u nekim slučajevima postavljamo -1 (kada se hidridi formiraju u jedinjenjima sa metalima: KH, MgH2).
CO kiseonik (O) +2. Jedinjenja s ovim elementom formiraju okside (MgO, Na2O, H20 - voda). Međutim, postoje slučajevi kada kisik ima oksidacijsko stanje -1 (u stvaranju peroksida) ili čak djeluje kao redukcijsko sredstvo (u kombinaciji sa fluorom F, jer su oksidacijska svojstva kisika slabija).

Na osnovu ovih informacija, oksidaciona stanja se postavljaju u set složene supstance, redoks reakcije i tako dalje su opisane, ali o tome kasnije.

CO varijabla

Neki hemijski elementi se razlikuju po tome što imaju više od jednog oksidacionog stanja i menjaju ga u zavisnosti od formule u kojoj se nalaze. Prema pravilima, zbir svih potencija također mora biti jednak nuli, ali da biste ga pronašli, potrebno je izvršiti neke proračune. U pisanoj formi, izgleda algebarska jednačina, ali s vremenom „punimo ruku“, i nije teško mentalno sastaviti i brzo izvršiti cijeli algoritam radnji.

Neće biti tako lako razumjeti riječi i bolje je odmah krenuti u praksu:

HNO3 - u ovoj formuli odredite oksidaciono stanje dušika (N). U hemiji čitamo nazive elemenata, a rasporedu oksidacionih stanja pristupamo takođe s kraja. Dakle, poznato je da je CO2 kiseonika -2. Moramo pomnožiti stanje oksidacije sa koeficijentom na desnoj strani (ako postoji): -2*3=-6. Zatim prelazimo na vodonik (H): njegov CO u jednadžbi će biti +1. To znači da da bi ukupan CO dao nulu, potrebno je dodati 6. Provjerite: +1+6-7=-0.

Dodatne vježbe se mogu naći na kraju, ali prije svega trebamo odrediti koji elementi imaju promjenjivo oksidacijsko stanje. U principu, svi elementi, osim prve tri grupe, mijenjaju svoje stupnjeve. Najupečatljiviji primjeri su halogeni (elementi grupe VII, ne računajući fluor F), grupa IV i plemeniti gasovi. Ispod ćete videti listu nekih metala i nemetala sa promenljivim stepenom:

H(+1, -1);
Be(-3, +1, +2);
B (-1, +1, +2, +3);
C (-4, -2, +2, +4);
N (-3, -1, +1, +3, +5);
O(-2, -1);
Mg (+1, +2);
Si (-4, -3, -2, -1, +2, +4);
P(-3, -2, -1, +1, +3, +5);
S (-2, +2, +4, +6);
Cl (-1, +1, +3, +5, +7).

Ovo je samo mali broj stavki. Potrebno je proučavanje i praksa da naučite kako odrediti SD, ali to ne znači da morate zapamtiti sve konstante i varijable SD: samo zapamtite da su potonje mnogo češće. Često značajnu ulogu igraju koeficijent i koja supstanca je zastupljena - na primjer, sumpor (S) zauzima negativan stepen u sulfidima, kiseonik (O) u oksidima, a hlor (Cl) u hloridima. Stoga, u ovim solima, drugi element poprima pozitivan stepen (i u ovoj situaciji se naziva redukcijskim agensom).

Rješavanje zadataka za određivanje stepena oksidacije

Sada dolazimo do najvažnije stvari – vežbe. Isprobajte sami sljedeće zadatke, a zatim pogledajte pregled rješenja i provjerite odgovore:

K2Cr2O7 - pronađite stepen hroma.
CO za kiseonik je -2, za kalij +1, a za hrom za sada označavamo kao nepoznatu varijablu x. Ukupna vrijednost je 0. Stoga ćemo napraviti jednačinu: +1*2+2*x-2*7=0. Nakon odluke dobijamo odgovor 6. Provjerimo - sve se poklopilo, što znači da je zadatak riješen.
H2SO4 - pronađite stepen sumpora.
Koristeći isti koncept, pravimo jednačinu: +2*1+x-2*4=0. Dalje: 2+x-8=0.x=8-2; x=6.

Kratak zaključak

Da biste naučili kako sami odrediti oksidacijsko stanje, ne morate samo znati pisati jednadžbe, već i temeljito proučiti svojstva elemenata različitih grupa, zapamtiti lekcije algebre, sastavljanje i rješavanje jednadžbi s nepoznatom varijablom.
Ne zaboravite da pravila imaju svoje izuzetke i ne treba ih zaboraviti: govorimo o elementima sa CO varijablom. Takođe, za rješavanje mnogih zadataka i jednačina potrebno je znati postaviti koeficijente (i znati u koju svrhu se to radi).

Urednička "web stranica"

Sposobnost pronalaženja oksidacionog stanja hemijskih elemenata je neophodno stanje za uspešno rešenje hemijske jednačine opisivanje redoks reakcija. Bez toga nećete moći da sastavite tačnu formulu za supstancu koja je rezultat reakcije između različitih hemijskih elemenata. Kao rezultat toga, rješenje kemijskih problema zasnovano na takvim jednačinama će biti ili nemoguće ili pogrešno.

Koncept oksidacionog stanja hemijskog elementa
Oksidacijsko stanje- ovo je uvjetna vrijednost, uz pomoć koje je uobičajeno opisati redoks reakcije. Numerički, jednak je broju elektrona koje atom dobija pozitivno naelektrisanje, ili broju elektrona koje atom stekne negativno naelektrisanje pridaje sebi.

U redoks reakcijama se za određivanje koristi koncept oksidacijskog stanja hemijske formule spojevi elemenata koji nastaju interakcijom nekoliko supstanci.

Na prvi pogled može izgledati da je oksidacijsko stanje ekvivalentno konceptu valencije kemijskog elementa, ali to nije tako. koncept valencija koristi se za kvantifikaciju elektronske interakcije u kovalentnim jedinjenjima, odnosno u jedinjenjima nastalim formiranjem zajedničkih elektronskih parova. Oksidacijsko stanje se koristi za opisivanje reakcija koje su praćene doniranjem ili dobivanjem elektrona.

Za razliku od valencije, koja je neutralna karakteristika, oksidaciono stanje može imati pozitivnu, negativnu ili nultu vrijednost. Pozitivna vrijednost odgovara broju doniranih elektrona, a negativna vrijednost odgovara broju vezanih. Vrijednost nula znači da je element ili u obliku jednostavne tvari, ili je reduciran na 0 nakon oksidacije, ili oksidiran na nulu nakon prethodne redukcije.

Kako odrediti oksidacijsko stanje određenog kemijskog elementa
Određivanje oksidacionog stanja za određeni hemijski element podliježe sljedećim pravilima:

Oksidacijsko stanje jednostavnih supstanci je uvijek nula.
Alkalni metali, koji se nalaze u prvoj grupi periodnog sistema, imaju oksidaciono stanje +1.
Zemnoalkalni metali, koji zauzimaju drugu grupu u periodnom sistemu, imaju oksidaciono stanje +2.
Vodonik u jedinjenjima sa raznim nemetalima uvek pokazuje oksidaciono stanje +1, a u jedinjenjima sa metalima +1.
Oksidacijsko stanje molekularnog kiseonika u svim jedinjenjima koja se razmatraju u školskom predmetu neorganska hemija, jednako je -2. Fluor -1.
Prilikom određivanja stepena oksidacije u proizvodima hemijske reakcije polaziti od pravila električne neutralnosti, prema kojem zbir oksidacijskih stanja različitih elemenata koji čine supstancu mora biti jednak nuli.
Aluminij u svim jedinjenjima pokazuje oksidacijsko stanje od +3.

Dalje, u pravilu, počinju poteškoće, budući da preostali kemijski elementi pokazuju i pokazuju promjenjivo oksidacijsko stanje ovisno o vrsti atoma drugih tvari uključenih u spoj.

Postoje viša, niža i srednja oksidaciona stanja. Najviši stepen oksidacija, kao i valencija, odgovara broju grupe hemijskog elementa u periodnom sistemu, ali ima pozitivnu vrijednost. Najniže oksidaciono stanje je numerički jednako razlici između broja 8 grupe elemenata. Srednje oksidaciono stanje će biti bilo koji broj u rasponu od najnižeg do najvišeg.

Kako bismo vam pomogli da se snađete u različitim oksidacijskim stanjima kemijskih elemenata, nudimo vam sljedeću pomoćnu tabelu. Odaberite element koji vas zanima i dobit ćete vrijednosti njegovih mogućih oksidacijskih stanja. Vrijednosti koje se rijetko pojavljuju biće navedene u zagradama.

Oksidacijsko stanje je uvjetni naboj atoma kemijskog elementa u spoju, izračunat iz pretpostavke da su sve veze jonskog tipa. Oksidacijska stanja mogu imati pozitivnu, negativnu ili nultu vrijednost, stoga je algebarski zbir oksidacijskih stanja elemenata u molekuli, uzimajući u obzir broj njihovih atoma, 0, a u jonu je naboj jona. .

Ova lista oksidacionih stanja pokazuje sva poznata oksidaciona stanja hemijskih elemenata u Mendeljejevom periodnom sistemu. Lista je zasnovana na Greenwood tabeli sa svim dodacima. U linije koje su označene bojom upisuju se inertni gasovi čije je oksidaciono stanje nula.

−1

-3

Budi

−1

−4

−3

−2

−1

−3

−2

−1

−2

−1

N / A

−4

−3

−2

−1

−3

−2

−1

−2

−1

−2

−1

−3

−2

−1

−2

−1

−4

−3

−2

−1

−2

−1

−3

−1

−2

−1

−4

lok

−3

−2

−1

−2

−1

−3

−1

−2

−1

−3

−1

−4

−3

−2

−1

100

101

102

103

104

105

106

107

108

Najveće oksidaciono stanje elementa odgovara broju grupe periodični sistem gde se ovaj element nalazi (izuzeci su: Au + 3 (I grupa), Cu + 2 (II), iz grupe VIII oksidaciono stanje +8 može biti samo u osmijumu Os i rutenijumu Ru.

Oksidacijska stanja metala u jedinjenjima

Stanja oksidacije metala u spojevima su uvijek pozitivna, ali ako govorimo o nemetalima, onda njihovo oksidacijsko stanje ovisi o tome s kojim je atomom povezan s elementom:

ako s atomom nemetala, tada oksidacijsko stanje može biti i pozitivno i negativno. Zavisi od elektronegativnosti atoma elemenata;
ako je s atomom metala, tada je oksidacijsko stanje negativno.

Negativno oksidaciono stanje nemetala

Najveće negativno oksidaciono stanje nemetala može se odrediti tako što se od 8 oduzme broj grupe u kojoj se nalazi dati hemijski element, tj. najveće pozitivno oksidaciono stanje je jednako broju elektrona po vanjski sloj, što odgovara broju grupe.

Imajte na umu da su oksidaciona stanja jednostavnih supstanci 0, bez obzira da li se radi o metalu ili nemetalu.

Izvori:

Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements - 2nd ed. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997
Zeleni stabilni magnezijum(I) spojevi sa Mg-Mg vezama / Jones C.; Stasch A.. - Journal of Science, 2007. - decembar (broj 318 (br. 5857)
Journal of Science, 1970. - Br. 3929. - br. 168. - S. 362.
Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, 1975. - str. 760b-761.
Irving Langmuir Raspored elektrona u atomima i molekulima. - Journal of J. Am. Chem. Soc., 1919. - Br. 41.