Az ionos és kovalens poláris kémiai kötések tanulmányozása során megismerkedett két kémiai elemből álló összetett anyagokkal. Az ilyen anyagokat binárisnak (a latin bi-két szóból) vagy kételemesnek nevezik.

Emlékezzünk vissza a tipikus bináris vegyületekre, amelyeket példaként említettünk az ionos és kovalens poláris kémiai kötések képződésének mechanizmusára: NaCl - nátrium-klorid és HCl - hidrogén-klorid.

Az első esetben a kötés ionos: a nátriumatom a külső elektronját átadta a klóratomnak, és +1 töltésű ionná alakult, a klóratom pedig elektront fogadott és - 1. Sematikusan az atomok ionokká alakításának folyamata a következőképpen ábrázolható:

A HC1 hidrogén-klorid molekulában kémiai kötés jön létre a párosítatlan külső elektronok párosítása és a hidrogén-klóratomok közös elektronpárja miatt:

Helyesebb úgy elképzelni a kovalens kötés kialakulását a hidrogén-klorid molekulában, mint a hidrogénatom egyelektronos s-felhőjének átfedését a klóratom egyelektronos p-felhőjével:

Kémiai kölcsönhatás során a közös elektronpár az elektronegatívabb klóratom felé tolódik el: , azaz az elektron a hidrogénatomról nem teljesen, hanem részben fog átkerülni a klóratomba, ezáltal meghatározza az 5 atomok résztöltését (ld. 12. §): . Ha elképzeljük, hogy a hidrogén-klorid HCl molekulájában, valamint a nátrium-klorid NaCl-ben az elektron teljesen átkerült a hidrogénatomról a klóratomra, akkor +1 és -1 töltést kapnának: . Az ilyen hagyományos töltéseket oxidációs állapotoknak nevezzük. Ennek a fogalomnak a meghatározásakor hagyományosan azt feltételezzük, hogy kovalens poláris vegyületekben a kötő elektronok teljesen átkerülnek egy elektronegatívabb atomra, ezért a vegyületek csak pozitív és negatív töltésű ionokból állnak.

Az oxidációs számnak lehetnek negatív, pozitív vagy nulla értékei, amelyeket általában az elemszimbólum fölött helyeznek el, például:

Negatív oxidációs állapotúak azok az atomok, amelyek más atomoktól elektronokat fogadtak el, vagy amelyekre közös elektronpárok szorulnak ki, azaz az elektronegatívabb elemek atomjai. A fluor oxidációs foka minden vegyületben mindig -1. Az oxigén, az elektronegativitás szempontjából a fluor után a második elem, szinte mindig -2 oxidációs állapotú, kivéve a fluort tartalmazó vegyületeket, például:

Pozitív oxidációs állapotot kapnak azok az atomok, amelyek elektronjaikat más atomoknak adják át, vagy amelyekből közös elektronpárokat vonnak le, azaz kevésbé elektronegatív elemek atomjai. A vegyületekben lévő fémek mindig pozitív oxidációs állapotúak. A fő alcsoportok fémei esetében: az I. csoport (IA csoport) minden vegyületben az oxidációs állapot +1, a II. csoport (IIA csoport) +2, a III. csoport (IIIA csoport) +3, például:

de a fémekkel alkotott vegyületekben a hidrogén oxidációs állapota -1:

Az egyszerű anyagok molekuláiban lévő atomok és a szabad állapotú atomok oxidációs állapota nulla, például:

Az „oxidációs állapot” fogalmához közel áll a „valencia” fogalma, amelyet a kovalens kémiai kötések vizsgálatakor ismerhetett meg. Ez azonban nem ugyanaz.

A „valencia” fogalma olyan anyagokra vonatkozik, amelyek molekulaszerkezettel rendelkeznek. A 10. osztályban megismert szerves anyagok túlnyomó többsége pontosan ilyen szerkezettel rendelkezik. Az alapiskolai tagozaton szervetlen kémiát tanulsz, melynek tárgya molekuláris és nem molekuláris, például ionos szerkezetű anyagok is. Ezért célszerű az „oxidációs állapot” fogalmát használni.

Mi a különbség a vegyérték és az oxidációs állapot között?

A vegyérték és az oxidációs szám gyakran numerikusan egybeesik, de a vegyértéknek nincs töltésjele, az oxidációs számnak viszont igen. Például az egyértékű hidrogén különböző anyagokban a következő oxidációs állapotokkal rendelkezik:

Úgy tűnik, hogy az egyértékű fluornak, a legelektronegatívabb elemnek az oxidációs állapot és a vegyértékértékek teljes egybeesésével kell rendelkeznie. Végül is atomja egyetlen kovalens kötés kialakítására képes, mivel egy elektron hiányzik a külső elektronréteg teljessé tételéhez. Azonban itt is van különbség:

A vegyérték és az oxidációs állapot még jobban eltér, ha számszerűen nem esnek egybe. Például:

A vegyületekben a teljes oxidációs állapot mindig nulla. Ennek és az egyik elem oxidációs állapotának ismeretében a képlet segítségével megtudhatja egy másik elem oxidációs állapotát, például egy bináris vegyület. Tehát nézzük meg a klór oxidációs állapotát a C1 2 O 7 vegyületben.

Jelöljük az oxigén oxidációs állapotát: . Ezért hét oxigénatom teljes negatív töltése (-2) × 7 = -14 lesz. Ekkor két klóratom teljes töltése +14, egy klóratomé pedig: (+14) : 2 = +7. Ezért a klór oxidációs állapota .

Hasonlóképpen, az elemek oxidációs állapotának ismeretében létrehozhat egy képletet egy vegyülethez, például alumínium-karbidhoz (alumínium és szén vegyülete).

Könnyen belátható, hogy hasonlóan dolgozott a „valencia” fogalmával, amikor levezette egy kovalens vegyület képletét, vagy meghatározta egy elem vegyértékét a vegyület képletéből.

A bináris vegyületek neve két szóból áll - az összetételükben szereplő kémiai elemek nevéből. Az első szó az összetétel elektronegatív részét jelöli - nem fém, latin neve -id utótaggal mindig névelőben van. A második szó az elektropozitív részt jelöli - egy fémet vagy egy kevésbé elektronegatív elemet, a neve mindig genitív esetben van:

Például: NaCl - nátrium-klorid, MgS - magnézium-szulfid, KH - kálium-hidrid, CaO - kalcium-oxid. Ha egy elektropozitív elem különböző oxidációs állapotokat mutat, akkor ez tükröződik a névben, az oxidációs fokot római számmal jelölve, amely a név végére kerül, például: - vas(II)-oxid (olvasd: "vas-oxid" kettő”), - vas(III)-oxid (lásd: „vas-oxid három”).

Ha egy vegyület két nemfémes elemből áll, akkor ezek közül az elektronegatívabb nevéhez az -id utótag kerül, a második komponens pedig ez után kerül a genitivusba. Például: - oxigén-fluorid (II), - kén-oxid (IV) és - kén-oxid (VI).

Egyes esetekben az elemek atomjainak számát a görög nyelvű számok nevével jelzik - mono, di, tri, tetra, penta, hexa stb. Például: - szén-monoxid vagy szén-oxid (II), - szén dioxid, vagy szén-oxid (IV), - ólom-tetraklorid vagy ólom (IV)-klorid.

Ahhoz, hogy a különböző országok vegyészei megértsék egymást, egységes terminológiát és anyagok nómenklatúráját kellett megalkotni. A kémiai nómenklatúra alapelveit először A. Lavoisier, A. Fourcroix, L. Guiton de Merveau és C. Berthollet francia kémikusok dolgozták ki 1785-ben. Jelenleg a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója (IUPAC) koordinálja a tudósok tevékenységét. különböző országokból, és ajánlásokat ad ki a kémiában használt anyagok nómenklatúrájára és terminológiájára vonatkozóan.

Kulcsszavak és kifejezések

1. Bináris vagy kételemes vegyületek.
2. Oxidációs állapot.
3. Kémiai nómenklatúra.
4. Elemek oxidációs állapotának meghatározása a képlet segítségével.
5. Bináris vegyületek képleteinek elkészítése az elemek oxidációs állapota szerint.

Dolgozzon számítógéppel

1. Lásd az elektronikus jelentkezést. Tanulmányozza át az óra anyagát, és hajtsa végre a kijelölt feladatokat.
2. Keressen olyan e-mail címeket az interneten, amelyek további forrásként szolgálhatnak, amelyek felfedik a bekezdésben szereplő kulcsszavak és kifejezések tartalmát. Ajánlja fel a tanárnak segítségét egy új óra előkészítésében - készítsen jelentést a következő bekezdés kulcsszavairól és kifejezéseiről.

Kérdések és feladatok

1. Írja fel a nitrogén-oxidok (II), (V), (I), (III), (IV) képleteit!
2. Adja meg azoknak a bináris vegyületeknek a nevét, amelyek képlete: a) C1 2 0 7, C1 2 O, C1O 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.
3. Keresse meg a referenciakönyvekben és szótárakban az anyagok összes lehetséges nevét a következő képletekkel: a) CO 2 és CO; b) SO 2 és SO 3. Magyarázd meg etimológiájukat! Adjon két nevet ezeknek az anyagoknak a nemzetközi nómenklatúra szerint, a bekezdésben meghatározott szabályok szerint.
4. Milyen más néven adható a H 3 N ammónia?
5. Keresse meg azt a térfogatot, amelyik n-nél van. u. 17 g hidrogén-szulfid.
6. Hány molekula van ebben a térfogatban?
7. Számítsa ki 33,6 m3 metán CH 2 tömegét levegőn! u. és határozza meg molekuláinak számát ebben a kötetben.
8. Határozza meg a szén oxidációs állapotát, és írja le a következő anyagok szerkezeti képleteit, tudva, hogy a szerves vegyületekben lévő szén mindig négyértékű: metán CH 4, szén-tetraklorid CC1 4, etán C 2 H 4, acetilén C 2 H 2!

A részecskék redox képességének jellemzéséhez fontos az oxidációs fok fogalma. Az OXIDÁCIÓS FOKOZAT az a töltés, amely egy molekulában vagy ionban egy atomnak akkor lenne, ha minden kötése megszakadna a többi atommal, és a közös elektronpárok több elektronegatív elemmel járnának.

Az ionok tényleges töltésétől eltérően az oxidációs állapot csak a molekulában lévő atom feltételes töltését mutatja. Lehet negatív, pozitív vagy nulla. Például egyszerű anyagokban az atomok oxidációs állapota „0” (,
,,). A kémiai vegyületekben az atomok oxidációs állapota állandó vagy változó. A periódusos rendszer I., II. és III. fő alcsoportjába tartozó fémek esetében a kémiai vegyületekben az oxidációs állapot általában állandó, és egyenlő Me +1, Me +2 és Me +3 értékkel (Li + , Ca +2, Al +3). A fluoratom mindig -1. A fémekkel alkotott vegyületekben a klór mindig -1. A vegyületek túlnyomó többségében az oxigén oxidációs foka -2 (kivéve a peroxidokat, ahol az oxidációs foka -1), a hidrogén pedig +1 (kivéve a fém-hidrideket, ahol az oxidációs foka -1).

Egy semleges molekulában az összes atom oxidációs állapotának algebrai összege nulla, ionban pedig az ion töltése. Ez az összefüggés lehetővé teszi az atomok oxidációs állapotának kiszámítását komplex vegyületekben.

A H 2 SO 4 kénsavmolekulában a hidrogénatom oxidációs foka +1, az oxigénatomé pedig -2. Mivel két hidrogénatom és négy oxigénatom van, két „+” és nyolc „-” van. A semlegesség hat „+” pontra van. Ez a szám a kén oxidációs állapota -
. A kálium-dikromát K 2 Cr 2 O 7 molekula két káliumatomból, két krómatomból és hét oxigénatomból áll. A kálium oxidációs állapota mindig +1, az oxigéné pedig -2. Ez azt jelenti, hogy két "+" és tizennégy "-" van. A maradék tizenkét „+”-t két krómatom teszi ki, amelyek mindegyikének oxidációs állapota +6 (
).

Tipikus oxidáló és redukálószerek

A redukciós és oxidációs folyamatok definíciójából az következik, hogy elvileg olyan egyszerű és összetett anyagok, amelyek atomokat tartalmaznak, amelyek nem a legalacsonyabb oxidációs állapotúak, ezért oxidációs állapotukat csökkenthetik, oxidálószerként működhetnek. Hasonlóképpen redukálószerként működhetnek olyan egyszerű és összetett anyagok, amelyek atomokat tartalmaznak, amelyek nem a legmagasabb oxidációs állapotban vannak, és ezért növelhetik oxidációs állapotukat.

A legerősebb oxidálószerek a következők:

1) egyszerű anyagok, amelyeket nagy elektronegativitású atomok alkotnak, pl. tipikus nemfémek, amelyek a periódusos rendszer hatodik és hetedik csoportjának fő alcsoportjaiban találhatók: F, O, Cl, S (rendre F 2, O 2, Cl 2, S);

2) olyan anyagok, amelyek magasabb és intermedier elemeket tartalmaznak

pozitív oxidációs állapotok, beleértve az egyszerű, elemi (Fe 3+) és oxigéntartalmú oxoanionokat (permanganátion - MnO 4 -) ionok formájában is;

3) peroxidvegyületek.

A gyakorlatban oxidálószerként használt speciális anyagok az oxigén és ózon, klór, bróm, permanganátok, dikromátok, klór-oxisavak és ezek sói (pl.
,
,
), Salétromsav (
), tömény kénsav (
), mangán-dioxid (
), hidrogén-peroxid és fém-peroxidok (
,
).

A legerősebb redukálószerek a következők:

1) egyszerű anyagok, amelyek atomjainak elektronegativitása alacsony ("aktív fémek");

2) alacsony oxidációs állapotú fémkationok (Fe 2+);

3) egyszerű elemi anionok, például szulfidion S 2-;

4) oxigéntartalmú anionok (oxoanionok), amelyek megfelelnek az elem (nitrit) legalacsonyabb pozitív oxidációs állapotának
, szulfit
).

A gyakorlatban redukálószerként használt speciális anyagok például az alkáli- és alkáliföldfémek, szulfidok, szulfitok, hidrogén-halogenidek (kivéve HF), szerves anyagok - alkoholok, aldehidek, formaldehid, glükóz, oxálsav, valamint hidrogén, szén , szénmonoxid (
) és alumínium magas hőmérsékleten.

Elvileg, ha egy anyag köztes oxidációs állapotú elemet tartalmaz, akkor ezek az anyagok oxidáló és redukáló tulajdonságokat is mutathatnak. Minden attól függ

„partner” a reakcióban: kellően erős oxidálószerrel redukálószerként, kellően erős redukálószerrel oxidálószerként reagálhat. Például a NO 2 - nitrit ion savas környezetben oxidálószerként működik az I - ionhoz képest:

2
+ 2+ 4HCl→ + 2
+ 4KCl + 2H 2O

és redukálószerként az MnO 4 permanganát ionhoz képest -

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

Kémiai előkészítés rák és DPA kezelésére
Átfogó kiadás

RÉSZ ÉS

ÁLTALÁNOS KÉMIA

KÉMIAI KÖTÉS ÉS AZ ANYAG SZERKEZETE

Oxidációs állapot

Az oxidációs állapot egy molekulában vagy kristályban lévő atom feltételes töltése, amely akkor keletkezne, ha az általa létrehozott összes poláris kötés ionos jellegű lenne.

A vegyértékkel ellentétben az oxidációs állapot pozitív, negatív vagy nulla lehet. Az egyszerű ionos vegyületekben az oxidációs állapot egybeesik az ionok töltéseivel. Például nátrium-kloridban NaCl (Na + Cl - ) A nátrium oxidációs állapota +1, a klór -1, a kalcium-oxidban CaO (Ca +2 O -2 a kalcium +2, az oxizolé pedig -2). Ez a szabály minden bázikus oxidra vonatkozik: a fémelem oxidációs állapota megegyezik a fémion töltésével (nátrium +1, bárium +2, alumínium +3), az oxigén oxidációs állapota pedig -2. Az oxidációs állapotot arab számok jelzik, amelyeket az elem szimbóluma fölé helyeznek, például a vegyértéket, és először a töltés jelét, majd annak számértékét jelzik:

Ha az oxidációs állapot modulusa eggyel egyenlő, akkor az „1” szám elhagyható, és csak az előjel írható: Na + Cl - .

Az oxidációs szám és a vegyérték összefüggő fogalmak. Sok vegyületben az elemek oxidációs állapotának abszolút értéke egybeesik vegyértékükkel. Azonban sok olyan eset van, amikor a vegyérték eltér az oxidációs állapottól.

Az egyszerű anyagokban - nem fémekben - kovalens nem poláris kötés van az egyik atomhoz eltolva, ezért az egyszerű anyagokban az elemek oxidációs állapota mindig nulla. De az atomok kapcsolódnak egymáshoz, azaz bizonyos vegyértéket mutatnak, mivel például oxigénben az oxigén vegyértéke II, a nitrogénben pedig a nitrogén vegyértéke III:

A hidrogén-peroxid molekulában az oxigén vegyértéke is II, a hidrogéné pedig I:

A lehetséges fokozatok meghatározása elemek oxidációja

Az oxidációs állapotok, amelyekben az elemek különféle vegyületekben megjelenhetnek, a legtöbb esetben a külső elektronszint szerkezete vagy az elem periódusos rendszerben elfoglalt helye alapján határozhatók meg.

A fémes elemek atomjai csak elektronokat tudnak adni, így a vegyületekben pozitív oxidációs állapotot mutatnak. Abszolút értéke sok esetben (kivéve d -elemek) egyenlő a külső szinten lévő elektronok számával, vagyis a periódusos rendszer csoportszámával. Atomok d -az elemek magasabb szintről is tudnak elektronokat adni, mégpedig a kitöltetlenről d -pályák. Ezért azért d -elemek, az összes lehetséges oxidációs állapot meghatározása sokkal nehezebb, mint a s- és p-elemek. Nyugodtan állíthatjuk, hogy a többség d -elemek +2 oxidációs állapotot mutatnak a külső elektronszinten lévő elektronok miatt, és a maximális oxidációs állapot a legtöbb esetben megegyezik a csoportszámmal.

A nemfémes elemek atomjai pozitív és negatív oxidációs állapotot is mutathatnak, attól függően, hogy az elem melyik atomjával alkotnak kötést. Ha egy elem elektronegatívabb, akkor negatív oxidációs állapotot mutat, ha pedig kevésbé elektronegatív, akkor pozitív oxidációs állapotot mutat.

A nemfémes elemek oxidációs állapotának abszolút értéke a külső elektronréteg szerkezetével határozható meg. Egy atom annyi elektront képes befogadni, hogy nyolc elektron helyezkedik el a külső szintjén: a VII. csoport nemfémes elemei egy elektront fogadnak el és -1, a VI. csoport - két elektron oxidációs állapotot mutatnak, és 2 stb.

A nemfémes elemek eltérő számú elektront képesek leadni: maximum annyit, amennyi a külső energiaszinten található. Más szóval, a nemfémes elemek maximális oxidációs állapota megegyezik a csoportszámmal. Az atomok külső szintjén az elektronok keringése miatt változó a párosítatlan elektronok száma, amelyet az atom a kémiai reakciók során fel tud adni, így a nemfémes elemek különböző köztes oxidációs állapotot képesek felmutatni.

Lehetséges oxidációs állapotok s- és p-elemek

PS csoport
Legmagasabb oxidációs állapot
Köztes oxidációs állapot
Alacsonyabb oxidációs állapot

Oxidációs állapotok meghatározása vegyületekben

Bármilyen elektromosan semleges molekula, ezért az összes elem atomjainak oxidációs állapotának összegének nullával kell egyenlőnek lennie. Határozzuk meg az oxidáció mértékét kénben (I) V) oxid SO 2 tauphosphorus (V) szulfid P 2 S 5.

Kén(I V)-oxid SO 2 két elem atomjai alkotják. Ezek közül az oxigénnek van a legnagyobb elektronegativitása, így az oxigénatomok negatív oxidációs állapotúak lesznek. Oxigén esetén ez egyenlő -2. Ebben az esetben a kén pozitív oxidációs állapotú. A kén különböző vegyületekben eltérő oxidációs állapotot mutathat, ezért ebben az esetben ki kell számítani. Egy molekulában SO 2 két -2 oxidációs állapotú oxigénatom, így az oxigénatomok össztöltése -4. Ahhoz, hogy a molekula elektromosan semleges legyen, a kénatomnak teljesen semlegesítenie kell mindkét oxigénatom töltését, ezért a kén oxidációs állapota +4:

A molekulában van foszfor ( V) szulfid P 2 S 5 Az elektronegatívabb elem a kén, azaz negatív oxidációs állapotú, a foszfor pedig pozitív oxidációs állapotú. A kén esetében a negatív oxidációs állapot csak 2. A kén öt atomja együtt -10 negatív töltést hordoz. Ezért két foszforatomnak kell semlegesítenie ezt a töltést +10 össztöltéssel. Mivel a molekulában két foszforatom van, mindegyiknek +5 oxidációs állapotúnak kell lennie:

Nehezebb kiszámítani az oxidációs állapotot nem bináris vegyületekben - sókban, bázisokban és savakban. Ehhez azonban az elektromos semlegesség elvét is alkalmazni kell, és ne feledje, hogy a legtöbb vegyületben az oxigén oxidációs állapota -2, a hidrogén +1.

Nézzük meg ezt példaként kálium-szulfát segítségével. K2SO4. A vegyületekben a kálium oxidációs állapota csak +1, az oxigéné pedig -2 lehet:

Az elektromos semlegesség elve alapján kiszámítjuk a kén oxidációs állapotát:

2 (+1) + 1 (x) + 4 (-2) = 0, innen x = +6.

A vegyületekben lévő elemek oxidációs állapotának meghatározásakor a következő szabályokat kell követni:

1. Egy egyszerű anyagban lévő elem oxidációs foka nulla.

2. A fluor a legelektronegatívabb kémiai elem, ezért a fluor oxidációs foka minden vegyületben -1.

3. Az oxigén a fluor után a legelektronegatívabb elem, ezért a fluoridok kivételével minden vegyületben az oxigén oxidációs állapota negatív: a legtöbb esetben -2, a peroxidokban pedig -1.

4. A hidrogén oxidációs állapota a legtöbb vegyületben +1, a fémelemeket tartalmazó vegyületekben (hidridekben) -1.

5. A vegyületekben lévő fémek oxidációs állapota mindig pozitív.

6. Az elektronegatívabb elem mindig negatív oxidációs állapotú.

7. A molekulában lévő összes atom oxidációs állapotának összege nulla.

A vegyületekben lévő elemek állapotának jellemzésére bevezettük az oxidációs állapot fogalmát.

MEGHATÁROZÁS

Egy vegyületben egy adott elem atomjáról vagy egy adott elem atomjára kiszorított elektronok számát ún. oxidációs állapot.

A pozitív oxidációs állapot az adott atomról kiszorított elektronok számát, a negatív oxidációs állapot pedig az adott atom felé elmozduló elektronok számát jelzi.

Ebből a meghatározásból az következik, hogy a nem poláris kötésekkel rendelkező vegyületekben az elemek oxidációs állapota nulla. Ilyen vegyületek például az azonos atomokból (N 2, H 2, Cl 2) álló molekulák.

A fémek oxidációs állapota elemi állapotban nulla, mivel az elektronsűrűség eloszlása ​​bennük egyenletes.

Az egyszerű ionos vegyületekben a bennük lévő elemek oxidációs állapota megegyezik az elektromos töltéssel, mivel ezeknek a vegyületeknek a képződése során az elektronok szinte teljes átmenete történik egyik atomról a másikra: Na +1 I -1, Mg +2 Cl-1 2, Al +3 F-1 3, Zr +4 Br-1 4.

A poláris kovalens kötésekkel rendelkező vegyületek elemeinek oxidációs állapotának meghatározásakor összehasonlítják elektronegativitási értékeiket. Mivel a kémiai kötés kialakulása során az elektronok az elektronegatívabb elemek atomjaira szorulnak, ez utóbbiak negatív oxidációs állapotúak a vegyületekben.

Legmagasabb oxidációs állapot

Azon elemek esetében, amelyek vegyületeikben eltérő oxidációs állapotot mutatnak, létezik a legmagasabb (maximum pozitív) és a legalacsonyabb (minimum negatív) oxidációs állapot fogalma. Egy kémiai elem legmagasabb oxidációs állapota számszerűen általában egybeesik a Mengyelejev-féle periódusos rendszerben szereplő csoportszámmal. Ez alól kivétel a fluor (oxidációs állapota -1, és az elem a VIIA csoportban található), az oxigén (oxidációs állapota +2, és az elem a VIA csoportban található), hélium, neon, argon (oxidációs állapota 0, ill. az elemek a VIII csoportban találhatók), valamint a kobalt és nikkel alcsoport elemei (oxidációs állapota +2, az elemek pedig a VIII. csoportban találhatók), amelyeknél a legmagasabb oxidációs állapotot egy számmal fejezzük ki, amelynek értéke: alacsonyabb, mint annak a csoportnak a száma, amelyhez tartoznak. Ezzel szemben a réz alcsoport elemeinek oxidációs foka egynél nagyobb, bár az I. csoportba tartoznak (a réz és az ezüst maximális pozitív oxidációs állapota +2, arany +3).

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

Válasz Felváltva meghatározzuk a kénoxidáció mértékét az egyes javasolt átalakítási sémákban, majd kiválasztjuk a helyes választ.

• A kénhidrogénben a kén oxidációs állapota (-2), és egy egyszerű anyagban - kén - 0:

A kén oxidációs állapotának változása: -2 → 0, i.e. hatodik válasz.

• Egy egyszerű anyagban - kénben - a kén oxidációs állapota 0, SO 3 -ban pedig (+6):

A kén oxidációs állapotának változása: 0 → +6, i.e. negyedik válaszlehetőség.

• Kénsavban a kén oxidációs állapota (+4), egyszerű anyagban - kénben - 0:

1×2 +x+ 3×(-2) =0;

A kén oxidációs állapotának változása: +4 → 0, i.e. harmadik válaszlehetőség.

2. PÉLDA

Gyakorlat	A nitrogén III vegyértéket és (-3) oxidációs állapotot mutat a következő vegyületekben: a) N2H4; b) NH3; c) NH4CI; d) N 2 O 5
Megoldás	A feltett kérdésre adott helyes válasz érdekében felváltva meghatározzuk a nitrogén vegyértékét és oxidációs állapotát a javasolt vegyületekben. a) a hidrogén vegyértéke mindig egyenlő I-vel. A hidrogén vegyértékegységeinek száma összesen 4 (1 × 4 = 4). A kapott értéket osszuk el a molekulában lévő nitrogénatomok számával: 4/2 = 2, ezért a nitrogén vegyértéke II. Ez a válaszlehetőség helytelen. b) a hidrogén vegyértéke mindig egyenlő I-vel. A hidrogén vegyértékegységeinek száma összesen 3 (1 × 3 = 3). A kapott értéket osszuk el a molekulában lévő nitrogénatomok számával: 3/1 = 2, ezért a nitrogén vegyértéke III. A nitrogén oxidációs foka az ammóniában (-3): Ez a helyes válasz.
Válasz	(b) lehetőség

MEGHATÁROZÁS

Oxidációs állapot egy vegyületben lévő kémiai elem atomjának állapotának kvantitatív értékelése, annak elektronegativitása alapján.

Ehhez pozitív és negatív értékek is szükségesek. Egy vegyületben lévő elem oxidációs állapotának jelzéséhez el kell helyeznie egy arab számot a megfelelő jellel („+” vagy „-”) a szimbólum fölé.

Emlékeztetni kell arra, hogy az oxidációs állapot olyan mennyiség, amelynek nincs fizikai jelentése, mivel nem tükrözi az atom valós töltését. Ezt a fogalmat azonban nagyon széles körben használják a kémiában.

A kémiai elemek oxidációs állapotainak táblázata

A maximális pozitív és minimális negatív oxidációs állapot a D.I. periódusos táblázat segítségével határozható meg. Mengyelejev. Ezek megegyeznek annak a csoportnak a számával, amelyben az elem található, valamint a „legmagasabb” oxidációs állapot értéke és a 8 közötti különbséggel.

Ha konkrétabban a kémiai vegyületeket vizsgáljuk, akkor a nem poláris kötésű anyagokban az elemek oxidációs állapota nulla (N 2, H 2, Cl 2).

A fémek oxidációs állapota elemi állapotban nulla, mivel az elektronsűrűség eloszlása ​​bennük egyenletes.

Az egyszerű ionos vegyületekben a bennük lévő elemek oxidációs állapota megegyezik az elektromos töltéssel, mivel ezeknek a vegyületeknek a képződése során az elektronok szinte teljes átmenete történik egyik atomról a másikra: Na +1 I -1, Mg +2 Cl-1 2, Al +3 F-1 3, Zr +4 Br-1 4.

A poláris kovalens kötésekkel rendelkező vegyületek elemeinek oxidációs állapotának meghatározásakor összehasonlítják elektronegativitási értékeiket. Mivel a kémiai kötés kialakulása során az elektronok az elektronegatívabb elemek atomjaira szorulnak, ez utóbbiak negatív oxidációs állapotúak a vegyületekben.

Vannak olyan elemek, amelyeket csak egy oxidációs állapot jellemez (fluor, IA és IIA csoportba tartozó fémek stb.). A legmagasabb elektronegativitási értékkel jellemezhető fluornak mindig állandó negatív oxidációs állapota (-1) van a vegyületekben.

A viszonylag alacsony elektronegativitás értékkel jellemezhető alkáli és alkáliföldfém elemek pozitív oxidációs állapota mindig (+1), illetve (+2) egyenlő.

Vannak azonban olyan kémiai elemek is, amelyeket többféle oxidációs állapot jellemez (kén - (-2), 0, (+2), (+4), (+6 stb.).

Annak érdekében, hogy könnyebben megjegyezzük, hány és milyen oxidációs állapot jellemző egy adott kémiai elemre, használja a kémiai elemek oxidációs állapotának táblázatait, amelyek így néznek ki:

Sorozatszám	orosz / angol Név	Kémiai szimbólum	Oxidációs állapot
	Hidrogén
	Hélium
	Lítium
	Berillium
			(-1), 0, (+1), (+2), (+3)
	Szén		(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)
	Nitrogén / Nitrogén		(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)
	Oxigén		(-2), (-1), 0, (+1), (+2)
	Fluor
	Nátrium/nátrium
	Magnézium / Magnézium
	Alumínium
	Szilícium		(-4), 0, (+2), (+4)
	Foszfor / Foszfor		(-3), 0, (+3), (+5)
	Kén/Kén		(-2), 0, (+4), (+6)
	Klór		(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), ritkán (+2) és (+4)
	Argon / Argon
	Kálium/kálium
	Kalcium
	Scandium / Scandium
	Titán		(+2), (+3), (+4)
	Vanádium		(+2), (+3), (+4), (+5)
	Chrome / Chromium		(+2), (+3), (+6)
	Mangán / Mangán		(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)
	Vas		(+2), (+3), ritka (+4) és (+6)
	Kobalt		(+2), (+3), ritkán (+4)
	Nikkel		(+2), ritka (+1), (+3) és (+4)
	Réz		+1, +2, ritka (+3)
	Gallium		(+3), ritka (+2)
	Germánium / Germánium		(-4), (+2), (+4)
	Arzén/Arzén		(-3), (+3), (+5), ritkán (+2)
	Szelén		(-2), (+4), (+6), ritkán (+2)
	Bróm		(-1), (+1), (+5), ritkán (+3), (+4)
	Kripton / Kripton
	Rubídium / Rubidium
	Stroncium / Stroncium
	Ittrium / ittrium
	Cirkónium / cirkónium		(+4), ritka (+2) és (+3)
	Nióbium / Nióbium		(+3), (+5), ritka (+2) és (+4)
	Molibdén		(+3), (+6), ritka (+2), (+3) és (+5)
	Technécium / Technécium
	Ruténium / Ruténium		(+3), (+4), (+8), ritka (+2), (+6) és (+7)
	Ródium		(+4), ritka (+2), (+3) és (+6)
	Palládium		(+2), (+4), ritkán (+6)
	Ezüst		(+1), ritka (+2) és (+3)
	Kadmium		(+2), ritka (+1)
	Indium		(+3), ritka (+1) és (+2)
	Ón/bádog		(+2), (+4)
	Antimon / Antimon		(-3), (+3), (+5), ritkán (+4)
	Tellúr / Tellúr		(-2), (+4), (+6), ritkán (+2)
			(-1), (+1), (+5), (+7), ritkán (+3), (+4)
	Xenon / Xenon
	Cézium
	Bárium / Bárium
	Lantán / Lantán
	Cérium		(+3), (+4)
	Prazeodímium / Prazeodímium
	Neodímium / Neodímium		(+3), (+4)
	Promethium / Promethium
	Szamárium / Szamárium		(+3), ritka (+2)
	Europium		(+3), ritka (+2)
	Gadolinium / Gadolinium
	Terbium / Terbium		(+3), (+4)
	Dysprosium / Dysprosium
	Holmium
	Erbium
	Túlium		(+3), ritka (+2)
	Ytterbium / Ytterbium		(+3), ritka (+2)
	Lutetium / Lutetium
	Hafnium / Hafnium
	Tantál / Tantál		(+5), ritka (+3), (+4)
	Tungsten/Tungsten		(+6), ritka (+2), (+3), (+4) és (+5)
	Rénium / Rénium		(+2), (+4), (+6), (+7), ritka (-1), (+1), (+3), (+5)
	Ozmium / Ozmium		(+3), (+4), (+6), (+8), ritka (+2)
	Iridium / Iridium		(+3), (+4), (+6), ritkán (+1) és (+2)
	Platina		(+2), (+4), (+6), ritka (+1) és (+3)
	Arany		(+1), (+3), ritkán (+2)
	Higany		(+1), (+2)
	Tallium / Tallium		(+1), (+3), ritkán (+2)
	Lead/Lead		(+2), (+4)
	Bizmut		(+3), ritka (+3), (+2), (+4) és (+5)
	Polónium / Polónium		(+2), (+4), ritkán (-2) és (+6)
	Asztatin
	Radon / Radon
	Francium
	Rádium
	Aktínium
	Tórium
	Proactinium / Protactinium
	Urán / Urán		(+3), (+4), (+6), ritka (+2) és (+5)

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

Válasz Felváltva meghatározzuk a foszfor oxidációs állapotát az egyes javasolt átalakítási sémákban, majd kiválasztjuk a helyes választ.

• A foszfor oxidációs állapota a foszfinban (-3), az ortofoszforsavban pedig - (+5). A foszfor oxidációs állapotának változása: +3 → +5, i.e. első válaszlehetőség.
• Egy egyszerű anyagban lévő kémiai elem oxidációs állapota nulla. A foszfor oxidációs foka a P 2 O 5 összetételű oxidban (+5). A foszfor oxidációs állapotának változása: 0 → +5, i.e. harmadik válaszlehetőség.
• A foszfor oxidációs foka a savas összetételben HPO 3 (+5), H 3 PO 2 (+1). A foszfor oxidációs állapotának változása: +5 → +1, i.e. ötödik válaszlehetőség.

2. PÉLDA

Gyakorlat	A vegyületben a szén oxidációs foka (-3): a) CH3Cl; b) C2H2; c) HCOH; d) C 2 H 6.
Megoldás	A feltett kérdésre adott helyes válasz érdekében felváltva meghatározzuk a szénoxidáció mértékét az egyes javasolt vegyületekben. a) a hidrogén oxidációs állapota (+1), a klóré (-1). Vegyük a szén oxidációs állapotát „x”-nek: x + 3 × 1 + (-1) =0; A válasz helytelen. b) a hidrogén oxidációs állapota (+1). Vegyük a szén oxidációs állapotát „y”-nek: 2×y + 2×1 = 0; A válasz helytelen. c) a hidrogén oxidációs állapota (+1), az oxigéné (-2). Vegyük a szén oxidációs állapotát „z”-nek: 1 + z + (-2) +1 = 0: A válasz helytelen. d) a hidrogén oxidációs állapota (+1). Vegyük a szén oxidációs állapotát „a”-nak: 2×a + 6×1 = 0; Helyes válasz.
Válasz	(d) lehetőség