Ta'rif

Elektromanfiylik (EO) $\chi$(chi) - element atomining boshqa atomlar bilan kimyoviy bog'lanish hosil bo'lganda elektronlarni o'ziga jalb qilish qobiliyatini tavsiflovchi qiymat.

Atomlarning elektr manfiyligi haqidagi zamonaviy tushunchani 1932 yilda amerikalik olim Linus Pauling kiritgan. Elektromanfiylikning nazariy ta'rifi keyinroq ishlab chiqilgan. Amerikalik fizik Robert Mulliken elektron manfiylikni ionlanish potentsiali va elektron yaqinligining yarmi yig'indisi sifatida hisoblashni taklif qildi:

$\chi_(\textrm(M)) = \dfrac (I + A_e)(2),$

bu yerda $I$ - ionlanish potentsiali, $A_e$ - elektron yaqinlik energiyasi.

Yuqorida tavsiflangan Mulliken shkalasidan tashqari yana 20 dan ortiq turli xil elektromanfiylik shkalalari (ular moddalarning turli xossalariga asoslanadi), shu jumladan L. Pauling shkalasi (murakkab moddaning hosil boʻlishi jarayonida bogʻlanish energiyasiga asoslangan) mavjud. oddiylar), Allred-Roxov (tashqi elektronga ta'sir qiluvchi elektrostatik kuchga asoslangan) va boshqalar.

Hozirgi vaqtda atomning elektromanfiyligining miqdorini aniqlashning ko'plab usullari mavjud. Turli usullar bilan hisoblangan elementlarning elektr manfiyligi qiymatlari, qoida tariqasida, hatto tuzatish omillarini kiritish bilan ham mos kelmaydi. Biroq $\chi$ ning Davriy sistemaga ko'ra o'zgarishining umumiy tendentsiyalari saqlanib qolgan. Buni eng ko'p qo'llaniladigan ikkita o'lchovni taqqoslash orqali ko'rsatish mumkin - Pauling va Allred-Rochovga ko'ra ( qalin shrift Pauling shkalasi bo'yicha EC qiymatlarini ko'rsatadi, kursivda- Allred-Roxov shkalasi bo'yicha; $s$-elementlar pushti rangda, $p$-elementlar sariq rangda, $d$-elementlar yashil rangda, $f$-elementlar ko‘k rangda):

To'g'ridan-to'g'ri aytganda, elementga doimiy elektromanfiylikni berish mumkin emas. Atomning elektron manfiyligi ko'pgina omillarga, xususan, atomning valentlik holatiga, rasmiy oksidlanish darajasiga, birikmaning turiga, koordinatsion soniga, atomning muhitini tashkil etuvchi ligandlarning tabiatiga bog'liq. molekulyar tizim va boshqalar.

Elektromanfiylik elementning redoks faolligi bilan bog'liq. Shunga ko'ra, elementning elektromanfiyligi qanchalik katta bo'lsa, uning oksidlanish xossalari shunchalik kuchli bo'ladi.

Berilgan atomning elektron qobig'i inert gazning elektron qobig'iga qanchalik yaqin bo'lsa, uning elektromanfiyligi shunchalik yuqori bo'ladi. Boshqa so'zlar bilan aytganda, davrlarda tashqi energiya darajasi elektronlar bilan to'ldirilganligi sababli (ya'ni chapdan o'ngga) elektronegativlik ortadi, chunki guruh soni va tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni ortadi.

Valentlik elektronlari yadrodan qanchalik uzoqda bo'lsa, ular shunchalik zaif bo'lib, atomning o'ziga qo'shimcha elektronlarni jalb qilish qobiliyati past bo'ladi. Shunday qilib, guruhlarda elektromanfiylik atom radiusi kamayishi bilan ortadi, ya'ni pastdan yuqoriga. Elektromanfiyligi eng yuqori bo'lgan element ftor, eng past element esa seziydir. Shunday qilib, odatda metall bo'lmaganlar yuqori elektronegativlik qiymatlariga ega, odatiy metallar esa past qiymatlarga ega.

KIMYOVIY ELEMENTLARNING VALENTLIGI

Valentlik ma'lum bir kimyoviy element atomlarining kimyoviy bog'lanish hosil qilish qobiliyatini tavsiflaydi.

Valentlik atom molekuladagi boshqa atomlar bilan bog'langan kimyoviy bog'lanishlar sonini aniqlaydi.

Ilgari valentlik bu elementning bitta atomi bog'langan bir valentli element atomlari soni sifatida aniqlangan. Shunday qilib, vodorod bir valentli element hisoblanadi. $HBr$ molekulasida brom atomi bitta vodorod atomi bilan, $H_2S$ molekulasidagi oltingugurt atomi esa ikkita vodorod atomi bilan birikadi. Shuning uchun $HBr$ tarkibidagi brom birvalent, $H_2S$ tarkibidagi oltingugurt ikki valentli. Turli elementlar uchun valentlik qiymatlari birdan sakkizgacha o'zgarishi mumkin. Shunday qilib, perklorik kislota $HClO_4$ tarkibida vodorod elementi bir valentli, kislorod ikki valentli, xlor esa yetti valentli. Ksenon oksidi $XeO_4$ molekulasida ksenon valentligi sakkizga etadi. Bularning barchasi molekuladagi atomlarning valentliklariga muvofiq bir-biriga bog'lanish tartibini (har bir valentlik birligiga mos keladigan bitta valentlik zarbasi bilan) ko'rsatadigan quyidagi struktura formulalari bilan aniq ko'rsatilgan.

Ta'rif

Hozirda ostida valentlik berilgan atomning boshqa atomlar bilan bog'langan elektron juftlari sonini tushuning.

Valentlik(yoki kovalentlik) birikmadagi berilgan atom tomonidan hosil qilingan kovalent bog'lanishlar soni bilan aniqlanadi. Bunda almashinish mexanizmi orqali hosil bo'lgan kovalent bog'lar ham, donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'lgan kovalent bog'lar ham hisobga olinadi.

Valentning belgisi yo'q!

Kovalent bog'lanishning ikkita mexanizmi (elektron juftlashuv mexanizmi va donor-akseptor mexanizmi) mavjudligi sababli, atomlarning valentlik qobiliyati quyidagilarga bog'liq:

• berilgan atomdagi juftlanmagan elektronlar soni;
• tashqi sathda bo'sh atom orbitallari mavjudligidan;
• taqsimlanmagan elektron juftlar soni bo'yicha.

Birinchi davr elementlarining valentligi I dan, ikkinchi davr elementlarining valentligi IV dan oshmasligi kerak. Uchinchi davrdan boshlab elementlarning valentligi element joylashgan guruh soniga mos ravishda VIII ga (masalan, $XeO_4$) oshishi mumkin.

Masalan, bir qator elementlar atomlarining valentlik imkoniyatlarini ko'rib chiqaylik.

vodorodning VALENTLIK IMKONIYATLARI

Vodorod atomida bitta valentlik elektron mavjud bo'lib, u elektron formula $1s^1$ yoki grafik formulada aks ettiriladi:

Ushbu juftlashtirilmagan elektron tufayli vodorod atomi elektronlarning juftlashishi (yoki ijtimoiylashuvi) mexanizmi orqali har qanday boshqa atom bilan faqat bitta kovalent bog'lanish hosil qilishi mumkin. Vodorod atomi uchun boshqa valentlik imkoniyatlari mavjud emas. Shuning uchun vodorod I ga teng yagona valentlikni namoyon qiladi.

FOSFORNING VALENTLIK IMKONIYATLARI

Fosfor elementi uchinchi davrda, beshinchi guruhning asosiy kichik guruhida. Uning valentlik elektronlarining elektron konfiguratsiyasi $3s^23p^3$ yoki

Azotning analogi sifatida fosfor I, II, III va IV valentliklarni ham namoyon qilishi mumkin. Ammo uchinchi davr elementlari uchun boʻsh $3d$-orbitallar mavjud boʻlgani uchun fosfor atomi $s$-elektronlardan birini $d$-kichik darajaga oʻtkazish orqali qoʻzgʻaluvchan holatga oʻtishi mumkin:

Shunday qilib, fosfor atomi almashinuv mexanizmi bilan beshta kovalent aloqa hosil qilishi mumkin. Fosfor $PF_5$, $H_3PO_4$, $POCl_3$ va hokazo molekulalarda maksimal V valentligini koʻrsatadi:

OKSIDALANISH DARAJASI

Ta'rif

Oksidlanish holati- birikmadagi atomning shartli zaryadi, agar bu birikmadagi barcha bog'lar ionli bo'lsa (ya'ni, barcha bog'lovchi elektron juftlar ko'proq elektron manfiy element atomiga to'liq siljigan).

Boshqacha qilib aytganda, oksidlanish darajasi - bu boshqa atom bilan kimyoviy bog'lanish hosil bo'lganda, atom qancha elektrondan voz kechgan (+ zaryad) yoki olgan (- zaryad) ko'rsatadigan raqam.

Valentlikdan farqli o'laroq, oksidlanish darajasi bir belgiga ega - u manfiy, nol yoki ijobiy bo'lishi mumkin.

Murakkab tarkibidagi atomlarning oksidlanish darajasini hisoblash uchun bir qator oddiy qoidalar mavjud:

• Oddiy moddadagi elementning oksidlanish darajasi nolga teng deb hisoblanadi. Agar modda atom holatida bo'lsa, u holda uning atomlarining oksidlanish darajasi ham nolga teng.
• Bir qator elementlar birikmalarda doimiy oksidlanish holatini namoyon qiladi. Ular orasida ftor (−1), ishqoriy metallar (+1), ishqoriy tuproq metallari, berilliy, magniy va rux (+2), alyuminiy (+3) bor.
• Kislorod, qoida tariqasida, −2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi, peroksidlar $H_2O_2$ (−1), superoksidlar $MO_2$ ($-\frac(1)(2)$), ozonidlar $M^IO_3 bundan mustasno. ,\ M^(II )(O_3)_2$ ($-\frac(1)(3)$) va kislorod ftorid $OF_2$ (+2).
• Vodorod metallar bilan birgalikda (gidridlarda) oksidlanish darajasini -1, nometall bilan birikmalarda esa, qoida tariqasida, +1 ($SiH_4,\ B_2H_6$ dan tashqari) ko'rsatadi.
• Molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga, kompleks ionda esa bu ionning zaryadiga teng bo'lishi kerak.

Eng yuqori musbat oksidlanish darajasi qoida tariqasida, davriy tizimdagi elementning guruh raqamiga teng.

Shunday qilib, oltingugurt (VIA guruhi elementi) eng yuqori oksidlanish darajasi +6, azot (V guruh elementi) - eng yuqori oksidlanish darajasi +5, marganets - VIIB guruhining o'tish elementi - eng yuqori oksidlanish darajasi +7. Ushbu qoida oksidlanish darajasi odatda +1 dan oshadigan birinchi guruhning yon kichik guruhining elementlariga, shuningdek VIII guruhning yon kichik guruhining elementlariga taalluqli emas. Shuningdek, kislorod va ftor elementlari guruh soniga teng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatmaydi.

Eng past salbiy oksidlanish darajasi metall bo'lmagan elementlar uchun guruh raqamini 8 dan ayirish yo'li bilan aniqlanadi.

Shunday qilib, oltingugurt (VIA guruhi elementi) eng past oksidlanish darajasini -2, azot (V guruh elementi) - eng past oksidlanish darajasini -3 ko'rsatadi.

Yuqoridagi qoidalarga asoslanib, istalgan moddada elementning oksidlanish darajasini topishingiz mumkin.

$+1 + x = 0 \hspace(1,5 sm) +2 + 2x = 0 \hspace(1,5 sm) +3 + 3x = 0$

$x = - 1 \hspace(2,3 sm) x = - 1 \hspace(2,6 sm) x = - 1$

$\overset(x)(Cl\overset(-2)(O_3))^(-1)$

Video dars 2: Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasi

Video dars 3: Valentlik. Valentlik ta'rifi

Leksiya: Elektromanfiylik. Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasi va valentligi

Elektromanfiylik

Elektromanfiylik- bu atomlarning ular bilan bog'lanish uchun boshqa atomlarning elektronlarini o'zlariga jalb qilish qobiliyati.

Jadvaldan kimyoviy elementning elektr manfiyligini aniqlash oson. Esingizda bo'lsa, darslarimizdan birida davriy jadvaldagi davrlar bo'ylab chapdan o'ngga o'tishda va guruhlarda pastdan yuqoriga o'tishda ko'payadi deb aytilgan edi.

Masalan, taklif qilingan qatordan qaysi element eng elektronegativ ekanligini aniqlash vazifasi berilgan: C (uglerod), N (azot), O (kislorod), S (oltingugurt)? Biz jadvalga qaraymiz va bu O ekanligini topamiz, chunki u o'ngda va qolganlardan yuqorida.

Elektromanfiylikka qanday omillar ta'sir qiladi? Bu:

• Atomning radiusi qanchalik kichik bo'lsa, elektronegativligi shunchalik yuqori bo'ladi.
• Valentlik qobig'ining elektronlar bilan to'ldirilishi, ular qanchalik ko'p bo'lsa, elektronegativlik shunchalik yuqori bo'ladi.

Barcha kimyoviy elementlardan ftor eng elektronegativ hisoblanadi, chunki u kichik atom radiusiga va valentlik qobig'ida 7 ta elektronga ega.

Elektromanfiyligi past bo'lgan elementlarga ishqoriy va ishqoriy tuproq metallari kiradi. Ular katta radiuslarga ega va tashqi qobiqda juda kam elektronlar mavjud.

Atomning elektron manfiyligi qiymatlari doimiy bo'lishi mumkin emas, chunki bu ko'plab omillarga, jumladan, yuqorida sanab o'tilganlarga, shuningdek, bir xil element uchun har xil bo'lishi mumkin bo'lgan oksidlanish darajasiga bog'liq. Shuning uchun, elektronegativlik qiymatlarining nisbiyligi haqida gapirish odatiy holdir. Siz quyidagi o'lchovlardan foydalanishingiz mumkin:

Ikki elementdan iborat ikkilik birikmalar uchun formulalarni yozishda sizga elektronegativlik qiymatlari kerak bo'ladi. Masalan, mis oksidi formulasi Cu 2 O - birinchi element elektronegativligi pastroq bo'lgan element bo'lishi kerak.

Kimyoviy bog'lanish hosil bo'lgan paytda, agar elementlar orasidagi elektron manfiylik farqi 2,0 dan katta bo'lsa, kovalent qutbli bog'lanish, agar kamroq bo'lsa, ion hosil bo'ladi.

Oksidlanish holati

Oksidlanish holati (CO)- bu birikmadagi atomning shartli yoki haqiqiy zaryadi: shartli - bog` kovalent qutbli bo`lsa, real - bog` ionli bo`lsa.

Atom elektron berganida musbat zaryad, elektron olganida esa manfiy zaryad oladi.

Oksidlanish darajalari imzolangan belgilar ustida yozilgan «+»/«-» . Shuningdek, oraliq CO lar ham mavjud. Elementning maksimal CO musbat va guruh raqamiga teng, metallar uchun minimal salbiy nolga teng, metall bo'lmaganlar uchun = (guruh raqami - 8). Maksimal CO ga ega bo'lgan elementlar faqat elektronlarni qabul qiladi va minimal bilan ular faqat ularni beradi. Oraliq CO ga ega bo'lgan elementlar elektronlarni berishi va qabul qilishi mumkin.

CO ni aniqlash uchun rioya qilinishi kerak bo'lgan ba'zi qoidalarni ko'rib chiqing:

Barcha oddiy moddalarning CO nolga teng.

Molekuladagi barcha CO atomlarining yig'indisi ham nolga teng, chunki har qanday molekula elektr neytraldir.

Kovalent qutbsiz bog ga ega bo lgan birikmalarda CO nolga teng (O 2 0), ionli bog lanishda esa ionlar zaryadiga teng bo ladi (Na + Cl - CO natriy +1, xlor -1). Kovalent qutbli aloqaga ega bo'lgan birikmalarning CO elementlari ionli bog'lanish bilan hisoblanadi (H:Cl \u003d H + Cl -, shuning uchun H +1 Cl -1).

Elektromanfiyligi eng yuqori bo'lgan birikmadagi elementlar, agar eng kami ijobiy bo'lsa, salbiy oksidlanish darajasiga ega. Shunga asoslanib, metallar faqat "+" oksidlanish darajasiga ega degan xulosaga kelishimiz mumkin.

Doimiy oksidlanish holatlari:

Ishqoriy metallar +1.

Ikkinchi guruhning barcha metallari +2. Istisno: Hg +1, +2.

Alyuminiy +3.

• Vodorod +1. Istisno: faol metall gidridlari NaH, CaH 2 va boshqalar, bu erda vodorodning oksidlanish darajasi -1.

  Kislorod -2. Istisno: F 2 -1 O +2 va kislorodning oksidlanish darajasi -1 bo'lgan –O–O– guruhini o'z ichiga olgan peroksidlar.

Ion bog lanish hosil bo lganda, elektronning kamroq elektron manfiy atomdan kattaroq elektron manfiy atomga o tishi sodir bo ladi. Bundan tashqari, bu jarayonda atomlar doimo o'zlarining elektr neytralligini yo'qotadilar va keyinchalik ionlarga aylanadi. Butun sonli zaryadlar ham xuddi shunday shakllanadi. Kovalent qutbli aloqa hosil bo'lganda, elektron faqat qisman o'tadi, shuning uchun qisman zaryadlar paydo bo'ladi.

Valentlik

Valentlik- bu atomlarning n hosil qilish qobiliyati - boshqa elementlarning atomlari bilan kimyoviy bog'lanishlar soni.

Valentlik esa atomning boshqa atomlarni oʻziga yaqin tuta olish qobiliyatidir. Maktab kimyo kursidan ma'lumki, turli atomlar bir-biriga tashqi energiya darajasidagi elektronlar orqali bog'langan. Juftlanmagan elektron boshqa atomdan o'zi uchun juftlik izlaydi. Ushbu tashqi darajadagi elektronlar valent elektronlar deb ataladi. Bu shuni anglatadiki, valentlikni atomlarni bir-biriga bog'laydigan elektron juftlar soni sifatida ham aniqlash mumkin. Suvning strukturaviy formulasiga qarang: H - O - N. Har bir chiziq elektron juftdir, ya'ni u valentlikni ko'rsatadi, ya'ni. Bu yerda kislorod ikkita chiziqchaga ega, ya'ni u ikki valentli, bitta chiziq vodorod molekulalaridan keladi, ya'ni vodorod bir valentli. Yozishda valentlik rim raqamlari bilan ko'rsatiladi: O (II), H (I). Bundan tashqari, u elementning ustiga joylashtirilishi mumkin.

Valentlik doimiy yoki o'zgaruvchan. Masalan, ishqoriy metallarda u doimiy va I ga teng. Lekin turli birikmalarda xlor I, III, V, VII valentliklarni namoyon qiladi.

Elementning valentligini qanday aniqlash mumkin?

Davriy sistemaga qaytaylik. Asosiy kichik guruh metallari doimiy valentlikka ega, shuning uchun birinchi guruh metallari I, ikkinchisi II valentlikka ega. Va ikkilamchi kichik guruhlarning metallari uchun valentlik o'zgaruvchan. Metall bo'lmaganlar uchun ham o'zgaruvchan. Atomning eng yuqori valentligi guruh raqamiga teng, eng pasti = guruh raqami - 8. Tanish so'z. Bu valentlik oksidlanish darajasiga to'g'ri kelishini anglatadimi. Esda tutingki, valentlik oksidlanish darajasiga to'g'ri kelishi mumkin, ammo bu ko'rsatkichlar bir-biriga o'xshash emas. Valentlik =/- belgisiga ega bo'lishi mumkin emas, shuningdek, nolga teng bo'lishi mumkin emas.

Agar elementlardan birining doimiy valentligi ma'lum bo'lsa, kimyoviy formula bo'yicha valentlikni aniqlashning ikkinchi usuli. Misol uchun, mis oksidi uchun formulani oling: CuO. Kislorodning valentligi II. Bu formulada kislorod atomiga bitta mis atomi to’g’ri kelishini ko’ramiz, ya’ni misning valentligi II ga teng. Endi murakkabroq formulani olaylik: Fe 2 O 3. Kislorod atomining valentligi II ga teng. Bu erda uchta shunday atom bor, biz 2 * 3 \u003d 6 ni ko'paytiramiz. Ikki temir atomi uchun 6 valentlik mavjudligini aniqladik. Bitta temir atomining valentligini aniqlaymiz: 6:2=3. Demak, temirning valentligi III ga teng.

Bundan tashqari, "maksimal valentlik" ni baholash kerak bo'lganda, har doim "hayajonlangan" holatda mavjud bo'lgan elektron konfiguratsiyadan boshlash kerak.

Kimyoda turli oksidlanish-qaytarilish jarayonlarining tavsifi ularsiz to'liq emas oksidlanish holatlari - har qanday kimyoviy element atomining zaryadini aniqlashingiz mumkin bo'lgan maxsus shartli qiymatlar.

Agar biz oksidlanish holatini (valentlik bilan aralashtirmang, chunki ko'p hollarda ular mos kelmaydi) daftardagi yozuv sifatida ifodalasak, biz faqat nol belgisi (0 - oddiy moddada), ortiqcha (+) bilan raqamlarni ko'ramiz. ) yoki minus (-) bizni qiziqtirgan moddadan yuqori. Qanday bo'lmasin, ular kimyoda juda katta rol o'ynaydi va CO (oksidlanish darajasi) ni aniqlash qobiliyati ushbu mavzuni o'rganishda zaruriy asos bo'lib, ularsiz keyingi harakatlar mantiqiy emas.

Biz CO dan moddaning (yoki alohida elementning) kimyoviy xossalarini, uning xalqaro nomining toʻgʻri yozilishini (ishlatiladigan tildan qatʼi nazar, har qanday mamlakat va millat uchun tushunarli) va formulasini, shuningdek, xususiyatlar boʻyicha tasniflash uchun foydalanamiz.

Daraja uch xil bo'lishi mumkin: eng yuqori (uni aniqlash uchun siz element qaysi guruhda ekanligini bilishingiz kerak), oraliq va eng past (raqamdan element joylashgan guruhning sonini ayirish kerak) 8;tabiiyki 8 soni olinadi, chunki davriy sistemada jami D. Mendeleyev 8 guruh). Oksidlanish darajasini aniqlash va uni to'g'ri joylashtirish bo'yicha batafsil ma'lumotlar quyida muhokama qilinadi.

Oksidlanish darajasi qanday aniqlanadi: doimiy CO

Birinchidan, CO o'zgaruvchan yoki doimiy bo'lishi mumkin.

Doimiy oksidlanish holatini aniqlash qiyin emas, shuning uchun darsni u bilan boshlash yaxshidir: buning uchun faqat PS (davriy tizim) dan foydalanish qobiliyati kerak. Shunday qilib, bir qator qoidalar mavjud:

1. Nol daraja. Faqat oddiy moddalarda borligi yuqorida aytib o'tilgan edi: S, O2, Al, K va boshqalar.
2. Agar molekulalar neytral bo'lsa (boshqacha aytganda, ular elektr zaryadiga ega bo'lmasa), ularning oksidlanish darajalarining yig'indisi nolga teng. Biroq, ionlar holatida yig'indi ionning o'zi zaryadiga teng bo'lishi kerak.
3. Davriy sistemaning I, II, III guruhlarida asosan metallar joylashgan. Ushbu guruhlarning elementlari ijobiy zaryadga ega bo'lib, ularning soni guruh raqamiga (+1, +2 yoki +3) mos keladi. Ehtimol, katta istisno temir (Fe) - uning CO ham +2, ham +3 bo'lishi mumkin.
4. Vodorod CO (H) ko'pincha +1 (metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sirlashganda: HCl, H2S), lekin ba'zi hollarda biz -1 ni o'rnatamiz (metallar bilan birikmalarda gidridlar hosil bo'lganda: KH, MgH2).
5. CO kislorod (O) +2. Bu element bilan birikmalar oksidlar hosil qiladi (MgO, Na2O, H20 - suv). Shu bilan birga, kislorodning oksidlanish darajasi -1 bo'lgan (peroksidlar hosil bo'lishida) yoki hatto qaytaruvchi (ftor F bilan birgalikda, chunki kislorodning oksidlanish xususiyatlari zaifroq) bo'lgan holatlar mavjud.

Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, oksidlanish darajalari turli xil murakkab moddalarga joylashtiriladi, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari tavsiflanadi va hokazo, lekin keyinroq.

CO o'zgaruvchisi

Ba'zi kimyoviy elementlar bir nechta oksidlanish darajasiga ega bo'lishi va qaysi formulada bo'lishiga qarab o'zgarishi bilan farqlanadi. Qoidalarga ko'ra, barcha kuchlarning yig'indisi ham nolga teng bo'lishi kerak, ammo uni topish uchun siz ba'zi hisob-kitoblarni bajarishingiz kerak. Yozma versiyada bu shunchaki algebraik tenglamaga o'xshaydi, ammo vaqt o'tishi bilan biz "qo'limizni to'ldiramiz" va barcha harakatlar algoritmini aqliy ravishda tuzish va tezda bajarish qiyin emas.

So'zlarni tushunish unchalik oson bo'lmaydi va darhol amaliyotga o'tish yaxshiroqdir:

HNO3 - bu formulada azotning oksidlanish darajasini (N) aniqlang. Kimyoda biz elementlarning nomlarini o'qiymiz va oksidlanish darajalarining joylashishiga ham oxiridan yaqinlashamiz. Shunday qilib, kislorodning CO2 si -2 ekanligi ma'lum. Oksidlanish darajasini o'ngdagi koeffitsientga ko'paytirishimiz kerak (agar mavjud bo'lsa): -2*3=-6. Keyinchalik, biz vodorodga (H) o'tamiz: tenglamadagi CO +1 bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, umumiy CO nolga teng bo'lishi uchun siz 6 ni qo'shishingiz kerak. Tekshiring: +1+6-7=-0.

Qo'shimcha mashqlarni oxirida topish mumkin, lekin birinchi navbatda qaysi elementlarning o'zgaruvchan oksidlanish darajasiga ega ekanligini aniqlashimiz kerak. Asos sifatida, dastlabki uchta guruhdan tashqari barcha elementlar o'z darajalarini o'zgartiradi. Eng yorqin misollar galogenlar (ftor F ni hisobga olmagan holda VII guruh elementlari), IV guruh va asil gazlardir. Quyida siz o'zgaruvchan darajali ba'zi metallar va metall bo'lmaganlar ro'yxatini ko'rasiz:

• 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).

Bu faqat kichik miqdordagi elementlar. SD ni qanday aniqlashni o'rganish uchun o'rganish va mashq qilish kerak, ammo bu SD ning barcha konstantalari va o'zgaruvchilarini yodlash kerak degani emas: shuni yodda tutingki, ikkinchisi ancha keng tarqalgan. Ko'pincha koeffitsient va qaysi moddaning ifodalanishi muhim rol o'ynaydi - masalan, oltingugurt (S) sulfidlarda, kislorod (O) oksidlarda va xlor (Cl) xloridlarda salbiy darajani oladi. Shuning uchun, bu tuzlarda boshqa element ijobiy darajani oladi (va bu holatda qaytaruvchi vosita deb ataladi).

Oksidlanish darajasini aniqlashga oid masalalar yechish

Endi biz eng muhim narsaga - amaliyotga keldik. Quyidagi vazifalarni o'zingiz bajarib ko'ring, so'ngra yechimning taqsimlanishini tomosha qiling va javoblarni tekshiring:

1. K2Cr2O7 - xrom darajasini toping.
   Kislorod uchun CO -2, kaliy uchun +1 va xrom uchun biz hozircha noma'lum o'zgaruvchi x deb belgilaymiz. Umumiy qiymat 0 ga teng. Shuning uchun biz tenglamani tuzamiz: +1*2+2*x-2*7=0. Qaror qabul qilingandan so'ng, biz javobni olamiz 6. Keling, tekshiramiz - hamma narsa bir-biriga to'g'ri keldi, ya'ni vazifa hal qilindi.
2. H2SO4 - oltingugurt darajasini toping.
   Xuddi shu tushunchadan foydalanib, tenglama tuzamiz: +2*1+x-2*4=0. Keyingi: 2+x-8=0.x=8-2; x=6.

Qisqacha xulosa

Oksidlanish darajasini mustaqil ravishda aniqlashni o'rganish uchun siz nafaqat tenglamalarni yozish, balki turli guruhlar elementlarining xususiyatlarini chuqur o'rganish, algebra darslarini eslab qolish, noma'lum o'zgaruvchili tenglamalarni tuzish va yechish kerak.
Qoidalarning istisnolari borligini unutmang va ularni esdan chiqarmaslik kerak: biz CO o'zgaruvchisi bo'lgan elementlar haqida gapiramiz. Bundan tashqari, ko'plab masalalar va tenglamalarni echish uchun koeffitsientlarni o'rnatish (va bu qanday maqsadda amalga oshirilishini bilish) kerak.

Tahririyat "veb-sayt"

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 belgisi ustiga tegishli belgisi ("+" yoki "-") bo'lgan arab raqamini qo'yish kerak.

Shuni esda tutish kerakki, oksidlanish darajasi jismoniy ma'noga ega bo'lmagan miqdordir, chunki u atomning haqiqiy zaryadini aks ettirmaydi. Biroq, bu tushuncha kimyoda juda keng qo'llaniladi.

Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasi 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 boʻlganda elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga deyarli toʻliq oʻtishi sodir boʻladi: 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 elektronegativlik qiymatlari solishtiriladi. Kimyoviy bog'lanish hosil bo'lganda, elektronlar ko'proq elektron manfiy elementlarning atomlariga almashtirilganligi sababli, ikkinchisi birikmalarda salbiy oksidlanish holatiga ega.

Oksidlanish darajasining faqat bitta qiymati xarakterli bo'lgan elementlar mavjud (ftor, IA va IIA guruhlari metallari va boshqalar). Eng yuqori elektromanfiyligi bilan ajralib turadigan ftor, birikmalarda doimo manfiy oksidlanish darajasiga (-1) ega.

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 kimyoviy elementlar ham mavjud. .

Muayyan kimyoviy elementga qancha va qanday oksidlanish darajalari xosligini eslab qolishni osonlashtirish uchun kimyoviy elementlarning oksidlanish darajalari jadvallari qo'llaniladi, ular quyidagicha ko'rinadi:

Tartib raqam	Rus / ingliz sarlavha	kimyoviy belgi	Oksidlanish holati
	Vodorod
	Geliy / Geliy
	Litiy / Litiy
	Beriliy / Beriliy
			(-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
	Magniy / magniy
	alyuminiy
	Silikon / kremniy		(-4), 0, (+2), (+4)
	Fosfor / Fosfor		(-3), 0, (+3), (+5)
	Oltingugurt		(-2), 0, (+4), (+6)
	Xlor / Xlor		(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), kamdan-kam (+2) va (+4)
	Argon / Argon
	Kaliy / 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		+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 / Technetium
	Ruteniy / Ruteniy		(+3), (+4), (+8), kamdan-kam (+2), (+6) va (+7)
	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)
	Praseodimiyum / Praseodimiy
	Neodimiy / Neodimiy		(+3), (+4)
	Prometiy / Prometiy
	Samariya / Samarium		(+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 / 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)
	Bel / 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
	Proaktinium / Protaktinium
	Uran / Uran		(+3), (+4), (+6), kamdan-kam (+2) va (+5)

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Javob Biz taklif qilingan transformatsiya sxemalarining har birida fosforning oksidlanish darajasini navbatma-navbat aniqlaymiz va keyin to'g'ri javobni tanlaymiz.

• Fosfinda fosforning oksidlanish darajasi (-3), fosfor kislotasida esa (+5) ga teng. Fosforning oksidlanish darajasining o'zgarishi: +3 → +5, ya'ni. birinchi javob.
• Oddiy moddadagi kimyoviy elementning oksidlanish darajasi nolga teng. P 2 O 5 oksidli tarkibidagi fosforning oksidlanish darajasi (+5) ga teng. Fosforning oksidlanish darajasining o'zgarishi: 0 → +5, ya'ni. uchinchi javob.
• HPO 3 tarkibidagi kislotada fosforning oksidlanish darajasi (+5), H 3 PO 2 esa (+1) ga teng. Fosforning oksidlanish darajasining o'zgarishi: +5 → +1, ya'ni. beshinchi javob.

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 .
Qaror	Savolga to'g'ri javob berish uchun biz taklif qilingan birikmalarning har birida uglerod oksidlanish darajasini navbatma-navbat aniqlaymiz. a) vodorodning oksidlanish darajasi (+1), xlor esa - (-1). Biz "x" uchun uglerodning oksidlanish darajasini olamiz: x + 3×1 + (-1) =0; Javob noto'g'ri. b) vodorodning oksidlanish darajasi (+1). Biz "y" uchun uglerodning oksidlanish darajasini olamiz: 2×y + 2×1 = 0; Javob noto'g'ri. v) vodorodning oksidlanish darajasi (+1), kislorod esa - (-2). Uglerodning oksidlanish darajasini “z” deb olaylik: 1 + z + (-2) +1 = 0: Javob noto'g'ri. d) vodorodning oksidlanish darajasi (+1). Uglerodning oksidlanish darajasini “a” deb olaylik: 2×a + 6×1 = 0; To'g'ri javob.
Javob	Variant (d)

Kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasini topish qobiliyati oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini tavsiflovchi kimyoviy tenglamalarni muvaffaqiyatli hal qilishning zaruriy shartidir. Busiz siz turli xil kimyoviy elementlar orasidagi reaktsiya natijasida hosil bo'lgan moddaning aniq formulasini tuza olmaysiz. Natijada, bunday tenglamalar asosida kimyoviy masalalarni yechish yo imkonsiz yoki xato bo'ladi.

Kimyoviy elementning oksidlanish darajasi haqida tushuncha
Oksidlanish holati- bu shartli qiymat bo'lib, uning yordamida redoks reaktsiyalarini tavsiflash odatiy holdir. Raqamli jihatdan atom musbat zaryad olgan elektronlar soniga yoki atom manfiy zaryad olgan elektronlar soniga teng.

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

Bir qarashda, oksidlanish darajasi kimyoviy elementning valentligi tushunchasiga teng bo'lib tuyulishi mumkin, ammo bu unday emas. tushuncha valentlik kovalent birikmalarda, ya'ni umumiy elektron juftlarini hosil qilish natijasida hosil bo'lgan birikmalarda elektron o'zaro ta'sirni miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladi. Oksidlanish darajasi elektronlarning hadya qilinishi yoki ortishi bilan birga keladigan reaktsiyalarni tavsiflash uchun ishlatiladi.

Neytral xususiyat bo'lgan valentlikdan farqli o'laroq, oksidlanish darajasi ijobiy, salbiy yoki nol qiymatga ega bo'lishi mumkin. Ijobiy qiymat berilgan elektronlar soniga, salbiy qiymat esa 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 reaksiyalar mahsulotlarida oksidlanish darajasini aniqlashda ular elektr 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 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
   

Bundan tashqari, qoida tariqasida, qiyinchiliklar boshlanadi, chunki qolgan kimyoviy elementlar birikma tarkibidagi boshqa moddalar atomlarining turlariga qarab o'zgaruvchan oksidlanish holatini ko'rsatadi va namoyon qiladi.

Yuqori, quyi va oraliq oksidlanish darajalari mavjud. Eng yuqori oksidlanish darajasi, valentlik kabi, davriy jadvaldagi kimyoviy elementning guruh raqamiga to'g'ri keladi, lekin u 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 quyidagi yordamchi jadvalni e'tiboringizga havola qilamiz. Sizni qiziqtirgan elementni tanlang va siz uning mumkin bo'lgan oksidlanish darajalarining qiymatlarini olasiz. Kamdan-kam uchraydigan qiymatlar qavs ichida ko'rsatiladi.