Capacitatea de a găsi starea de oxidare elemente chimice este o conditie necesara pentru o soluție de succes ecuatii chimice, descriind reacțiile redox. Fără el, nu veți putea crea o formulă exactă pentru o substanță rezultată dintr-o reacție între diferite elemente chimice. Ca rezultat, rezolvarea problemelor chimice pe baza unor astfel de ecuații va fi fie imposibilă, fie eronată.
Conceptul de stare de oxidare a unui element chimicStarea de oxidare este o valoare convențională cu care se obișnuiește să se descrie reacțiile redox. Din punct de vedere numeric, este egal cu numărul de electroni pe care îi renunță un atom care dobândește o sarcină pozitivă sau cu numărul de electroni pe care un atom care dobândește o sarcină negativă îi atașează.
În reacțiile redox, conceptul de stare de oxidare este folosit pentru a determina formule chimice compuși ai elementelor rezultate din interacțiunea mai multor substanțe.
La prima vedere, poate părea că numărul de oxidare este echivalent cu conceptul de valență a unui element chimic, dar nu este așa. Concept valenţă folosit pentru a cuantifica interacțiunile electronice în compuși covalenti, adică compuși formați prin formarea de perechi de electroni partajați. Numărul de oxidare este folosit pentru a descrie reacțiile care pierd sau câștigă electroni.
Spre deosebire de valența, care este o caracteristică neutră, starea de oxidare poate avea o valoare pozitivă, negativă sau zero. O valoare pozitivă corespunde numărului de electroni cedați, iar o valoare negativă numărului de electroni adăugați. O valoare zero înseamnă că elementul este fie în forma sa elementară, a fost redus la 0 după oxidare, fie a fost oxidat la zero după o reducere anterioară.
Cum se determină starea de oxidare a unui anumit element chimic
Determinarea stării de oxidare pentru un anumit element chimic este supusă următoarelor reguli:
- Starea de oxidare a substanțelor simple este întotdeauna zero.
- Metalele alcaline, care sunt în primul grup tabelul periodic, au o stare de oxidare de +1.
- Metalele alcalino-pământoase, care ocupă a doua grupă din tabelul periodic, au o stare de oxidare de +2.
- Hidrogenul din compușii cu diferite nemetale prezintă întotdeauna o stare de oxidare de +1, iar în compușii cu metale +1.
- Starea de oxidare a oxigenului molecular în toți compușii considerați în curs şcolar chimia anorganică este egală cu -2. Fluor -1.
- La determinarea gradului de oxidare în produse reacții chimice bazat pe regula neutralității electrice, conform căreia suma stărilor de oxidare diverse elemente, inclus în compoziția substanței, trebuie să fie egal cu zero.
- Aluminiul din toți compușii prezintă o stare de oxidare de +3.
Există stări de oxidare superioare, inferioare și intermediare. Cea mai mare stare de oxidare, ca și valența, corespunde numărului de grup al unui element chimic din tabelul periodic, dar are o valoare pozitivă. Cea mai scăzută stare de oxidare este numeric egală cu diferența dintre grupa cu numărul 8 a elementului. O stare de oxidare intermediară va fi orice număr care variază de la cea mai scăzută stare de oxidare la cea mai mare.
Pentru a vă ajuta să navigați în varietatea stărilor de oxidare ale elementelor chimice, vă aducem la cunoștință următorul tabel auxiliar. Selectați elementul care vă interesează și veți primi valorile posibilelor sale stări de oxidare. Valorile care apar rar vor fi indicate în paranteze.
Material din neciclopedie
Starea de oxidare este sarcina condiționată a unui atom dintr-un compus, calculată din ipoteza că este format numai din ioni. La definirea acestui concept, se presupune în mod convențional că electronii de legătură (de valență) se deplasează către mai mulți atomi electronegativi (vezi Electronegativitatea) și, prin urmare, compușii constau din ioni încărcați pozitiv și negativ. Starea de oxidare poate fi zero, negativă sau valori pozitive, care sunt de obicei plasate deasupra simbolului elementului din partea de sus.
O stare de oxidare zero este atribuită atomilor elementelor în stare liberă, de exemplu: Cu, H2, N2, P4, S6. Acei atomi spre care se deplasează norul de electroni de legătură (perechea de electroni) au o valoare negativă a stării de oxidare. Pentru fluor în toți compușii săi este egal cu -1. Atomii care donează electroni de valență altor atomi au o stare de oxidare pozitivă. De exemplu, pentru metalele alcaline și alcalino-pământoase este egal cu +1 și, respectiv, +2. În ionii simpli precum Cl−, S2−, K+, Cu2+, Al3+, este egal cu sarcina ionului. În majoritatea compușilor, starea de oxidare a atomilor de hidrogen este +1, dar în hidrurile metalice (compușii lor cu hidrogen) - NaH, CaH 2 și altele - este -1. Oxigenul se caracterizează printr-o stare de oxidare de -2, dar, de exemplu, în combinație cu fluor OF2 va fi +2, iar în compușii peroxid (BaO2 etc.) -1. În unele cazuri, această valoare poate fi exprimată ca număr fracționar: pentru fier în oxid de fier (II, III) Fe 3 O 4 este egal cu +8/3.
Suma algebrică a stărilor de oxidare ale atomilor dintr-un compus este zero, iar într-un ion complex este sarcina ionului. Folosind această regulă, calculăm, de exemplu, starea de oxidare a fosforului în acid fosforic H3PO4. Notând-o cu x și înmulțind starea de oxidare pentru hidrogen (+1) și oxigen (−2) cu numărul atomilor lor din compus, obținem ecuația: (+1) 3+x+(−2) 4=0 , de unde x=+5 . În mod similar, calculăm starea de oxidare a cromului în ionul Cr 2 O 7 2−: 2x+(−2) 7=−2; x=+6. În compușii MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, Mn 3 O 4, K 2 MnO 4, KMnO 4, starea de oxidare a manganului va fi +2, +3, +4, +8/3, +6, +7, respectiv.
Cea mai mare stare de oxidare este cea mai mare valoare pozitivă. Pentru majoritatea elementelor, este egal cu numărul grupului din tabelul periodic și este o caracteristică cantitativă importantă a elementului din compușii săi. Cea mai mică valoare a stării de oxidare a unui element care apare în compușii săi se numește de obicei cea mai scăzută stare de oxidare; toate celelalte sunt intermediare. Deci, pentru sulf, cea mai mare stare de oxidare este +6, cea mai scăzută este -2 și intermediarul este +4.
Modificări ale stărilor de oxidare ale elementelor pe grupe tabelul periodic reflectă frecvența modificărilor acestora proprietăți chimice cu numărul de serie din ce în ce mai mare.
Conceptul de stare de oxidare a elementelor este utilizat în clasificarea substanțelor, descrierea proprietăților lor, compilarea formulelor compușilor și a denumirilor internaționale ale acestora. Dar este utilizat pe scară largă în studiul reacțiilor redox. Conceptul de „stare de oxidare” este adesea folosit în chimia anorganică în locul conceptului de „valență” (vezi.
În procesele chimice rol principal jucate de atomi și molecule, ale căror proprietăți determină rezultatul reacțiilor chimice. Una dintre caracteristicile importante ale unui atom este numărul de oxidare, care simplifică metoda de contabilizare a transferului de electroni într-o particulă. Cum se determină starea de oxidare sau sarcina formală a unei particule și ce reguli trebuie să știi pentru aceasta?
Definiție
Orice reacție chimică este cauzată de interacțiunea atomilor diverse substanțe. Procesul de reacție și rezultatul acestuia depind de caracteristicile celor mai mici particule.
Termenul de oxidare (oxidare) în chimie înseamnă o reacție în timpul căreia un grup de atomi sau unul dintre ei pierde electroni sau câștigă; în cazul achiziției, reacția se numește „reducere”.
Starea de oxidare este o mărime care se măsoară cantitativ și caracterizează electronii redistribuiți în timpul unei reacții. Acestea. În timpul procesului de oxidare, electronii dintr-un atom scad sau cresc, redistribuindu-se între alte particule care interacționează, iar nivelul de oxidare arată exact cum sunt reorganizați. Acest concept este strâns legat de electronegativitatea particulelor - capacitatea lor de a atrage și respinge ionii liberi.
Determinarea nivelului de oxidare depinde de caracteristicile și proprietățile unei anumite substanțe, astfel încât procedura de calcul nu poate fi numită fără ambiguitate ușoară sau complexă, dar rezultatele sale ajută la înregistrarea condiționată a proceselor reacțiilor redox. Trebuie înțeles că rezultatul calculului rezultat este rezultatul luării în considerare a transferului de electroni și nu are semnificație fizică și nu este adevărata sarcină a nucleului.
Este important de știut! Chimie anorganică folosește adesea termenul de valență în locul stării de oxidare a elementelor, aceasta nu este o greșeală, dar trebuie avut în vedere că al doilea concept este mai universal.
Conceptele și regulile de calcul al mișcării electronilor stau la baza clasificării substanțelor chimice (nomenclatură), descrierii proprietăților acestora și întocmirea formulelor de comunicare. Dar cel mai adesea acest concept este folosit pentru a descrie și a lucra cu reacții redox.
Reguli pentru determinarea gradului de oxidare
Cum se află starea de oxidare? Când lucrați cu reacții redox, este important să știți că sarcina formală a unei particule va fi întotdeauna egală cu valoarea electronului, exprimată într-o valoare numerică. Această caracteristică se datorează presupunerii că perechile de electroni care formează o legătură sunt întotdeauna complet deplasate către particule mai negative. Ar trebui să se înțeleagă că despre care vorbim despre legăturile ionice, iar în cazul unei reacții la electroni se vor împărți în mod egal între particule identice.
Numărul de oxidare poate avea atât valori pozitive, cât și negative. Chestia este că în timpul reacției atomul trebuie să devină neutru, iar pentru aceasta este necesar fie să se adauge un anumit număr de electroni la ion, dacă este pozitiv, fie să îi îndepărtezi dacă este negativ. A indica acest concept Când scrieți formule, un număr arab cu semnul corespunzător este de obicei scris deasupra desemnării elementului. De exemplu, sau etc.
Ar trebui să știți că sarcina formală a metalelor va fi întotdeauna pozitivă și, în majoritatea cazurilor, puteți utiliza tabelul periodic pentru a o determina. Există o serie de caracteristici care trebuie luate în considerare pentru a determina corect indicatorii.
Gradul de oxidare:
După ce ne-am amintit aceste caracteristici, va fi destul de simplu să determinați numărul de oxidare al elementelor, indiferent de complexitatea și numărul de niveluri atomice.
Video util: determinarea stării de oxidare
Tabelul periodic al lui Mendeleev conține aproape toate informațiile necesare pentru a lucra cu elemente chimice. De exemplu, școlarii îl folosesc doar pentru a descrie reacții chimice. Deci, pentru a determina valorile maxime pozitive și negative ale numărului de oxidare, trebuie să verificați denumirea elementului chimic din tabel:
- Maximul pozitiv este numărul grupului în care se află elementul.
- Starea de oxidare negativă maximă este diferența dintre limita maximă pozitivă și numărul 8.
Astfel, este suficient să aflați pur și simplu limitele extreme ale încărcăturii formale a unui anumit element. Această acțiune poate fi efectuată folosind calcule bazate pe tabelul periodic.
Este important de știut! Un element poate avea mai multe în același timp diverși indicatori oxidare.
Există două metode principale pentru determinarea nivelului de oxidare, dintre care exemple sunt prezentate mai jos. Prima dintre ele este o metodă care necesită cunoștințe și capacitatea de a aplica legile chimiei. Cum să aranjezi stările de oxidare folosind această metodă?
Regula pentru determinarea stărilor de oxidare
Pentru a face acest lucru aveți nevoie de:
- Determinați dacă o substanță dată este elementară și dacă se află în afara legăturii. Dacă da, atunci numărul său de oxidare va fi 0, indiferent de compoziția substanței (atomi individuali sau compuși atomici cu mai multe niveluri).
- Determinați dacă substanța în cauză este formată din ioni. Dacă da, atunci gradul de oxidare va fi egal cu sarcina lor.
- Dacă substanța în cauză este metal, atunci uitați-vă la indicatorii altor substanțe din formulă și calculați citirile de metal folosind operații aritmetice.
- Dacă întregul compus are o singură sarcină (în esență este suma tuturor particulelor elementelor reprezentate), atunci este suficient să determinați indicatorii substanțelor simple, apoi să le scădeți din total și să obțineți datele metalice.
- Dacă relația este neutră, atunci suma totală trebuie să fie zero.
Ca exemplu, luați în considerare combinarea cu un ion de aluminiu a cărui sarcină netă este zero. Regulile chimiei confirmă faptul că ionul Cl are un număr de oxidare de -1 și în în acest caz, sunt trei dintre ele combinate. Aceasta înseamnă că ionul de Al trebuie să fie +3 pentru ca întregul compus să fie neutru.
Această metodă este foarte bună, deoarece corectitudinea soluției poate fi întotdeauna verificată prin adăugarea tuturor nivelurilor de oxidare împreună.
A doua metodă poate fi utilizată fără cunoștințele legilor chimice:
- Găsiți date despre particule pentru care nu există reguli stricte și numărul exact al electronilor lor nu este cunoscut (acest lucru se poate face prin excludere).
- Aflați indicatorii tuturor celorlalte particule și apoi găsiți particula dorită din total prin scădere.
Să luăm în considerare a doua metodă folosind exemplul substanței Na2SO4, în care atomul de sulf S nu este determinat, se știe doar că este diferit de zero.
Pentru a afla cu ce sunt egale toate stările de oxidare:
- Găsiți elemente cunoscute, ținând cont de regulile și excepțiile tradiționale.
- Ion de Na = +1, iar fiecare oxigen = -2.
- Înmulțiți numărul de particule din fiecare substanță cu electronii lor pentru a obține stările de oxidare ale tuturor atomilor, cu excepția unuia.
- Na2SO4 conține 2 sodiu și 4 oxigen; atunci când este înmulțit, rezultă: 2 X +1 = 2 este numărul de oxidare al tuturor particulelor de sodiu și 4 X -2 = -8 - oxigen.
- Adăugați rezultatele obținute 2+(-8) =-6 - aceasta este sarcina totală a compusului fără particule de sulf.
- Reprezentați notația chimică ca o ecuație: suma datelor cunoscute + număr necunoscut = sarcina totală.
- Na2SO4 este reprezentat astfel: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6.
Astfel, pentru a folosi a doua metodă, este suficient să cunoașteți legile simple ale aritmeticii.
Elementul chimic dintr-un compus, calculat din ipoteza că toate legăturile sunt ionice.
Stările de oxidare pot avea o valoare pozitivă, negativă sau zero, prin urmare suma algebrică a stărilor de oxidare ale elementelor dintr-o moleculă, ținând cont de numărul de atomi ai acestora, este egală cu 0, iar într-un ion - sarcina ionului .
1. Stările de oxidare ale metalelor din compuși sunt întotdeauna pozitive.
2. Cea mai mare stare de oxidare corespunde numărului grupei din tabelul periodic în care se află acest element(excepțiile sunt: Au +3(eu grup), Cu +2(II), din grupa VIII starea de oxidare +8 poate fi găsită doar în osmiu Osși ruteniu Ru.
3. Starile de oxidare ale nemetalelor depind de atomul la care este conectat:
- dacă cu un atom de metal, atunci starea de oxidare este negativă;
- dacă este vorba de un atom nemetal, atunci starea de oxidare poate fi fie pozitivă, fie negativă. Depinde de electronegativitatea atomilor elementelor.
4. Cea mai mare stare de oxidare negativă a nemetalelor poate fi determinată scăzând din 8 numărul grupului în care se află elementul, adică. cea mai mare stare de oxidare pozitivă este egală cu numărul de electroni din stratul exterior, care corespunde numărului de grup.
5. Stările de oxidare ale substanțelor simple sunt 0, indiferent dacă este un metal sau un nemetal.
Elemente cu stari de oxidare constante.
|
Element |
Stare de oxidare caracteristică |
Excepții |
|
Hidruri metalice: LIH -1 |
||
|
Starea de oxidare numită sarcină condiționată a unei particule în ipoteza că legătura este complet ruptă (are un caracter ionic). H- Cl = H + + Cl - , Legătura acidului clorhidric este covalent polar. Perechea de electroni este mai mult deplasată spre atom Cl - , deoarece este un element mai electronegativ. Cum se determină starea de oxidare?Electronegativitatea este capacitatea atomilor de a atrage electroni din alte elemente. Numărul de oxidare este indicat deasupra elementului: Br 2 0 , Na 0 , O +2 F2 -1 ,K + Cl - etc. Poate fi negativ și pozitiv. Starea de oxidare a unei substanțe simple (nelegat, stare liberă) este zero. Starea de oxidare a oxigenului pentru majoritatea compușilor este -2 (excepția sunt peroxizii H2O2, unde este egal cu -1 și compuși cu fluor - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Stare de oxidare a unui ion monoatomic simplu este egal cu sarcina lui: N / A + , Ca +2 . Hidrogenul din compușii săi are o stare de oxidare de +1 (excepțiile sunt hidrurile - N / A + H - și tip conexiuni C +4 H 4 -1 ). În legăturile metal-nemetal, starea de oxidare negativă este acel atom care are electronegativitate mai mare (datele despre electronegativitate sunt date în scara Pauling): H + F - , Cu + Br - , Ca +2 (NU 3 ) - etc. Reguli pentru determinarea gradului de oxidare în compușii chimici.Să luăm legătura KMnO 4 , este necesar să se determine starea de oxidare a atomului de mangan. Raţionament:
K+Mn X O 4 -2 Lăsa X- starea de oxidare a manganului necunoscută nouă. Numărul de atomi de potasiu este 1, mangan - 1, oxigen - 4. S-a dovedit că molecula în ansamblu este neutră din punct de vedere electric, deci sarcina sa totală trebuie să fie zero. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Aceasta înseamnă că starea de oxidare a manganului în permanganat de potasiu = +7. Să luăm un alt exemplu de oxid Fe2O3. Este necesar să se determine starea de oxidare a atomului de fier. Raţionament:
2*(X) + 3*(-2) = 0, Concluzie: starea de oxidare a fierului în acest oxid este +3. Exemple. Determinați stările de oxidare ale tuturor atomilor din moleculă. 1. K2Cr2O7. Starea de oxidare K +1, oxigen O -2. Indicii dați: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Deoarece suma algebrică a stărilor de oxidare ale elementelor dintr-o moleculă, ținând cont de numărul atomilor lor, este egală cu 0, atunci numărul stărilor de oxidare pozitive este egal cu numărul celor negative. Stări de oxidare K+O=(-14)+(+2)=(-12). De aici rezultă că atomul de crom are 12 puteri pozitive, dar există 2 atomi în moleculă, ceea ce înseamnă că există (+12) pe atom: 2 = (+6). Răspuns: K2 + Cr2 +607-2. 2.(AsO4) 3-. În acest caz, suma stărilor de oxidare nu va mai fi egală cu zero, ci cu sarcina ionului, adică. - 3. Să facem o ecuație: x+4×(- 2)= - 3 . Răspuns: (Ca +504-2) 3-. |
Sarcina formală a unui atom din compuși este o cantitate auxiliară; este de obicei folosită în descrierile proprietăților elementelor din chimie. Această sarcină electrică convențională este starea de oxidare. Valoarea sa se modifică ca urmare a multor procese chimice. Deși sarcina este formală, ea caracterizează în mod clar proprietățile și comportamentul atomilor în reacțiile redox (ORR).
Oxidare și reducere
În trecut, chimiștii foloseau termenul „oxidare” pentru a descrie interacțiunea oxigenului cu alte elemente. Numele reacțiilor provine de la denumirea latină pentru oxigen - Oxigeniu. Mai târziu s-a dovedit că și alte elemente se oxidează. În acest caz, ele sunt reduse - câștigă electroni. Fiecare atom, când formează o moleculă, își schimbă structura învelișului său de electroni de valență. În acest caz, apare o sarcină formală, a cărei mărime depinde de numărul de electroni dați sau acceptați în mod convențional. Pentru a caracteriza această valoare, a fost folosit anterior termenul chimic englez „număr de oxidare”, care tradus înseamnă „număr de oxidare”. Când se utilizează, se bazează pe presupunerea că electronii de legătură din molecule sau ioni aparțin unui atom cu o valoare mai mare a electronegativității (EO). Capacitatea de a-și reține electronii și de a-i atrage de la alți atomi este bine exprimată în nemetale puternice (halogeni, oxigen). Metalele puternice (sodiu, potasiu, litiu, calciu, alte elemente alcaline și alcalino-pământoase) au proprietăți opuse.
Determinarea stării de oxidare
Starea de oxidare este sarcina pe care un atom ar dobândi dacă electronii care participă la formarea legăturii ar fi mutați complet la un element mai electronegativ. Există substanțe care nu au o structură moleculară (halogenuri de metale alcaline și alți compuși). În aceste cazuri, starea de oxidare coincide cu sarcina ionului. Sarcina convențională sau reală arată ce proces a avut loc înainte ca atomii să-și dobândească starea actuală. Numărul de oxidare pozitiv este numărul total de electroni care au fost îndepărtați din atomi. Un număr de oxidare negativ este egal cu numărul de electroni câștigați. Schimbând starea de oxidare a unui element chimic, se judecă ce se întâmplă cu atomii săi în timpul reacției (și invers). Culoarea unei substanțe determină ce modificări au avut loc în starea de oxidare. Compușii de crom, fier și o serie de alte elemente, în care prezintă valențe diferite, sunt colorați diferit.
Valori negative, zero și pozitive ale stării de oxidare
Substanțele simple sunt formate din elemente chimice cu aceeași valoare EO. În acest caz, electronii de legătură aparțin tuturor particulelor structurale în mod egal. În consecință, în substanțele simple elementele nu se caracterizează printr-o stare de oxidare (H 0 2, O 0 2, C 0). Când atomii acceptă electroni sau norul general se schimbă în direcția lor, sarcinile sunt de obicei scrise cu semnul minus. De exemplu, F-1, O-2, C-4. Donând electroni, atomii capătă o sarcină pozitivă reală sau formală. În oxidul OF2, atomul de oxigen cedează câte un electron la doi atomi de fluor și se află în starea de oxidare O +2. Într-o moleculă sau ion poliatomic, se spune că atomii mai electronegativi primesc toți electronii de legătură.
Sulful este un element care prezintă diferite stări de valență și oxidare
Elementele chimice ale subgrupelor principale prezintă adesea o valență mai mică egală cu VIII. De exemplu, valența sulfului în hidrogenul sulfurat și sulfurile metalice este II. Un element se caracterizează prin valență intermediară și cea mai mare în starea excitată, atunci când atomul renunță la unul, doi, patru sau toți cei șase electroni și prezintă valențe I, II, IV, respectiv VI. Aceleași valori, doar cu semnul minus sau plus, au stările de oxidare ale sulfului:
- în sulfura de fluor donează un electron: -1;
- în hidrogen sulfurat valoarea cea mai mică: -2;
- în stare intermediară de dioxid: +4;
- în trioxid, acid sulfuric și sulfați: +6.
În starea sa cea mai înaltă de oxidare, sulful acceptă doar electroni; în starea sa inferioară, prezintă proprietăți reducătoare puternice. Atomii de S+4 pot acționa ca agenți reducători sau agenți oxidanți în compuși, în funcție de condiții.
Transferul de electroni în reacții chimice
Când se formează un cristal sare de masă sodiul donează electroni clorului mai electronegativ. Stările de oxidare ale elementelor coincid cu sarcinile ionilor: Na +1 Cl -1. Pentru moleculele create prin partajarea și deplasarea perechilor de electroni la un atom mai electronegativ, este aplicabil doar conceptul de sarcină formală. Dar putem presupune că toți compușii constau din ioni. Apoi, atomii, prin atragerea de electroni, capătă o sarcină negativă condiționată, iar dându-le, o sarcină pozitivă. În reacții, ele indică câți electroni sunt deplasați. De exemplu, în molecula de dioxid de carbon C +4 O - 2 2, indicele indicat în colțul din dreapta sus al simbolului chimic pentru carbon reflectă numărul de electroni îndepărtați din atom. Oxigenul din această substanță se caracterizează printr-o stare de oxidare de -2. Indicele corespunzător pentru semnul chimic O este numărul de electroni adăugați în atom.
Cum se calculează stările de oxidare
Numărarea numărului de electroni donați și câștigați de atomi poate fi consumatoare de timp. Următoarele reguli facilitează această sarcină:
- În substanțele simple, stările de oxidare sunt zero.
- Suma oxidării tuturor atomilor sau ionilor dintr-o substanță neutră este zero.
- Într-un ion complex, suma stărilor de oxidare ale tuturor elementelor trebuie să corespundă sarcinii întregii particule.
- Un atom mai electronegativ capătă o stare de oxidare negativă, care este scrisă cu semnul minus.
- Elementele mai puțin electronegative primesc stări de oxidare pozitive și sunt scrise cu semnul plus.
- Oxigenul prezintă în general o stare de oxidare de -2.
- Pentru hidrogen, valoarea caracteristică este: +1; în hidrurile metalice se găsește: H-1.
- Fluorul este cel mai electronegativ dintre toate elementele, iar starea sa de oxidare este întotdeauna -4.
- Pentru majoritatea metalelor, numerele de oxidare și valențele sunt aceleași.
Stare de oxidare și valență
Majoritatea compușilor se formează ca rezultat al proceselor redox. Tranziția sau deplasarea electronilor de la un element la altul duce la o schimbare a stării de oxidare și a valenței acestora. Adesea aceste valori coincid. Expresia „valență electrochimică” poate fi folosită ca sinonim pentru termenul „stare de oxidare”. Dar există excepții, de exemplu, în ionul de amoniu, azotul este tetravalent. În același timp, atomul acestui element se află în starea de oxidare -3. În substanțele organice, carbonul este întotdeauna tetravalent, dar stările de oxidare ale atomului de C din metan sunt CH4, alcool formic CH 3 OH și acidul HCOOH au alte semnificații: -4, -2 și +2.
Reacții redox
Procesele redox includ multe dintre cele mai importante procese din industrie, tehnologie, natura vie și neînsuflețită: ardere, coroziune, fermentație, respirație intracelulară, fotosinteză și alte fenomene.
La compilarea ecuațiilor OVR, coeficienții sunt selectați folosind metoda echilibrului electronic, care funcționează cu următoarele categorii:
- stări de oxidare;
- agentul reducător renunță la electroni și se oxidează;
- agentul de oxidare acceptă electroni și este redus;
- numarul de electroni cedati trebuie sa fie egal cu numarul de electroni adaugati.
Achiziția de electroni de către un atom duce la scăderea stării sale de oxidare (reducere). Pierderea unuia sau mai multor electroni de către un atom este însoțită de o creștere a numărului de oxidare al elementului ca urmare a reacțiilor. Pentru reacțiile redox care apar între ionii electroliților puternici în soluții apoase, este adesea folosită metoda semireacțiilor, mai degrabă decât echilibrul electronic.
