Oxidačná tabuľka prvkov. Elektronegativita. Oxidačný stav a valencia chemických prvkov. Ako sa určuje oxidačný stav: konštantný CO

Schopnosť nájsť oxidačný stav chemických prvkov je predpokladom úspešného riešenia chemických rovníc popisujúcich redoxné reakcie. Bez neho nebudete môcť zostaviť presný vzorec pre látku, ktorá je výsledkom reakcie medzi rôznymi chemickými prvkami. Výsledkom bude, že riešenie chemických problémov na základe týchto rovníc bude buď nemožné, alebo chybné.

Pojem oxidačného stavu chemického prvku
Oxidačný stav - Toto je podmienená hodnota, s ktorou sa zvyčajne popisuje redoxné reakcie. Číselne sa to rovná počtu elektrónov, ktoré atóm získa kladný náboj, alebo počtu elektrónov, ktoré atóm získa záporný náboj, ktorý sa na seba naviaže.

Pri oxidačno-redukčných reakciách sa na stanovenie chemických vzorcov zlúčenín prvkov vznikajúcich pri interakcii viacerých látok používa koncept oxidačného stavu.

Na prvý pohľad sa môže zdať, že oxidačný stav je ekvivalentný s pojmom valencie chemického prvku, ale nie je to tak. Koncepcia valencia používané na kvantifikáciu elektronovej interakcie v kovalentných zlúčeninách, to znamená v zlúčeninách vytvorených v dôsledku tvorby bežných elektrónových párov. Oxidačný stav sa používa na opis reakcií, ktoré sprevádzajú darovanie alebo pripojenie elektrónov.

Na rozdiel od valencie, čo je neutrálna charakteristika, oxidačný stav môže byť pozitívny, negatívny alebo nulový. Kladná hodnota zodpovedá počtu darovaných elektrónov a záporná hodnota počtu pripojených. Nulová hodnota znamená, že prvok je buď vo forme jednoduchej látky, alebo bol znížený na 0 po oxidácii alebo oxidovaný na nulu po predchádzajúcej redukcii.

Ako určiť oxidačný stav konkrétneho chemického prvku
Stanovenie oxidačného stavu pre konkrétny chemický prvok podlieha týmto pravidlám:

Oxidačný stav jednoduchých látok je vždy nulový.
Alkalické kovy, ktoré sú v prvej skupine periodickej tabuľky, majú oxidačný stav +1.
Kovy alkalických zemín, ktoré zaberajú druhú skupinu v periodickej tabuľke, majú oxidačný stav +2.
Vodík v zlúčeninách s rôznymi nekovmi vždy vykazuje oxidačný stav +1 a v zlúčeninách s kovmi +1.
Oxidačný stav molekulárneho kyslíka vo všetkých zlúčeninách uvažovaných v školskom kurze anorganickej chémie je -2. Fluór -1.
Pri určovaní oxidačného stavu v produktoch chemických reakcií sa vychádza z pravidla elektroneutality, podľa ktorého by súčet oxidačných stavov rôznych prvkov, ktoré tvoria látku, nulový.
Hliník vo všetkých zlúčeninách vykazuje oxidačný stav rovný +3.

Ďalej spravidla nastávajú ťažkosti, pretože zvyšok chemických prvkov vykazuje a vykazuje premenlivý oxidačný stav v závislosti od typov atómov iných látok zahrnutých v kombinácii.

Rozlišujte medzi vyšším, nižším a stredným oxidačným stavom. Najvyšší oxidačný stav, podobne ako valencia, zodpovedá číslu skupiny chemického prvku v periodickej tabuľke, ale má súčasne kladnú hodnotu. Najnižší oxidačný stav sa číselne rovná rozdielu medzi číslom 8 v skupine prvkov. Medziproduktový oxidačný stav bude akékoľvek číslo v rozmedzí od najnižšieho oxidačného stavu do najvyššieho.

Aby sme vám pomohli zorientovať sa v rôznych oxidačných stavoch chemických prvkov, predstavujeme vám nasledujúcu pomocnú tabuľku. Vyberte prvok, ktorý vás zaujíma, a získate hodnoty jeho možných oxidačných stavov. Zriedkavé hodnoty budú uvedené v zátvorkách.

Materiál z Uncyclopedia

Oxidačný stav je podmienený náboj atómu v zlúčenine, vypočítaný za predpokladu, že sa skladá iba z iónov. Pri definovaní tohto konceptu sa konvenčne predpokladá, že väzbové (valenčné) elektróny sa prenášajú na elektronegatívnejšie atómy (pozri Elektronegativita), a preto tieto zlúčeniny pozostávajú akoby z kladne a záporne nabitých iónov. Oxidačný stav môže byť nulový, negatívny alebo pozitívny, ktorý je zvyčajne umiestnený nad symbolom prvku v hornej časti.

Nulová hodnota oxidačného stavu sa priradí atómom prvkov, ktoré sú vo voľnom stave, napríklad: Cu, H 2, N 2, P 4, S 6. Negatívnou hodnotou oxidačného stavu sú tie atómy, ku ktorým je vytesnený väzbový elektrónový mrak (elektrónový pár). Pre fluór vo všetkých jeho zlúčeninách sa rovná -1. Atómy, ktoré darujú valenčné elektróny iným atómom, majú pozitívny oxidačný stav. Napríklad pre alkalické kovy a kovy alkalických zemín je to v tomto poradí +1 a +2. V jednoduchých iónoch ako Cl -, S 2–, K +, Cu 2+, Al 3+ sa to rovná náboju iónu. Vo väčšine zlúčenín je oxidačný stav atómov vodíka +1, ale v hydridoch kovov (ich zlúčeninách s vodíkom) - NaH, CaH2 a ďalších - sa rovná -1. Kyslík je charakterizovaný oxidačným stavom −2, ale napríklad v kombinácii s fluórom OF 2 bude +2 a v peroxidových zlúčeninách (BaO 2 atď.) -1. V niektorých prípadoch možno túto hodnotu vyjadriť ako zlomkové číslo: pre železo v oxide železnatom (II, III) Fe 3 O 4 sa rovná +8/3.

Algebraický súčet oxidačných stavov atómov v zlúčenine je nula a v komplexnom ióne náboj iónu. Pomocou tohto pravidla vypočítame napríklad oxidačný stav fosforu v kyseline fosforečnej H 3 PO 4. Označíme to x a vynásobíme oxidačný stav pre vodík (+1) a kyslík (−2) počtom ich atómov v zlúčenine, dostaneme rovnicu: (+1) 3 + x + (- 2) 4 \u003d 0, odkiaľ x \u003d + 5 ... Podobne vypočítame oxidačný stav chrómu v ióne Cr 2 O 7 2−: 2x + (- 2) 7 \u003d −2; x \u003d + 6. V zlúčeninách MnO, Mn203, Mn02, Mn304, K2MnO4, KMnO4 bude oxidačný stav mangánu +2, +3, +4, +8/3, +6, + 7, resp.

Najvyšší oxidačný stav je jeho najvyššia pozitívna hodnota. Pre väčšinu prvkov sa rovná číslu skupiny v periodickej tabuľke a je to dôležitá kvantitatívna charakteristika prvku v jeho zlúčeninách. Najmenšia hodnota oxidačného stavu prvku, ktorý sa vyskytuje v jeho zlúčeninách, sa zvyčajne nazýva najnižší oxidačný stav; všetci ostatní sú stredne pokročilí. Pre síru je teda najvyšší oxidačný stav +6, najnižší –2 a medziprodukt +4.

Zmena oxidačných stavov prvkov v skupinách periodického systému odráža frekvenciu zmien ich chemických vlastností so zvýšením sériového čísla.

Koncept oxidačného stavu prvkov sa používa pri klasifikácii látok, pri opise ich vlastností, zostavovaní vzorcov zlúčenín a ich medzinárodných názvov. Ale obzvlášť často sa používa pri štúdiu redoxných reakcií. Pojem "oxidačný stav" sa často používa v anorganickej chémii namiesto pojmu "valencia" (pozri.

V chemických procesoch zohrávajú hlavnú úlohu atómy a molekuly, ktorých vlastnosti určujú výsledok chemických reakcií. Jednou z dôležitých charakteristík atómu je oxidačné číslo, ktoré zjednodušuje metódu zohľadňovania prenosu elektrónov v častici. Ako zistiť oxidačný stav alebo formálny náboj častice a aké pravidlá pre to potrebujete vedieť?

Definícia

Akákoľvek chemická reakcia je spôsobená interakciou atómov rôznych látok. Reakčný proces a jeho výsledok závisia od charakteristík najmenších častíc.

Pojem oxidácia (oxidácia) v chémii znamená reakciu, počas ktorej skupina atómov alebo jeden z nich stratí elektróny alebo získa, v prípade akvizície sa reakcia nazýva „redukcia“.

Oxidačný stav je množstvo, ktoré sa meria kvantitatívne a charakterizuje redistribuované elektróny počas reakcie. Tých. počas oxidácie sa elektróny v atóme zmenšujú alebo zväčšujú, redistribuujú medzi inými interagujúcimi časticami a úroveň oxidácie presne ukazuje, ako sú reorganizované. Tento koncept úzko súvisí s elektronegativitou častíc - ich schopnosťou priťahovať a odpudzovať voľné ióny.

Stanovenie úrovne oxidácie závisí od charakteristík a vlastností konkrétnej látky; preto nemožno výpočtový postup jednoznačne nazvať ľahkým alebo zložitým, ale jeho výsledky pomáhajú konvenčne zaznamenávať procesy redoxných reakcií. Malo by sa chápať, že získaný výsledok výpočtov je výsledkom zohľadnenia prenosu elektrónov a nemá žiadny fyzikálny význam a tiež nie je skutočným nábojom jadra.

Je dôležité vedieť! Anorganická chémia často používa namiesto oxidačného stavu prvkov pojem valencia, nejde o chybu, treba si však uvedomiť, že druhý koncept je univerzálnejší.

Koncepty a pravidlá pre výpočet pohybu elektrónov sú základom pre klasifikáciu chemikálií (nomenklatúra), popis ich vlastností a zostavenie vzorcov väzieb. Najčastejšie sa však tento koncept používa na opis a prácu s redoxnými reakciami.

Pravidlá pre stanovenie oxidačného stavu

Ako poznáte oxidačný stav? Pri práci s redox reakciami je dôležité vedieť, že formálny náboj častice sa bude vždy rovnať hodnote elektrónu vyjadrenej v číselnej hodnote. Táto vlastnosť je spojená s predpokladom, že elektrónové páry tvoriace väzbu sú vždy úplne posunuté smerom k negatívnejším časticiam. Malo by byť zrejmé, že hovoríme o iónových väzbách a v prípade reakcie s elektrónmi budú rozdelené rovnakým dielom medzi rovnaké častice.

Oxidačné číslo môže mať kladné aj záporné hodnoty. Ide o to, že v priebehu reakcie sa musí atóm stať neutrálnym, a preto je potrebné buď pripojiť na elektrón určité množstvo elektrónov, ak sú pozitívne, alebo ich odobrať, ak je negatívny. Na označenie tohto konceptu je pri písaní vzorca obvykle nad označením prvku predpísaná arabská číslica so zodpovedajúcim znakom. Napríklad alebo atď.

Mali by ste vedieť, že formálny náboj kovov bude vždy kladný, a vo väčšine prípadov ho môžete určiť pomocou periodickej tabuľky. Existuje niekoľko funkcií, ktoré je potrebné zohľadniť, aby bolo možné správne určiť ukazovatele.

Stupeň oxidácie:

Po zapamätaní si týchto vlastností bude celkom jednoduché určiť oxidačný počet prvkov bez ohľadu na zložitosť a počet atómových hladín.

Užitočné video: stanovenie oxidačného stavu

Periodická tabuľka Mendelejeva obsahuje takmer všetky informácie, ktoré potrebujete pri práci s chemickými prvkami. Školáci ho napríklad používajú iba na opis chemických reakcií. Na stanovenie maximálnych kladných a záporných hodnôt oxidačného čísla je potrebné skontrolovať označenie chemického prvku v tabuľke:

Najpozitívnejšie je číslo skupiny, v ktorej sa prvok nachádza.
Maximálny negatívny oxidačný stav je rozdiel medzi maximálnym pozitívnym limitom a číslom 8.

Stačí teda jednoducho zistiť extrémne hranice formálneho náboja jedného alebo druhého prvku. Takúto akciu je možné vykonať pomocou výpočtov založených na periodickej tabuľke.

Je dôležité vedieť! Jeden prvok môže mať niekoľko rôznych oxidačných indikátorov súčasne.

Existujú dva hlavné spôsoby stanovenia úrovne oxidácie, ktorých príklady sú uvedené nižšie. Prvou z nich je metóda, ktorá si vyžaduje vedomosti a schopnosti uplatniť zákony chémie. Ako zariadiť oxidačné stavy pomocou tejto metódy?

Pravidlo pre stanovenie oxidačných stavov

Vyžaduje to:

Určte, či je daná látka elementárna a či je mimo hraníc. Ak áno, potom jeho oxidačné číslo bude 0, bez ohľadu na zloženie látky (jednotlivé atómy alebo viacúrovňové atómové zlúčeniny).
Určte, či sa daná látka skladá z iónov. Ak je to tak, potom sa stupeň oxidácie bude rovnať ich náboju.
Ak je príslušnou látkou kov, potom sa pozrite na ukazovatele ostatných látok vo vzorci a vypočítajte odčítané hodnoty kovu aritmetickými operáciami.
Ak má celá zlúčenina jeden náboj (v skutočnosti je to súčet všetkých častíc prezentovaných prvkov), potom stačí určiť ukazovatele jednoduchých látok, potom ich odčítať od celkového množstva a získať údaje o kovoch.
Ak je väzba neutrálna, potom by celková hodnota mala byť nulová.

Zvážte napríklad kombináciu s hliníkovým iónom, ktorého celkový náboj je nulový. Pravidlá chémie potvrdzujú skutočnosť, že Cl ión má oxidačné číslo -1, a v tomto prípade sú v zlúčenine tri z nich. To znamená, že Al ión musí byť +3, aby bola celá zlúčenina neutrálna.

Táto metóda je veľmi dobrá, pretože správnosť roztoku sa dá vždy overiť súčtom všetkých oxidačných úrovní.

Druhá metóda môže byť použitá bez znalosti chemických zákonov:

Nájdite údaje o časticiach, v súvislosti s ktorými neexistujú prísne pravidlá a presný počet ich elektrónov nie je známy (je to možné vylúčením).
Zistite ukazovatele všetkých ostatných častíc a potom od celkového počtu odčítaním, aby ste našli požadovanú časticu.

Uvažujme o druhej metóde na príklade látky Na2SO4, pri ktorej atóm síry S nie je definovaný, je známe iba to, že je nenulová.

Ak chcete zistiť, čo sú všetky oxidačné stavy, potrebujete:

Nájdite známe položky, ktoré majú na pamäti tradičné pravidlá a výnimky.
Ión Na \u003d +1 a každý kyslík \u003d -2.
Vynásobte počet častíc každej látky ich elektrónmi a získajte stupne oxidácie všetkých atómov okrem jedného.
Na2SO4 obsahuje 2 sodík a 4 kyslík, po vynásobení sa ukáže: 2 X +1 \u003d 2 je oxidačné číslo všetkých častíc sodíka a 4 X -2 \u003d -8 sú kyslík.
Sčítaním získaných výsledkov 2 + (- 8) \u003d -6 je celková dávka zlúčeniny bez častíc síry.
Prezentujte chemický zápis ako rovnicu: súčet známych údajov + neznáme číslo \u003d celkový náboj.
Na2SO4 je znázornený takto: -6 + S \u003d 0, S \u003d 0 + 6, S \u003d 6.

Teda na použitie druhej metódy stačí poznať jednoduché zákony aritmetiky.

Chemický prvok v zlúčenine, vypočítaný za predpokladu, že všetky väzby sú iónového typu.

Oxidačné stavy môžu mať kladnú, zápornú alebo nulovú hodnotu; preto sa algebraický súčet oxidačných stavov prvkov v molekule, berúc do úvahy počet ich atómov, rovná 0 a v ióne je náboj ión.

1. Oxidačné stavy kovov v zlúčeninách sú vždy pozitívne.

2. Najvyšší oxidačný stav zodpovedá číslu skupiny periodického systému, v ktorom je tento prvok umiestnený (s výnimkou: Au +3 (I group), Cu +2 (II), zo skupiny VIII, oxidačný stav +8 možno nájsť iba v osmiu Os a ruténia Ru.

3. Oxidačné stavy nekovov závisia od toho, ku ktorému atómu je pripojený:

ak s atómom kovu, potom je oxidačný stav negatívny;
ak s atómom nekovu môže byť oxidačný stav pozitívny aj negatívny. Závisí to od elektronegativity atómov prvkov.

4. Najvyšší negatívny oxidačný stav nekovov je možné určiť odpočítaním od 8 čísla skupiny, v ktorej sa tento prvok nachádza, t.j. najvyšší pozitívny oxidačný stav sa rovná počtu elektrónov na vonkajšej vrstve, čo zodpovedá počtu skupín.

5. Oxidačné stavy jednoduchých látok sú 0, bez ohľadu na to, či ide o kov alebo nekov.

Prvky s nezmenenými oxidačnými stavmi.

Prvok	Typický oxidačný stav	Výnimky
		Hydridy kovov: LIH -1

		Oxidačný stav sa nazýva podmienený náboj častice za predpokladu, že väzba je úplne prerušená (má iónový charakter). H- Cl = H + + Cl - , Väzba v kyseline chlorovodíkovej je kovalentná polárna. Elektrónový pár je viac posunutý smerom k atómu Cl - odkedy je to elektronegatívnejší prvok. Ako určiť oxidačný stav? Elektronegativita je schopnosť atómov priťahovať k sebe elektróny iných prvkov. Oxidačný stav je uvedený nad prvkom: Br 2 0 , Na 0, O + 2 F 2 -1,K + Cl - atď. Môže to byť negatívne alebo pozitívne. Oxidačný stav jednoduchej látky (neviazaný, voľný stav) je nulový. Oxidačný stav kyslíka pre väčšinu zlúčenín je -2 (s výnimkou peroxidov H202, kde sa rovná -1 a zlúčeniny s fluórom - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - oxidačný stav jednoduchý monatomický ión sa rovná jeho náboju: Na + , Ca +2 . Vodík v jeho zlúčeninách má oxidačný stav +1 (výnimkou sú hydridy - Na + H - a spojenia ako C. +4 H 4 -1 ). V väzbách „kov-nekov“ má atóm, ktorý má najvyššie elektrické zameranie, negatívny oxidačný stav (údaje o elektro-negativite sú uvedené v Paulingovej stupnici): H + F - , Cu + Br - , Ca +2 (Č 3 ) - atď. Pravidlá pre stanovenie oxidačného stavu v chemických zlúčeninách. Zoberme si spojenie KMnO 4 , je potrebné určiť oxidačný stav atómu mangánu. Zdôvodnenie: Draslík je alkalický kov v skupine I periodickej tabuľky, a preto má iba pozitívny oxidačný stav +1. Je známe, že kyslík má vo väčšine svojich zlúčenín oxidačný stav -2. Táto látka nie je peroxid, čo znamená, že nie je výnimkou. Vytvorí rovnicu: K +Mn X O 4 -2 Nechaj sa X - pre nás neznámy oxidačný stav mangánu. Počet atómov draslíka je 1, mangánu 1 a kyslíka 4. Je dokázané, že molekula ako celok je elektricky neutrálna, takže jej celkový náboj by mal byť nulový. 1(+1) + 1(X) + 4(-2) = 0, X \u003d +7, To znamená, že oxidačný stav mangánu v manganistane draselnom \u003d +7. Vezmite si ďalší príklad oxidu Fe 2 O 3. Je potrebné určiť oxidačný stav atómu železa. Zdôvodnenie: Železo je kov, kyslík je nekovový, čo znamená, že kyslík bude oxidačným činidlom a bude mať negatívny náboj. Vieme, že kyslík má oxidačný stav -2. Počítame počet atómov: železo - 2 atómy, kyslík - 3. Tvoríme rovnicu kde X- oxidačný stav atómu železa: 2 (X) + 3 * (- 2) \u003d 0,* Záver: oxidačný stav železa v tomto oxide je +3. Príklady.Určte oxidačné stavy všetkých atómov v molekule. 1. K 2 Cr 2 O 7. Oxidačný stav K +1, kyslík Oh -2. Vzhľadom na indexy: О \u003d (- 2) × 7 \u003d (- 14), К \u003d (+ 1) × 2 \u003d (+ 2). Pretože algebraický súčet oxidačných stavov prvkov v molekule, berúc do úvahy počet ich atómov, sa rovná 0, potom sa počet pozitívnych oxidačných stavov rovná počtu negatívnych. Oxidačné stavy K + O \u003d (- 14) + (+ 2) \u003d (- 12). Z toho vyplýva, že atóm chrómu má 12 kladných síl, ale v molekule sú 2 atómy, čo znamená, že na atóm pripadá (+12): 2 \u003d (+ 6). Odpoveď: K 2 + Cr 2 + 6 O 7 -2. 2. (AsO 4) 3-. V takom prípade sa súčet oxidačných stavov už nebude rovnať nule, ale náboju iónu, t.j. - 3. Zostavme rovnicu: x + 4 × (- 2)= - 3 . Odpoveď: (Ako +504-2) 3-.

Formálny náboj atómu v zlúčeninách je pomocná veličina; zvyčajne sa používa pri opise vlastností prvkov v chémii. Tento podmienený elektrický náboj predstavuje oxidačný stav. Jeho hodnota sa mení v dôsledku mnohých chemických procesov. Aj keď je náboj formálny, jasne charakterizuje vlastnosti a správanie atómov v redoxných reakciách (ORR).

Oxidácia a redukcia

V minulosti chemici používali výraz „oxidácia“ na opísanie interakcie kyslíka s inými prvkami. Názov reakcií pochádza z latinského názvu pre kyslík - Oxygenium. Neskôr sa ukázalo, že oxidujú aj ďalšie prvky. V tomto prípade sú obnovené - pripájajú elektróny. Každý atóm počas formovania molekuly mení štruktúru svojho valenčného elektrónového obalu. V takom prípade sa objaví formálny náboj, ktorého hodnota závisí od počtu podmienene daných alebo prijatých elektrónov. Na charakterizáciu tejto hodnoty sa predtým používal anglický chemický výraz „oxidačné číslo“, čo znamená „oxidačné číslo“. Jeho použitie je založené na predpoklade, že väzbové elektróny v molekulách alebo iónoch patria k atómu s vyššou hodnotou elektronegativity (EO). Schopnosť držať svoje elektróny a priťahovať ich z iných atómov je dobre vyjadrená v silných nekovoch (halogény, kyslík). Silné kovy (sodík, draslík, lítium, vápnik, iné prvky alkalických kovov a kovov alkalických zemín) majú opačné vlastnosti.

Stanovenie oxidačného stavu

Oxidačný stav je náboj, ktorý by atóm získal, keby sa elektróny zúčastňujúce sa na vytváraní väzby úplne premiestnili na elektronegatívnejší prvok. Existujú látky, ktoré nemajú molekulárnu štruktúru (halogenidy alkalických kovov a iné zlúčeniny). V týchto prípadoch sa oxidačný stav zhoduje s nábojom iónu. Podmienený alebo skutočný náboj ukazuje, aký proces prebiehal predtým, ako atómy získali svoj súčasný stav. Pozitívny oxidačný stav je celkový počet elektrónov, ktoré boli odstránené z atómov. Záporná hodnota oxidačného stavu sa rovná počtu získaných elektrónov. Podľa zmeny oxidačného stavu chemického prvku možno posúdiť, čo sa stane s jeho atómami počas reakcie (a naopak). Farba látky určuje, aké zmeny nastali v oxidačnom stave. Zlúčeniny chrómu, železa a mnohých ďalších prvkov, v ktorých vykazujú rôzne valencie, sú rôzne zafarbené.

Negatívne, nulové a pozitívne oxidačné stavy

Jednoduché látky tvoria chemické prvky s rovnakou hodnotou EO. V takom prípade patria väzbové elektróny ku všetkým štruktúrnym časticiam rovnako. Preto je v jednoduchých látkach oxidačný stav (Н 0 2, О 0 2, С 0) pre prvky neobvyklý. Keď atómy berú elektróny alebo sa všeobecný mrak posúva v ich smere, náboje sa zvyčajne zapisujú so znamienkom mínus. Napríklad F-1, O-2, C-4. Darovaním elektrónov atómy získavajú skutočný alebo formálny kladný náboj. V oxide OF 2 atóm kyslíka daruje jeden elektrón dvom atómom fluóru a je v oxidačnom stave O +2. Predpokladá sa, že v molekule alebo polyatómovom ióne dostávajú elektronegatívne atómy všetky väzobné elektróny.

Síra je prvok, ktorý vykazuje rôzne valencie a oxidačné stavy.

Chemické prvky hlavných podskupín často vykazujú najnižšiu valenciu rovnajúcu sa VIII. Napríklad valencia síry v sírovodíku a sulfidoch kovov je II. Prvok je charakterizovaný strednou a vyššou valenciou v excitovanom stave, keď atóm daruje jeden, dva, štyri alebo všetkých šesť elektrónov a vykazuje valencie I, II, IV, VI. Rovnaké hodnoty, iba so znamienkami „mínus“ alebo „plus“, majú oxidačné stavy síry:

vo fluórsulfide dáva jeden elektrón: -1;
v sírovodíku, najnižšia hodnota: -2;
v prechodnom stave oxidu: +4;
v oxide, kyseline sírovej a síranoch: +6.

V najvyššom oxidačnom stave síra prijíma iba elektróny, v najnižšom stupni vykazuje silné redukčné vlastnosti. Atómy S +4 môžu v závislosti od podmienok fungovať ako redukčné alebo oxidačné činidlá v zlúčeninách.

Prechod elektrónov v chemických reakciách

Keď sa vytvorí kryštál chloridu sodného, \u200b\u200bsodík daruje elektróny viac elektronegatívnemu chlóru. Oxidačné stavy prvkov sa zhodujú s nábojmi iónov: Na +1 Cl -1. Pre molekuly vytvorené socializáciou a vytesnením elektrónových párov na elektronegatívnejší atóm platí iba koncepcia formálneho náboja. Dá sa však predpokladať, že všetky zlúčeniny sú zložené z iónov. Potom atómy priťahujúce elektróny získajú podmienený záporný náboj a keď sa darujú, získajú kladný. Reakcie naznačujú, koľko elektrónov je posunutých. Napríklad v molekule oxidu uhličitého C +4 O - 2 2 index v pravom hornom rohu pri chemickom symbole uhlíka odráža počet elektrónov odstránených z atómu. Kyslík v tejto látke je charakterizovaný oxidačným stavom -2. Zodpovedajúci index na chemickom znamení O je počet pridaných elektrónov v atóme.

Ako vypočítať oxidačné stavy

Počítanie počtu elektrónov darovaných a pripojených atómami môže byť časovo náročné. Túto úlohu uľahčujú nasledujúce pravidlá:

V jednoduchých látkach sú oxidačné stavy nulové.
Súčet oxidácie všetkých atómov alebo iónov v neutrálnej látke je nulový.
V komplexnom ióne musí súčet oxidačných stavov všetkých prvkov zodpovedať náboju celej častice.
Elektronegatívnejší atóm získa negatívny oxidačný stav, ktorý je napísaný so znamienkom mínus.
Menej elektronegatívne prvky získavajú pozitívne oxidačné stavy, sú napísané znakom plus.
Kyslík všeobecne vykazuje oxidačný stav -2.
Pre vodík je charakteristická hodnota +1, v hydridoch kovov sa vyskytuje: H-1.
Fluór je najviac elektronegatívny zo všetkých prvkov a jeho oxidačný stav je vždy -4.
Pre väčšinu kovov sú oxidačné čísla a valencie rovnaké.

Oxidačný stav a valencia

Väčšina zlúčenín sa tvorí v dôsledku redoxných procesov. Prechod alebo premiestnenie elektrónov z jedného prvku do druhého vedie k zmene ich oxidačného stavu a valencie. Tieto hodnoty sa často zhodujú. Ako synonymum pre výraz „oxidačný stav“ môžete použiť výraz „elektrochemická valencia“. Existujú ale výnimky, napríklad v amónnom ióne je dusík štvormocný. Atóm tohto prvku je súčasne v -3 oxidačnom stave. V organických látkach je uhlík vždy štvormocný, ale oxidačné stavy atómu C v metáne CH4, mravčom alkohole CH3OH a kyseline HCOOH majú rôzne významy: -4, -2 a +2.

Redoxné reakcie

Redoxné procesy zahŕňajú mnoho z najdôležitejších procesov v priemysle, technológiách, živej a neživej prírode: spaľovanie, korózia, fermentácia, vnútrobunkové dýchanie, fotosyntéza a ďalšie javy.

Pri zostavovaní rovníc OVR sa koeficienty vyberajú pomocou metódy elektronického vyváženia, v ktorej pôsobia v nasledujúcich kategóriách:

oxidačný stav;
redukčné činidlo daruje elektróny a oxiduje sa;
oxidant prijíma elektróny a je redukovaný;
počet darovaných elektrónov sa musí rovnať počtu pripojených elektrónov.

Získanie elektrónov atómom vedie k zníženiu jeho oxidačného stavu (redukcie). Stratu jedného alebo viacerých elektrónov atómom sprevádza zvýšenie oxidačného čísla prvku v dôsledku reakcií. Pre ORR prúdiace medzi iónmi silných elektrolytov vo vodných roztokoch sa často nepoužíva elektronická rovnováha, ale metóda polovičnej reakcie.