Element oksidasyon tablosu. Elektronegatiflik. Kimyasal elementlerin oksidasyon durumu ve değeri. Oksidasyon durumu nasıl belirlenir: sabit CO

Oksidasyon durumunu bulma yeteneği kimyasal elementler dır-dir gerekli bir durum Başarılı bir çözüm için kimyasal denklemler redoks reaksiyonlarını açıklamaktadır. Bu olmadan, çeşitli kimyasal elementler arasındaki reaksiyondan kaynaklanan bir madde için kesin bir formül oluşturamazsınız. Sonuç olarak kimyasal problemleri bu tür denklemlere dayanarak çözmek ya imkansız ya da hatalı olacaktır.

Kimyasal bir elementin oksidasyon durumu kavramı
Paslanma durumu redoks reaksiyonlarını tanımlamanın geleneksel olduğu geleneksel bir değerdir. Sayısal olarak, pozitif yük alan bir atomun bıraktığı elektron sayısına veya negatif yük alan bir atomun kendine bağladığı elektron sayısına eşittir.

Redoks reaksiyonlarında oksidasyon durumu kavramı, belirlemek için kullanılır. kimyasal formüllerçeşitli maddelerin etkileşimi sonucu ortaya çıkan elementlerin bileşikleri.

İlk bakışta oksidasyon numarası bir kimyasal elementin değerlik kavramına eşdeğer gibi görünebilir, ancak bu böyle değildir. Konsept değerlik Kovalent bileşiklerdeki, yani paylaşılan elektron çiftlerinin oluşumuyla oluşan bileşiklerdeki elektronik etkileşimleri ölçmek için kullanılır. Oksidasyon sayısı elektron kaybeden veya kazanan reaksiyonları tanımlamak için kullanılır.

Nötr bir özellik olan değerlikten farklı olarak oksidasyon durumu pozitif, negatif veya sıfır değere sahip olabilir. Pozitif bir değer verilen elektron sayısına, negatif bir değer ise eklenen elektron sayısına karşılık gelir. Sıfır değeri, elementin ya element formunda olduğu, oksidasyondan sonra 0'a indirgendiği ya da daha önceki bir indirgemeden sonra sıfıra oksitlendiği anlamına gelir.

Belirli bir kimyasal elementin oksidasyon durumu nasıl belirlenir
Belirli bir kimyasal elementin oksidasyon durumunun belirlenmesi aşağıdaki kurallara tabidir:

Basit maddelerin oksidasyon durumu her zaman sıfırdır.
Birinci grupta yer alan alkali metaller periyodik tablo+1 oksidasyon durumuna sahiptir.
Periyodik tablonun ikinci grubunu oluşturan toprak alkali metallerin oksidasyon durumu +2'dir.
Çeşitli metal olmayan bileşiklerdeki hidrojen her zaman +1, metal içeren bileşiklerde ise +1 oksidasyon durumu sergiler.
Göz önünde bulundurulan tüm bileşiklerdeki moleküler oksijenin oksidasyon durumu okul kursu inorganik kimya -2'ye eşittir. Flor -1.
Ürünlerde oksidasyon derecesini belirlerken kimyasal reaksiyonlar oksidasyon durumlarının toplamına göre elektriksel nötrlük kuralına dayanmaktadır. çeşitli unsurlar Maddenin bileşiminde yer alan sıfıra eşit olmalıdır.
Tüm bileşiklerdeki alüminyum, +3'lük bir oksidasyon durumu sergiler.

Daha sonra, kural olarak, geri kalan kimyasal elementler, bileşikte yer alan diğer maddelerin atom türlerine bağlı olarak değişken derecede oksidasyon gösterdiği ve sergilediği için zorluklar başlar.

Daha yüksek, daha düşük ve orta oksidasyon durumları vardır. Değerlik gibi en yüksek oksidasyon durumu, periyodik tablodaki bir kimyasal elementin grup numarasına karşılık gelir, ancak pozitif bir değere sahiptir. En düşük oksidasyon durumu sayısal olarak elementin 8 numaralı grubu arasındaki farka eşittir. Bir ara oksidasyon durumu, en düşük oksidasyon durumundan en yükseğine kadar herhangi bir sayı olacaktır.

Kimyasal elementlerin çeşitli oksidasyon durumlarında gezinmenize yardımcı olmak için aşağıdaki yardımcı tabloyu dikkatinize sunuyoruz. İlgilendiğiniz elementi seçin ve olası oksidasyon durumlarının değerlerini alacaksınız. Nadiren oluşan değerler parantez içinde belirtilecektir.

Uncyclopedia'dan materyal

Oksidasyon durumu, bir bileşikteki bir atomun yalnızca iyonlardan oluştuğu varsayımıyla hesaplanan koşullu yüküdür. Bu kavramı tanımlarken, geleneksel olarak bağlanma (değerlik) elektronlarının daha elektronegatif atomlara hareket ettiği (bkz. Elektronegatiflik) ve dolayısıyla bileşiklerin pozitif ve negatif yüklü iyonlardan oluştuğu varsayılır. Oksidasyon durumu sıfır, negatif veya pozitif değerler genellikle üstteki öğe sembolünün üzerine yerleştirilir.

Serbest durumdaki elementlerin atomlarına sıfır oksidasyon durumu atanır, örneğin: Cu, H2, N2, P4, S6. Bağlanan elektron bulutunun (elektron çifti) kaydığı atomlar negatif bir oksidasyon durumu değerine sahiptir. Tüm bileşiklerindeki florin için -1'e eşittir. Değerlik elektronlarını diğer atomlara bağışlayan atomlar pozitif bir oksidasyon durumuna sahiptir. Örneğin alkali ve alkalin toprak metalleri için sırasıyla +1 ve +2'ye eşittir. Cl−, S2−, K+, Cu2+, Al3+ gibi basit iyonlarda iyonun yüküne eşittir. Çoğu bileşikte, hidrojen atomlarının oksidasyon durumu +1'dir, ancak metal hidritlerde (hidrojenli bileşikleri) - NaH, CaH2 ve diğerleri - -1'dir. Oksijen, -2 oksidasyon durumuyla karakterize edilir, ancak örneğin flor OF2 ile kombinasyon halinde +2 ve peroksit bileşiklerinde (BaO2 vb.) -1 olacaktır. Bazı durumlarda bu değer şu şekilde ifade edilebilir: kesirli sayı: demir oksit (II, III) Fe 3 O 4'teki demir için +8/3'e eşittir.

Bir bileşikteki atomların oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı sıfırdır ve karmaşık bir iyonda bu, iyonun yüküdür. Bu kuralı kullanarak örneğin fosforun oksidasyon durumunu hesaplıyoruz. fosforik asit H3PO4. Bunu x ile göstererek ve hidrojen (+1) ve oksijenin (−2) oksidasyon durumunu bileşikteki atom sayısıyla çarparak şu denklemi elde ederiz: (+1) 3+x+(−2) 4=0 , dolayısıyla x=+5 . Benzer şekilde, Cr 2 O 7 2− iyonundaki kromun oksidasyon durumunu hesaplıyoruz: 2x+(−2) 7=−2; x=+6. MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, Mn 3 O 4, K 2 MnO 4, KMnO 4 bileşiklerinde manganezin oksidasyon durumu +2, +3, +4, +8/3, +6 olacaktır, Sırasıyla +7.

En yüksek oksidasyon durumu en büyük pozitif değeridir. Çoğu element için periyodik tablodaki grup numarasına eşittir ve elementin bileşiklerindeki önemli bir niceliksel özelliğidir. Bir elementin bileşiklerinde meydana gelen oksidasyon durumunun en düşük değerine genellikle en düşük oksidasyon durumu denir; diğerlerinin tümü orta düzeydedir. Yani kükürt için en yüksek oksidasyon durumu +6, en düşük oksidasyon durumu -2 ve ara madde +4'tür.

Elementlerin oksidasyon durumlarındaki gruplara göre değişiklikler periyodik tablo değişimlerinin sıklığını yansıtır kimyasal özellikler seri numarasının artmasıyla birlikte

Elementlerin oksidasyon durumu kavramı, maddelerin sınıflandırılmasında, özelliklerinin tanımlanmasında, bileşik formüllerinin derlenmesinde ve uluslararası adlarında kullanılır. Ancak özellikle redoks reaksiyonlarının incelenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İnorganik kimyada "değerlik" kavramı yerine "oksidasyon durumu" kavramı sıklıkla kullanılır (bkz.

Kimyasal proseslerde ana rolÖzellikleri kimyasal reaksiyonların sonucunu belirleyen atomlar ve moleküller tarafından oynanır. Bir atomun önemli özelliklerinden biri, bir parçacıktaki elektron transferini hesaplama yöntemini basitleştiren oksidasyon numarasıdır. Bir parçacığın oksidasyon durumu veya resmi yükü nasıl belirlenir ve bunun için hangi kuralları bilmeniz gerekir?

Tanım

Herhangi bir kimyasal reaksiyon atomların etkileşiminden kaynaklanır çeşitli maddeler. Reaksiyon süreci ve sonucu, en küçük parçacıkların özelliklerine bağlıdır.

Kimyada oksidasyon (oksidasyon) terimi, bir grup atomun veya bunlardan birinin elektron kaybettiği veya kazandığı bir reaksiyon anlamına gelir; edinim durumunda reaksiyona "indirgeme" denir.

Oksidasyon durumu, niceliksel olarak ölçülen ve bir reaksiyon sırasında yeniden dağıtılan elektronları karakterize eden bir miktardır. Onlar. Oksidasyon süreci sırasında, bir atomdaki elektronlar azalır veya artar, etkileşim halindeki diğer parçacıklar arasında yeniden dağıtılır ve oksidasyon seviyesi bunların tam olarak nasıl yeniden organize edildiğini gösterir. Bu kavram parçacıkların elektronegatifliğiyle, yani serbest iyonları çekme ve itme yetenekleriyle yakından ilgilidir.

Oksidasyon seviyesinin belirlenmesi, belirli bir maddenin özelliklerine ve özelliklerine bağlıdır, bu nedenle hesaplama prosedürü açıkça kolay veya karmaşık olarak adlandırılamaz, ancak sonuçları, redoks reaksiyonlarının işlemlerinin koşullu olarak kaydedilmesine yardımcı olur. Ortaya çıkan hesaplama sonucunun, elektron aktarımının dikkate alınmasının sonucu olduğu, fiziksel bir anlamı olmadığı ve çekirdeğin gerçek yükü olmadığı anlaşılmalıdır.

Bilmek önemlidir! İnorganik kimya Genellikle elementlerin oksidasyon durumu yerine değerlik terimi kullanılır, bu bir hata değildir ancak ikinci kavramın daha evrensel olduğu akılda tutulmalıdır.

Elektronların hareketini hesaplamaya yönelik kavramlar ve kurallar, kimyasal maddelerin sınıflandırılması (isimlendirme), özelliklerinin tanımlanması ve iletişim formüllerinin hazırlanması için temel oluşturur. Ancak çoğu zaman bu kavram redoks reaksiyonlarını tanımlamak ve onlarla çalışmak için kullanılır.

Oksidasyon derecesini belirleme kuralları

Oksidasyon durumu nasıl bulunur? Redoks reaksiyonları ile çalışırken, bir parçacığın formal yükünün her zaman sayısal bir değerle ifade edilen elektronun değerine eşit olacağını bilmek önemlidir. Bu özellik, bir bağ oluşturan elektron çiftlerinin her zaman tamamen daha negatif parçacıklara doğru kaydığı varsayımından kaynaklanmaktadır. Şunu anlamak lazım Hakkında konuşuyoruz iyonik bağlar hakkında ve elektronlarda bir reaksiyon olması durumunda, özdeş parçacıklar arasında eşit olarak bölünecektir.

Oksidasyon numarası hem pozitif hem de negatif değerlere sahip olabilir. Mesele şu ki, reaksiyon sırasında atomun nötr hale gelmesi gerekir ve bunun için ya iyona pozitifse belirli sayıda elektron eklemek ya da negatifse onları uzaklaştırmak gerekir. Belirtmek için bu kavram Formülleri yazarken, genellikle eleman tanımının üzerine karşılık gelen işareti içeren bir Arap rakamı yazılır. Örneğin, veya vb.

Metallerin formal yükünün her zaman pozitif olacağını bilmelisiniz ve çoğu durumda bunu belirlemek için periyodik tabloyu kullanabilirsiniz. Göstergelerin doğru belirlenebilmesi için dikkate alınması gereken bir takım özellikler bulunmaktadır.

Oksidasyon derecesi:

Bu özellikleri hatırladıktan sonra, karmaşıklığa ve atomik seviye sayısına bakılmaksızın elementlerin oksidasyon sayısını belirlemek oldukça basit olacaktır.

Faydalı video: oksidasyon durumunun belirlenmesi

Mendeleev'in periyodik tablosu kimyasal elementlerle çalışmak için neredeyse tüm gerekli bilgileri içerir. Örneğin, okul çocukları bunu yalnızca kimyasal reaksiyonları tanımlamak için kullanırlar. Bu nedenle, oksidasyon numarasının maksimum pozitif ve negatif değerlerini belirlemek için, tablodaki kimyasal elementin tanımını kontrol etmeniz gerekir:

Maksimum pozitif, öğenin bulunduğu grubun numarasıdır.
Maksimum negatif oksidasyon durumu, maksimum pozitif sınır ile 8 sayısı arasındaki farktır.

Bu nedenle, belirli bir unsurun resmi yükünün aşırı sınırlarını basitçe bulmak yeterlidir. Bu eylem periyodik tabloya dayalı hesaplamalar kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Bilmek önemlidir! Bir öğe aynı anda birden fazla öğeye sahip olabilir çeşitli göstergeler oksidasyon.

Örnekleri aşağıda sunulan oksidasyon seviyesini belirlemek için iki ana yöntem vardır. Bunlardan ilki kimya yasalarını uygulayabilme bilgi ve becerisini gerektiren bir yöntemdir. Bu yöntemi kullanarak oksidasyon durumları nasıl düzenlenir?

Oksidasyon durumlarını belirleme kuralı

Bunu yapmak için ihtiyacınız olan:

Belirli bir maddenin element olup olmadığını ve bağın dışında olup olmadığını belirleyin. Eğer öyleyse, maddenin bileşimine (tek tek atomlar veya çok seviyeli atomik bileşikler) bakılmaksızın oksidasyon numarası 0 olacaktır.
Söz konusu maddenin iyonlardan oluşup oluşmadığını belirleyin. Eğer öyleyse, oksidasyon derecesi yüklerine eşit olacaktır.
Söz konusu madde metal ise formüldeki diğer maddelerin göstergelerine bakın ve aritmetik işlemleri kullanarak metal okumalarını hesaplayın.
Bileşiğin tamamının bir yükü varsa (esasen temsil edilen elementlerin tüm parçacıklarının toplamıdır), o zaman basit maddelerin göstergelerini belirlemek, ardından bunları toplamdan çıkarmak ve metal verilerini almak yeterlidir.
Eğer ilişki nötrse toplamın sıfır olması gerekir.

Örnek olarak net yükü sıfır olan bir alüminyum iyonuyla birleşmeyi düşünün. Kimya kuralları Cl iyonunun oksidasyon numarasının -1 olduğunu doğrular ve bu durumda bunlardan üçü bir arada var. Bu, bileşiğin tamamının nötr olması için Al iyonunun +3 olması gerektiği anlamına gelir.

Bu yöntem çok iyidir, çünkü çözümün doğruluğu her zaman tüm oksidasyon seviyelerinin toplanmasıyla kontrol edilebilir.

İkinci yöntem, kimya kanunları bilgisi olmadan kullanılabilir:

Kesin kuralların olmadığı ve elektronlarının kesin sayısının bilinmediği parçacıklara ilişkin verileri bulun (bu, hariç tutularak yapılabilir).
Diğer tüm parçacıkların göstergelerini bulun ve ardından istediğiniz parçacığı toplamdan çıkararak bulun.

Sülfür atomunun S belirlenmediği, yalnızca sıfırdan farklı olduğu bilinen Na2SO4 maddesi örneğini kullanarak ikinci yöntemi ele alalım.

Tüm oksidasyon durumlarının neye eşit olduğunu bulmak için:

Geleneksel kuralları ve istisnaları akılda tutarak bilinen unsurları bulun.
Na iyonu = +1 ve her oksijen = -2.
Biri hariç tüm atomların oksidasyon durumlarını elde etmek için her maddenin parçacık sayısını elektronlarıyla çarpın.
Na2SO4 2 sodyum ve 4 oksijen içerir; çarpıldığında ortaya çıkar: 2 X +1 = 2, tüm sodyum parçacıklarının oksidasyon numarasıdır ve 4 X -2 = -8 - oksijen.
Elde edilen sonuçları ekleyin 2+(-8) =-6 - bu, bileşiğin kükürt parçacığı olmadan toplam yüküdür.
Kimyasal gösterimi bir denklem olarak temsil edin: bilinen verilerin toplamı + bilinmeyen sayı = toplam yük.
Na2SO4 şu şekilde temsil edilir: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6.

Dolayısıyla ikinci yöntemi kullanmak için basit aritmetiğin yasalarını bilmek yeterlidir.

Bir bileşikteki tüm bağların iyonik olduğu varsayımıyla hesaplanan kimyasal element.

Oksidasyon durumları pozitif, negatif veya sıfır değere sahip olabilir, bu nedenle bir moleküldeki elementlerin oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı, atomlarının sayısı dikkate alınarak 0'a eşittir ve bir iyonda - iyonun yükü .

1. Bileşiklerdeki metallerin oksidasyon durumları her zaman pozitiftir.

2. En yüksek oksidasyon durumu, bulunduğu periyodik tablonun grup numarasına karşılık gelir bu eleman(istisnalar şunlardır: Au +3(Ben grup), Cu +2(II), grup VIII'den oksidasyon durumu +8 yalnızca osmiyumda bulunabilir İşletim sistemi ve rutenyum Ru.

3. Metal olmayanların oksidasyon durumları hangi atoma bağlı olduğuna bağlıdır:

eğer bir metal atomu varsa, oksidasyon durumu negatiftir;
metal olmayan bir atom varsa, oksidasyon durumu pozitif veya negatif olabilir. Elementlerin atomlarının elektronegatifliğine bağlıdır.

4. Metal olmayanların en yüksek negatif oksidasyon durumu, elementin bulunduğu grubun numarası 8'den çıkarılarak belirlenebilir; en yüksek pozitif oksidasyon durumu, grup numarasına karşılık gelen dış katmandaki elektron sayısına eşittir.

5. Basit maddelerin oksidasyon durumları, metal veya metal olmayan olmasına bakılmaksızın 0'dır.

Sabit oksidasyon durumlarına sahip elementler.

Öğe	Karakteristik oksidasyon durumu	İstisnalar
		Metal hidrürler: LIH -1

		Paslanma durumu bağın tamamen kırıldığı (iyonik bir karaktere sahip olduğu) varsayımı altında bir parçacığın koşullu yükü denir. H- Cl = H + + Cl - , Hidroklorik asitteki bağ polar kovalenttir. Elektron çifti atoma doğru daha fazla kayar Cl - , Çünkü daha elektronegatif bir elementtir. Oksidasyon durumu nasıl belirlenir? Elektronegatiflik atomların diğer elementlerden elektronları çekebilme yeteneğidir. Oksidasyon numarası elementin üzerinde gösterilir: kardeşim 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,k + Cl - vesaire. Negatif ve pozitif olabilir. Basit bir maddenin oksidasyon durumu (bağlanmamış, serbest durum) sıfırdır. Çoğu bileşik için oksijenin oksidasyon durumu -2'dir (istisna peroksitlerdir) H202-1'e eşit olduğu ve florlu bileşikler - Ö +2 F 2 -1 , Ö 2 +1 F 2 -1 ). - Paslanma durumu Basit bir tek atomlu iyonun yükü eşittir: Hayır + , CA +2 . Bileşiklerindeki hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir (hidritler hariç - Hayır + H - ve bağlantıları yazın C +4 H 4 -1 ). Metal-ametal bağlarında negatif oksidasyon durumu, daha büyük elektronegatifliğe sahip olan atomdur (elektronegatiflik ile ilgili veriler Pauling ölçeğinde verilmiştir): H + F - , Cu + kardeşim - , CA +2 (HAYIR 3 ) - vesaire. Kimyasal bileşiklerde oksidasyon derecesini belirleme kuralları. Bağlantıyı ele alalım KMnO 4 , manganez atomunun oksidasyon durumunu belirlemek gerekir. Muhakeme: Potasyum, periyodik tablonun I. Grubunda yer alan bir alkali metaldir ve bu nedenle yalnızca +1 pozitif oksidasyon durumuna sahiptir. Bilindiği gibi oksijenin çoğu bileşiğinde oksidasyon durumu -2'dir. Bu madde bir peroksit değildir, yani bir istisna değildir. Denklemi oluşturur: K+MnXO 4 -2 İzin vermek X- manganezin oksidasyon durumu bizim tarafımızdan bilinmiyor. Potasyum atomlarının sayısı 1, manganez - 1, oksijen - 4'tür. Molekülün bir bütün olarak elektriksel olarak nötr olduğu kanıtlanmıştır, dolayısıyla toplam yükü sıfır olmalıdır. 1(+1) + 1(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Bu, potasyum permanganattaki manganezin oksidasyon durumunun = +7 olduğu anlamına gelir. Başka bir oksit örneğini ele alalım Fe2O3. Demir atomunun oksidasyon durumunu belirlemek gereklidir. Muhakeme: Demir bir metaldir, oksijen ise metal değildir, bu da oksijenin oksitleyici bir madde olacağı ve negatif yüke sahip olacağı anlamına gelir. Oksijenin oksidasyon durumunun -2 olduğunu biliyoruz. Atom sayısını sayıyoruz: demir - 2 atom, oksijen - 3. Bir denklem yaratıyoruz X- demir atomunun oksidasyon durumu: 2(X) + 3(-2) = 0, Sonuç: Bu oksitteki demirin oksidasyon durumu +3'tür. Örnekler. Moleküldeki tüm atomların oksidasyon durumlarını belirleyin. 1. K2Cr2O7. Paslanma durumu K +1, oksijen O-2. Verilen indeksler: Ö=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Çünkü Bir moleküldeki elementlerin atom sayısı dikkate alınarak oksidasyon durumlarının cebirsel toplamı 0'a eşittir, bu durumda pozitif oksidasyon durumlarının sayısı negatif olanların sayısına eşittir. Oksidasyon durumları K+O=(-14)+(+2)=(-12). Bundan, krom atomunun 12 pozitif güce sahip olduğu, ancak molekülde 2 atom olduğu, yani atom başına (+12) olduğu sonucu çıkar: 2 = (+6). Cevap: K2 + Cr2 +6 O7-2. 2.(AsO4) 3- . Bu durumda, oksidasyon durumlarının toplamı artık sıfıra değil, iyonun yüküne eşit olacaktır; - 3. Bir denklem kuralım: x+4×(- 2)= - 3 . Cevap: (+5 O 4 -2 olarak) 3- .

Bileşiklerdeki bir atomun formal yükü yardımcı bir miktardır; genellikle kimyadaki elementlerin özelliklerinin tanımlanmasında kullanılır. Bu geleneksel elektrik yükü oksidasyon durumudur. Birçok kimyasal işlem sonucu değeri değişir. Yük resmi olmasına rağmen, redoks reaksiyonlarında (ORR) atomların özelliklerini ve davranışını açıkça karakterize eder.

Oksidasyon ve redüksiyon

Geçmişte kimyacılar oksijenin diğer elementlerle etkileşimini tanımlamak için "oksidasyon" terimini kullanıyorlardı. Reaksiyonların adı oksijenin Latince ismi olan Oxygenium'dan gelmektedir. Daha sonra diğer elementlerin de oksitlendiği ortaya çıktı. Bu durumda azalırlar - elektron kazanırlar. Her atom, bir molekül oluştururken değerlik elektron kabuğunun yapısını değiştirir. Bu durumda, büyüklüğü geleneksel olarak verilen veya kabul edilen elektronların sayısına bağlı olan resmi bir yük ortaya çıkar. Bu değeri karakterize etmek için daha önce "oksidasyon numarası" anlamına gelen İngilizce "oksidasyon numarası" kimyasal terimi kullanılmıştı. Kullanılırken molekül veya iyonlardaki bağ elektronlarının elektronegatiflik (EO) değeri daha yüksek olan bir atoma ait olduğu varsayımına dayanır. Elektronlarını tutma ve onları diğer atomlardan çekme yeteneği, güçlü ametallerde (halojenler, oksijen) iyi bir şekilde ifade edilir. Güçlü metaller (sodyum, potasyum, lityum, kalsiyum, diğer alkali ve alkali toprak elementleri) zıt özelliklere sahiptir.

Oksidasyon durumunun belirlenmesi

Oksidasyon durumu, bağın oluşumuna katılan elektronların tamamen daha elektronegatif bir elemente kaydırılması durumunda bir atomun kazanacağı yüktür. Moleküler yapıya sahip olmayan maddeler (alkali metal halojenürler ve diğer bileşikler) vardır. Bu durumlarda oksidasyon durumu iyonun yüküyle çakışır. Geleneksel veya gerçek yük, atomların mevcut durumlarını kazanmadan önce hangi sürecin gerçekleştiğini gösterir. Pozitif oksidasyon sayısı, atomlardan uzaklaştırılan toplam elektron sayısıdır. Negatif oksidasyon sayısı kazanılan elektron sayısına eşittir. Bir kimyasal elementin oksidasyon durumu değiştirilerek, reaksiyon sırasında atomlarına ne olduğu (veya tam tersi) değerlendirilebilir. Bir maddenin rengi, oksidasyon durumunda hangi değişikliklerin meydana geldiğini belirler. Farklı değerler sergiledikleri krom, demir ve diğer bazı elementlerin bileşikleri farklı renktedir.

Negatif, sıfır ve pozitif oksidasyon durumu değerleri

Basit maddeler aynı EO değerine sahip kimyasal elementlerden oluşur. Bu durumda bağlanma elektronları tüm yapısal parçacıklara eşit olarak aittir. Sonuç olarak, basit maddelerde elementler bir oksidasyon durumuyla (H 0 2, O 0 2, C 0) karakterize edilmez. Atomlar elektron kabul ettiğinde veya genel bulut onların yönüne doğru kaydığında, yükler genellikle eksi işaretiyle yazılır. Örneğin F -1, O -2, C -4. Elektron bağışlayarak atomlar gerçek veya resmi bir pozitif yük kazanır. OF2 oksitte oksijen atomu, iki flor atomuna birer elektron verir ve O+2 oksidasyon durumundadır. Bir molekülde veya çok atomlu iyonda, daha fazla elektronegatif atomun tüm bağlanma elektronlarını aldığı söylenir.

Kükürt farklı değerlik ve oksidasyon durumları sergileyen bir elementtir

Ana alt grupların kimyasal elementleri genellikle VIII'e eşit daha düşük bir değerlik sergiler. Örneğin, hidrojen sülfür ve metal sülfürlerdeki kükürtün değeri II'dir. Bir element, atomun bir, iki, dört veya altı elektronun tamamını bıraktığı ve sırasıyla I, II, IV, VI değerliklerini sergilediği uyarılmış durumdaki orta ve en yüksek değerlik ile karakterize edilir. Aynı değerler, yalnızca eksi veya artı işaretiyle, kükürtün oksidasyon durumlarına sahiptir:

flor sülfürde bir elektron bağışlar: -1;
hidrojen sülfürde en düşük değer: -2;
dioksit ara durumunda: +4;
trioksit, sülfürik asit ve sülfatlarda: +6.

En yüksek oksidasyon durumunda kükürt yalnızca elektronları kabul eder; düşük durumunda ise güçlü indirgeme özellikleri sergiler. S+4 atomları, koşullara bağlı olarak bileşiklerde indirgeyici ajanlar veya oksitleyici ajanlar olarak görev yapabilir.

Kimyasal reaksiyonlarda elektron transferi

Bir kristal oluştuğunda sofra tuzu sodyum elektronları daha elektronegatif olan klora bağışlar. Elementlerin oksidasyon durumları iyonların yükleriyle örtüşür: Na +1 Cl -1. Elektron çiftlerinin paylaşılması ve daha elektronegatif bir atoma kaydırılmasıyla oluşturulan moleküller için yalnızca formal yük kavramı geçerlidir. Ancak tüm bileşiklerin iyonlardan oluştuğunu varsayabiliriz. Daha sonra atomlar elektronları çekerek koşullu bir negatif yük kazanır ve onları vererek pozitif bir yük kazanır. Reaksiyonlarda kaç elektronun yer değiştirdiğini gösterirler. Örneğin, karbon dioksit molekülü C +4 O - 2 2'de, karbon kimyasal sembolünün sağ üst köşesinde gösterilen indeks, atomdan çıkarılan elektron sayısını yansıtır. Bu maddedeki oksijen, -2 oksidasyon durumuyla karakterize edilir. O kimyasal işaretine karşılık gelen indeks, atoma eklenen elektronların sayısıdır.

Oksidasyon durumları nasıl hesaplanır

Atomların bağışladığı ve kazandığı elektronların sayısını saymak zaman alıcı olabilir. Aşağıdaki kurallar bu görevi kolaylaştırır:

Basit maddelerde oksidasyon durumları sıfırdır.
Nötr bir maddedeki tüm atomların veya iyonların oksidasyonunun toplamı sıfırdır.
Karmaşık bir iyonda, tüm elementlerin oksidasyon durumlarının toplamı, tüm parçacığın yüküne karşılık gelmelidir.
Daha elektronegatif bir atom, eksi işaretiyle yazılan negatif bir oksidasyon durumu elde eder.
Daha az elektronegatif elementler pozitif oksidasyon durumları alır ve artı işaretiyle yazılır.
Oksijen genellikle -2 oksidasyon durumunu sergiler.
Hidrojen için karakteristik değer: +1; metal hidritlerde bulunur: H-1.
Flor tüm elementler arasında en elektronegatif olanıdır ve oksidasyon durumu her zaman -4'tür.
Çoğu metal için oksidasyon sayıları ve değerleri aynıdır.

Oksidasyon durumu ve değerlik

Bileşiklerin çoğu redoks işlemlerinin bir sonucu olarak oluşur. Elektronların bir elementten diğerine geçişi veya yer değiştirmesi, oksidasyon durumlarında ve değerliklerinde bir değişikliğe yol açar. Çoğu zaman bu değerler çakışır. "Elektrokimyasal değerlik" ifadesi, "oksidasyon durumu" teriminin eşanlamlısı olarak kullanılabilir. Ancak istisnalar da vardır, örneğin amonyum iyonunda nitrojen dört değerlidir. Aynı zamanda bu elementin atomu -3 oksidasyon durumundadır. Organik maddelerde karbon her zaman dört değerliklidir, ancak metandaki C atomunun oksidasyon durumları CH4'tür, formik alkol CH3OH ve asit HCOOH'nin başka anlamları vardır: -4, -2 ve +2.

Redoks reaksiyonları

Redoks süreçleri endüstri, teknoloji, canlı ve cansız doğadaki en önemli süreçlerin çoğunu içerir: yanma, korozyon, fermantasyon, hücre içi solunum, fotosentez ve diğer olaylar.

OVR denklemlerini derlerken katsayılar, aşağıdaki kategorilerle çalışan elektronik denge yöntemi kullanılarak seçilir:

oksidasyon durumları;
indirgeyici madde elektronları verir ve oksitlenir;
oksitleyici madde elektronları kabul eder ve indirgenir;
Verilen elektronların sayısı eklenen elektronların sayısına eşit olmalıdır.

Elektronların bir atom tarafından kazanılması, oksidasyon durumunda bir azalmaya (indirgenmeye) yol açar. Bir atomun bir veya daha fazla elektron kaybetmesine, reaksiyonlar sonucunda elementin oksidasyon sayısında artış eşlik eder. Sulu çözeltilerdeki güçlü elektrolitlerin iyonları arasında meydana gelen redoks reaksiyonları için elektronik denge yerine yarı reaksiyonlar yöntemi sıklıkla kullanılır.