1. Что такое степень окисления и с чем ее едят?
| Степень окисления — это условный заряд на атоме в молекуле, который вычислен из предположения, что все связи имеют ионный характер. |
Степень окисления равна числу электронов, смещенных от атома или к атому.
Если электроны смещаются от атома,то степень окисления положительная,а если смещение происходит к атому, то степень окисления отрицательная.
Например:
2. Какая бывает степень окисления?
Помимо того что степень окисления может быть положительной, отрицательной и равной 0,она бывает постоянная и переменная.
| Элементы с постоянной степенью окисления | Степень окисления |
| Li, Na, K | +1 |
| Be, Mg, Ca, Ba, Zn | +2 |
| Al, B | +3 |
| F | -1 |
| O | -2 |
о
Однако, в случае кислорода есть исключения, в большинстве соединений он действительно обладает степенью окисления -2, но также его степень окисления может быть +2 в соединении OF2, -1 в пероксидах, например Н2О2, -½ в надпероксидах, например КО2, и -⅓ в озонидах, например NaO3.
| Элементы с переменной степенью окисления | Степень окисления |
| H | +1, -1 (в соединениях с металлами) |
| C | от +4 до -4 |
| Si | +4, -4 |
| N | от -3 до +5 |
| P | +5,+3, -3 |
| S | +6, +4, -2 |
| Cl, Br, I | от -1 до +7 |
| Cu | +1, +2 |
| Ag | +1 |
| Mn | +2, +3, +4, +6, +7 |
| Cr | +2, +3, +6 |
| Fe | +2, +3, +6 |
| Ni | +2, +3 |
3. Как определять степень окисления?
1. Металлы во всех сложных соединениях имеют только положительные степени окисления.
Например:
о
2. Неметаллы могут иметь как положительные, так и отрицательные степени окисления. В соединениях с водородом и металлами степени окисления неметаллов всегда отрицательные.
Например:
о
3. Высшая (максимальная) степень окисления элемента, как правило, равна номеру группы, в которой находится элемент в периодической таблице Д.И. Менделеева.
Но у этого правила есть исключения — это кислород (степени окисления +2, -1 и -2, группа VI) и фтор (степени окисления 0 и -1, группа VII). Среди металлов таких больше: медь, серебро и золото (они находятся в I-й группе, могут иметь более высокие степени окисления), а некоторые металлы VIII-й группы практически никогда не имеют степени окисления +8.
Например:
Хлор находится в VII группе, поэтому его высшая степень окисления равна +7.
Сера — в VI группе, следовательно, ее высшая степень окисления +6
о
4. Низшая (минимальная) степень окисления металлов равна нулю. Низшая степень окисления неметаллов равна 8 – номер группы, в которой находится элемент.
Например:
Азот находится в V группе, поэтому его низшая степень окисления будет равна 8-5, то есть -3.
о
5. В молекулах простых веществ степень окисления элементов равна нулю.
Например:
В молекуле О2 степень окисления кислорода равна 0, так же в молекуле N2 степень окисления азота равна 0.
о
6. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении равна нулю, а в ионе — заряду иона.
Например:
4. Примеры определения степени окисления.
Рассмотрим степени окисления элементов в плавиковой кислоте
Мы знаем, что степень окисления Н равна +1, а степень окисления О -2, а сумма степеней окисления в нейтральной молекуле равна 0.
Обозначим степень окисления кремния за Х и составим уравнение.
Следовательно степень окисления кремния равна +4.
о
Рассмотрим еще один пример — реактив Толлена, который используется в реакции серебряного зеркала.
Сначала разберемся с гидроксид-ионом. У кислорода степень окисления, как и в большинстве соединений равна -2, а у водорода +1. Следовательно, общая степень окисления гидроксид-иона равна -1.
Тогда общая степень окисления катиона должна быть равна +1.
У серебра степень окисления равна +1 (так как оно находится в I группе таблицы Д.И. Менделеева), а значит в (NH3)2 степень окисления будет равна 0.
У водорода степень окисления, как и во многих соединениях, равна +1, а значит у азота степень окисления равна -3.
Давайте составим уравнение и проверим, правильно ли мы определили степени окисления.
А теперь расставим степени окисления в формуле.
5. А степень окисления всегда совпадает с валентностью?
Во многих случаях значения валентности и степени окисления элемента численно совпадают, например, в хлороводороде HCL валентность водорода и хлора равна 1, степень окисления водорода равна +1 , а хлора -1.
Однако, иногда значения валентности и степени окисления не совпадают.
Например, в молекулах простых веществ: в водороде Н2 валентность атомов водорода равна 1, а степень окисления равна 0, азоте N2 валентность атомов азота равна 3, а степень окисления — 0.
Подробнее о валентности можно почитать здесь: Валентность.
