Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Правила составления формул химических соединений по степени окисления.

Для того, чтобы уметь составлять формулы химических соединений по степени окисления, нужно знать следующие правила:

1. Степень окисления атомов в простом веществе равна 0.

Почему? Простые вещества состоят из атомов одного элемента — Н₂, О₂, N₂ и пр. - по электроотрицательности эти атомы равны, а следовательно никто из них не может оттянуть на себя чужие электроны — ни один из атомов не приобретает никакого заряда.

2. Есть элементы, атомы которых проявляют постоянные степени окисления (вы поймете почему, если вспомните строение их валентного уровня и учтете размер их атомов):

◦ - фтор: -1

◦ - кислород: -2 (есть исключения: O⁺²F₂, пероксиды и надпероксиды)

◦ - все щелочные металлы (IA-подгруппа): +1;

◦ - все элементы II группы (кроме Hg): +2;

◦ - алюминий: +3;

◦ - водород с металлами: -1, с неметаллами: +1.

3. Все остальные элементы проявляют переменные степени окисления.

Например, сера — может принять 2 электрона и проявить отрицательную степень окисления (-2), или отдать 2, 4 или все 6 электронов со своего внешнего уровня, и проявить, соответственно, степень окисления +2, +4 или +6.

₁₆S 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁴ или [Ne]3 s²3p⁴ → +2e^- → ₁₆S^2- 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁶ или [Ar]

₁₆S [Ne]3 s²3p⁴ → -2e^- → ₁₆S²⁺ 1s²2s²2p⁶ 3s²3p² или [Ne]3 s²3p²

₁₆S [Ne]3 s²3p⁴ → -4e^- → ₁₆S⁴⁺ 1s²2s²2p⁶ 3s² или [Ne]3 s²

₁₆S [Ne]3 s²3p⁴ → -6e^- → ₁₆S⁶⁺ 1s²2s²2p⁶ или [Ne]

4. Для элементов главных подгрупп работает правило «чётности-нечётности»:
элементы главных подгрупп чётных групп проявляют чётные степени окисления, нечетных групп — нечетные.

Почему это так — выясним позже, после изучение темы «Химическая связь».

5. Высшее значение степени окисления элемента (высшая степень окисления) обычно равно номеру группы. Например,

₆С — в IV группе — высшая степень окисления +4

₁₅Р — в V группе — высшая степень +5

₁₇Cl — в VII группе— высшая степень +7

Исключения:

▪ кислород — хоть и в VI группе, но степень окисления +6 никогда не проявляет;

▪ фтор — как уже говорилось, кроме нулевой, проявляет единственную степень окисления (-1);

▪ благородные газы;

▪ элементы VIIIB подгруппы — только для Os и Ru характерна степень окисления +8.

6. Низшее значение степени окисления для металлов = 0, для неметаллов V, VI, VII групп и углерода: № группы минус 8.

Например, для ₁₅Р: V — 8 = -3

для ₃₅Br: VII — 8 = -1

для ₃₄Se: VI – 8 = -2

для ₅₆Ва (внимание, металл!) = 0

Исключение бор, водород и благородные газы: у

7. Сумма степеней окисления всех атомов в соединении равна 0, в ионе — заряду этого иона.

Например, Н⁺¹₂О^-2 (вообще степень окисления проставляется сверху, прямо над символом элемента, но в данном графическом редакторе с этим возникают определенные сложности).

Еще раз: в молекуле воды Н₂О степень окисления водорода +1, кислорода (-2). Так как в молекулу входит два атома водорода, то и степень его окисления умножается на два: 1∙2 -2 = 0.

Аммиак NH₃: проставим известные нам степени окисления (водород с неметаллами: +1): если у водорода +1 и в молекуле три его атома, значит 1∙3 + x = 0; х = -3, следовательно, степень окисления азота в соединении (-3).

Многозарядные частицы (S⁺⁶, P⁺⁵, Cl⁺⁷) в растворе или расплаве соединения не могут существовать поодиночке. Как правило, они входят в состав более сложных ионов — в основном в компании с кислородом. Состав таких ионов на данном этапе изучения химии можно определять по таблице растворимости, которая приведена в ваших учебниках на заднем форзаце.

Заряд иона, в отличие от степени окисления, ставится в стороне от частицы — сверху справа и обозначается — сначала цифра, потом знак: например, 2- (тогда как степень окисления обозначается, например, +2 — сначала знак, потом цифра).

Рассмотрим состав иона SO₃^2- (сульфит-анион). Здесь заряд (2-) относится ко всей группе атомов целиком, и можно, в принципе, записать так: (SO₃)^2-. Но, как правило, скобки опускают.

Сумма степеней окисления атомов в ионе равна заряду иона.... Что это значит? Это значит, что если нам в данном ионе нужно рассчитать неизвестную степень окисления серы, то мы поступаем следующим образом: зная, что степень окисления кислорода равна (-2) — вспоминаем пункт 2 данного параграфа! — и атомов кислорода в ионе три, составляем следующее уравнение:
х + (-2∙3) = -2 (заряд иона); х = 4, следовательно, степень окисления серы в данном ионе равна +4.

8 В бинарных соединениях (то есть в соединениях, состоящих из атомов двух разных элементов) степень окисления у атомов с большей электроотрицательностью отрицательна, а с меньшей — положительна.

Так, в молекуле аммиака NH₃ ОЭО (N) = 3,04, а водорода = 2,20. Следовательно, азот проявляет отрицательную степень (-3), а водород — положительную (+1).

Вот поэтому металлы никогда и не проявляют отрицательных степеней окисления — они все электроположительнее неметаллов!