État d'oxydation maximum et minimum env. États d'oxydation typiques des éléments chimiques

En chimie, les termes « oxydation » et « réduction » font référence à des réactions dans lesquelles un atome ou un groupe d’atomes perd ou gagne respectivement des électrons. L'état d'oxydation est une valeur numérique attribuée à un ou plusieurs atomes qui caractérise le nombre d'électrons redistribués et montre comment ces électrons sont répartis entre les atomes lors d'une réaction. La détermination de cette valeur peut être une procédure simple ou assez complexe, en fonction des atomes et des molécules qui les composent. De plus, les atomes de certains éléments peuvent avoir plusieurs états d’oxydation. Heureusement, il existe des règles simples et sans ambiguïté pour déterminer l'état d'oxydation ; pour les utiliser en toute confiance, une connaissance des bases de la chimie et de l'algèbre est suffisante.

Pas

Partie 1

Déterminez si la substance en question est élémentaire. L’état d’oxydation des atomes en dehors d’un composé chimique est nul. Cette règle est vraie à la fois pour les substances formées d'atomes libres individuels et pour celles constituées de deux ou de molécules polyatomiques d'un élément.

• Par exemple, Al(s) et Cl2 ont un état d’oxydation de 0 car tous deux sont dans un état élémentaire chimiquement non lié.
• A noter que la forme allotropique du soufre S8, ou octasulfure, malgré sa structure atypique, se caractérise également par un état d'oxydation nul.

1. Déterminez si la substance en question est constituée d’ions. L'état d'oxydation des ions est égal à leur charge. Cela est vrai aussi bien pour les ions libres que pour ceux qui font partie de composés chimiques.

   • Par exemple, l'état d'oxydation de l'ion Cl - est -1.
   • L'état d'oxydation de l'ion Cl dans le composé chimique NaCl est également -1. Puisque l'ion Na, par définition, a une charge de +1, nous concluons que l'ion Cl a une charge de -1, et donc son état d'oxydation est -1.

2. Veuillez noter que les ions métalliques peuvent avoir plusieurs états d'oxydation. Les atomes de nombreux éléments métalliques peuvent être ionisés à des degrés divers. Par exemple, la charge des ions d'un métal comme le fer (Fe) est de +2 ou +3. La charge des ions métalliques (et leur état d'oxydation) peut être déterminée par les charges des ions d'autres éléments avec lesquels le métal fait partie d'un composé chimique ; dans le texte cette charge est indiquée par des chiffres romains : par exemple, le fer (III) a un état d'oxydation de +3.

   • À titre d’exemple, considérons un composé contenant un ion aluminium. La charge totale du composé AlCl 3 est nulle. Puisque nous savons que les ions Cl - ont une charge de -1 et qu'il y a 3 de ces ions dans le composé, pour que la substance en question soit globalement neutre, l'ion Al doit avoir une charge de +3. Ainsi, dans ce cas, le degré d'oxydation de l'aluminium est +3.

3. L'état d'oxydation de l'oxygène est -2 (à quelques exceptions près). Dans presque tous les cas, les atomes d’oxygène ont un état d’oxydation de -2. Il y a quelques exceptions à cette règle:

   • Si l’oxygène est dans son état élémentaire (O2), son état d’oxydation est 0, comme c’est le cas pour les autres substances élémentaires.
   • Si l'oxygène est inclus peroxyde, son état d'oxydation est -1. Les peroxydes sont un groupe de composés contenant une simple liaison oxygène-oxygène (c'est-à-dire l'anion peroxyde O 2 -2). Par exemple, dans la composition de la molécule H 2 O 2 (peroxyde d'hydrogène), l'oxygène a un état de charge et d'oxydation de -1.
   • Lorsqu'il est combiné avec le fluor, l'oxygène a un état d'oxydation de +2, lisez la règle pour le fluor ci-dessous.

4. L'hydrogène a un état d'oxydation de +1, à quelques exceptions près. Comme pour l’oxygène, il existe également des exceptions. Typiquement, l'état d'oxydation de l'hydrogène est +1 (sauf s'il est à l'état élémentaire H2). Cependant, dans les composés appelés hydrures, l’état d’oxydation de l’hydrogène est -1.

   • Par exemple, dans H2O, l’état d’oxydation de l’hydrogène est +1 car l’atome d’oxygène a une charge -2 et deux charges +1 sont nécessaires pour la neutralité globale. Cependant, dans la composition de l'hydrure de sodium, l'état d'oxydation de l'hydrogène est déjà -1, puisque l'ion Na porte une charge de +1, et pour une neutralité électrique globale, la charge de l'atome d'hydrogène (et donc son état d'oxydation) doit être égal à -1.

5. Fluor Toujours a un état d'oxydation de -1. Comme déjà indiqué, l'état d'oxydation de certains éléments (ions métalliques, atomes d'oxygène dans les peroxydes, etc.) peut varier en fonction de plusieurs facteurs. Cependant, l’état d’oxydation du fluor est invariablement -1. Cela s'explique par le fait que cet élément a l'électronégativité la plus élevée - en d'autres termes, les atomes de fluor sont les moins disposés à se séparer de leurs propres électrons et attirent le plus activement les électrons étrangers. Leur charge reste donc inchangée.

6. La somme des états d'oxydation d'un composé est égale à sa charge. Les états d’oxydation de tous les atomes d’un composé chimique doivent correspondre à la charge de ce composé. Par exemple, si un composé est neutre, la somme des états d’oxydation de tous ses atomes doit être nulle ; si le composé est un ion polyatomique de charge -1, la somme des états d'oxydation est -1, et ainsi de suite.

   • C'est un bon moyen de vérifier : si la somme des états d'oxydation n'est pas égale à la charge totale du composé, alors vous avez commis une erreur quelque part.

   Partie 2

   Détermination de l'état d'oxydation sans utiliser les lois de la chimie

   1. Trouvez des atomes qui n'ont pas de règles strictes concernant les nombres d'oxydation. Pour certains éléments, il n’existe pas de règles fermement établies pour déterminer l’état d’oxydation. Si un atome ne répond à aucune des règles énumérées ci-dessus et que vous ne connaissez pas sa charge (par exemple, l'atome fait partie d'un complexe et sa charge n'est pas spécifiée), vous pouvez déterminer l'état d'oxydation d'un tel atome par élimination. Tout d’abord, déterminez la charge de tous les autres atomes du composé, puis, à partir de la charge totale connue du composé, calculez l’état d’oxydation d’un atome donné.

      • Par exemple, dans le composé Na 2 SO 4, la charge de l'atome de soufre (S) est inconnue - nous savons seulement qu'elle n'est pas nulle, puisque le soufre n'est pas dans un état élémentaire. Ce composé constitue un bon exemple pour illustrer la méthode algébrique de détermination de l’état d’oxydation.

   2. Trouvez les états d’oxydation des éléments restants du composé.À l'aide des règles décrites ci-dessus, déterminez les états d'oxydation des atomes restants du composé. N'oubliez pas les exceptions aux règles dans le cas des atomes O, H, etc.

      • Pour Na 2 SO 4, en utilisant nos règles, nous constatons que la charge (et donc l'état d'oxydation) de l'ion Na est de +1, et pour chacun des atomes d'oxygène elle est de -2.

   3. Trouvez le nombre d’oxydation inconnu à partir de la charge du composé. Vous disposez désormais de toutes les données pour calculer facilement l’état d’oxydation souhaité. Écrivez une équation, sur le côté gauche de laquelle se trouvera la somme du nombre obtenu à l'étape de calcul précédente et de l'état d'oxydation inconnu, et sur le côté droit - la charge totale du composé. Autrement dit, (Somme des états d'oxydation connus) + (état d'oxydation souhaité) = (charge du composé).

      • Dans notre cas, la solution Na 2 SO 4 ressemble à ceci :
        • (Somme des états d'oxydation connus) + (état d'oxydation souhaité) = (charge du composé)
        • -6 + S = 0
        • S = 0 + 6
        • S = 6. Dans Na 2 SO 4, le soufre a un état d'oxydation 6 .
   • Dans les composés, la somme de tous les états d’oxydation doit être égale à la charge. Par exemple, si le composé est un ion diatomique, la somme des états d’oxydation des atomes doit être égale à la charge ionique totale.
   • Il est très utile de pouvoir utiliser le tableau périodique et de savoir où se trouvent les éléments métalliques et non métalliques.
   • L'état d'oxydation des atomes sous forme élémentaire est toujours nul. L’état d’oxydation d’un seul ion est égal à sa charge. Les éléments du groupe 1A du tableau périodique, tels que l'hydrogène, le lithium, le sodium, sous leur forme élémentaire ont un état d'oxydation de +1 ; Les métaux du groupe 2A tels que le magnésium et le calcium ont un état d'oxydation de +2 sous leur forme élémentaire. L'oxygène et l'hydrogène, selon le type de liaison chimique, peuvent avoir 2 états d'oxydation différents.

A placer correctement états d'oxydation, vous devez garder quatre règles à l’esprit.

1) Dans une substance simple, l'état d'oxydation de tout élément est 0. Exemples : Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Il faut retenir les éléments caractéristiques états d'oxydation constants. Tous sont répertoriés dans le tableau.

3) En règle générale, l'état d'oxydation le plus élevé d'un élément coïncide avec le numéro du groupe dans lequel se trouve l'élément (par exemple, le phosphore est dans le groupe V, l'écart-type le plus élevé du phosphore est +5). Exceptions importantes : F, O.

4) La recherche des états d'oxydation d'autres éléments repose sur une règle simple :

Dans une molécule neutre, la somme des états d'oxydation de tous les éléments est égale à zéro, et dans un ion, la charge de l'ion.

Quelques exemples simples pour déterminer les états d'oxydation

Exemple 1. Il faut retrouver les états d'oxydation des éléments dans l'ammoniac (NH 3).

Solution. On sait déjà (voir 2) que l'Art. D'ACCORD. l'hydrogène est +1. Reste à retrouver cette caractéristique pour l'azote. Soit x l'état d'oxydation souhaité. Nous créons l'équation la plus simple : x + 3 (+1) = 0. La solution est évidente : x = -3. Réponse : N -3 H 3 +1.

Exemple 2. Indiquez les états d'oxydation de tous les atomes de la molécule H 2 SO 4.

Solution. Les états d'oxydation de l'hydrogène et de l'oxygène sont déjà connus : H(+1) et O(-2). Nous créons une équation pour déterminer l'état d'oxydation du soufre : 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0. En résolvant cette équation, nous trouvons : x = +6. Réponse : H +1 2 S +6 O -2 4.

Exemple 3. Calculez les états d'oxydation de tous les éléments de la molécule Al(NO 3) 3.

Solution. L'algorithme reste inchangé. La composition de la « molécule » de nitrate d'aluminium comprend un atome d'Al (+3), 9 atomes d'oxygène (-2) et 3 atomes d'azote dont il faut calculer l'état d'oxydation. L'équation correspondante est : 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Réponse : Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Exemple 4. Déterminez les états d’oxydation de tous les atomes de l’ion (AsO 4) 3-.

Solution. Dans ce cas, la somme des états d’oxydation ne sera plus égale à zéro, mais à la charge de l’ion, soit -3. Équation : x + 4 (-2) = -3. Réponse : As(+5), O(-2).

Que faire si les états d'oxydation de deux éléments sont inconnus

Est-il possible de déterminer les états d'oxydation de plusieurs éléments à la fois en utilisant une équation similaire ? Si l’on considère ce problème d’un point de vue mathématique, la réponse sera négative. Une équation linéaire à deux variables ne peut pas avoir de solution unique. Mais nous résolvons bien plus qu’une simple équation !

Exemple 5. Déterminer les états d'oxydation de tous les éléments dans (NH 4) 2 SO 4.

Solution. Les états d’oxydation de l’hydrogène et de l’oxygène sont connus, mais pas le soufre et l’azote. Un exemple classique de problème à deux inconnues ! Nous considérerons le sulfate d'ammonium non pas comme une seule « molécule », mais comme une combinaison de deux ions : NH 4 + et SO 4 2-. Les charges des ions nous sont connues ; chacune d'elles ne contient qu'un seul atome avec un état d'oxydation inconnu. Grâce à l'expérience acquise en résolvant des problèmes précédents, nous pouvons facilement trouver les états d'oxydation de l'azote et du soufre. Réponse : (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Conclusion : si une molécule contient plusieurs atomes avec des états d'oxydation inconnus, essayez de « diviser » la molécule en plusieurs parties.

Comment organiser les états d'oxydation dans les composés organiques

Exemple 6. Indiquez les états d'oxydation de tous les éléments dans CH 3 CH 2 OH.

Solution. La recherche des états d'oxydation dans les composés organiques a ses propres spécificités. En particulier, il est nécessaire de trouver séparément les états d'oxydation pour chaque atome de carbone. Vous pouvez raisonner comme suit. Prenons par exemple l’atome de carbone du groupe méthyle. Cet atome de C est relié à 3 atomes d'hydrogène et à un atome de carbone voisin. Le long de la liaison C-H, la densité électronique se déplace vers l'atome de carbone (puisque l'électronégativité du C dépasse l'EO de l'hydrogène). Si ce déplacement était complet, l’atome de carbone acquerrait une charge de -3.

L'atome C du groupe -CH 2 OH est lié à deux atomes d'hydrogène (un déplacement de la densité électronique vers C), un atome d'oxygène (un déplacement de la densité électronique vers O) et un atome de carbone (on peut supposer que le déplacement en densité électronique dans ce cas ne se produit pas). L'état d'oxydation du carbone est -2 +1 +0 = -1.

Réponse : C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

Ne confondez pas les notions de « valence » et « d’état d’oxydation » !

L'indice d'oxydation est souvent confondu avec la valence. Ne faites pas cette erreur. Je vais énumérer les principales différences :

• l'état d'oxydation a un signe (+ ou -), la valence n'en a pas ;
• l'état d'oxydation peut être nul même dans une substance complexe ; une valence égale à zéro signifie, en règle générale, qu'un atome d'un élément donné n'est pas connecté à d'autres atomes (nous ne discuterons d'aucun type de composés d'inclusion et autres « exotiques » ici);
• L'état d'oxydation est un concept formel qui n'acquiert une signification réelle que dans les composés avec des liaisons ioniques ; au contraire, le concept de « valence » est plus facilement appliqué aux composés covalents.

L'état d'oxydation (plus précisément son module) est souvent numériquement égal à la valence, mais le plus souvent ces valeurs ne coïncident PAS. Par exemple, l'état d'oxydation du carbone dans le CO 2 est +4 ; la valence de C est également égale à IV. Mais dans le méthanol (CH 3 OH), la valence du carbone reste la même et le degré d'oxydation de C est égal à -1.

Un petit test sur le thème "État d'oxydation"

Prenez quelques minutes pour vérifier votre compréhension de ce sujet. Vous devez répondre à cinq questions simples. Bonne chance!

Electronégativité (EO) est la capacité des atomes à attirer des électrons lors de la liaison avec d'autres atomes .

L'électronégativité dépend de la distance entre le noyau et les électrons de valence, ainsi que de la distance qui sépare la couche de valence. Plus le rayon d'un atome est petit et plus il y a d'électrons de valence, plus son EO est élevé.

Le fluor est l'élément le plus électronégatif. Premièrement, il possède 7 électrons dans sa couche de valence (il ne manque qu'un seul électron dans l'octet) et, deuxièmement, cette couche de valence (...2s 2 2p 5) est située à proximité du noyau.

Les atomes des métaux alcalins et alcalino-terreux sont les moins électronégatifs. Ils ont de grands rayons et leurs couches électroniques externes sont loin d’être complètes. Il leur est beaucoup plus facile de céder leurs électrons de valence à un autre atome (la coque externe deviendra alors complète) que de « gagner » des électrons.

L'électronégativité peut être exprimée quantitativement et les éléments peuvent être classés par ordre croissant. L'échelle d'électronégativité proposée par le chimiste américain L. Pauling est la plus souvent utilisée.

La différence d'électronégativité des éléments d'un composé ( ΔX) vous permettra de juger du type de liaison chimique. Si la valeur ΔX= 0 – connexion covalent non polaire.

Lorsque la différence d’électronégativité atteint 2,0, la liaison est appelée polaire covalente, par exemple : liaison H-F dans une molécule de fluorure d'hydrogène HF : Δ X = (3,98 - 2,20) = 1,78

Les liaisons avec une différence d'électronégativité supérieure à 2,0 sont considérées ionique. Par exemple : liaison Na-Cl dans un composé NaCl : Δ X = (3,16 - 0,93) = 2,23.

État d'oxydation

État d'oxydation (CO) est la charge conditionnelle d'un atome dans une molécule, calculée en supposant que la molécule est constituée d'ions et qu'elle est généralement électriquement neutre.

Lorsqu'une liaison ionique se forme, un électron passe d'un atome moins électronégatif à un atome plus électronégatif, les atomes perdent leur neutralité électrique et se transforment en ions. des charges entières apparaissent. Lorsqu'une liaison polaire covalente se forme, l'électron n'est pas transféré complètement, mais partiellement, ce qui entraîne l'apparition de charges partielles (HCl dans la figure ci-dessous). Imaginons que l'électron soit complètement transféré de l'atome d'hydrogène au chlore et qu'une charge entière positive de +1 apparaisse sur l'hydrogène et de -1 sur le chlore. Ces charges conventionnelles sont appelées état d’oxydation.

Cette figure montre les états d'oxydation caractéristiques des 20 premiers éléments.
Note. Le CO le plus élevé est généralement égal au numéro de groupe dans le tableau périodique. Les métaux des sous-groupes principaux ont une caractéristique CO, tandis que les non-métaux ont généralement une dispersion de CO. Par conséquent, les non-métaux forment un grand nombre de composés et ont des propriétés plus « diverses » que les métaux.

Exemples de détermination de l'état d'oxydation

Déterminons les états d'oxydation du chlore dans les composés :

Les règles que nous avons considérées ne nous permettent pas toujours de calculer le CO de tous les éléments, comme dans une molécule d'aminopropane donnée.

Ici, il est pratique d'utiliser la technique suivante :

1) Nous décrivons la formule développée de la molécule, le tiret est une liaison, une paire d'électrons.

2) Nous transformons le tiret en une flèche dirigée vers l'atome le plus EO. Cette flèche symbolise la transition d'un électron vers un atome. Si deux atomes identiques sont connectés, nous laissons la ligne telle quelle : il n'y a pas de transfert d'électrons.

3) Nous comptons combien d’électrons « sont venus » et « sont partis ».

Par exemple, calculons la charge du premier atome de carbone. Trois flèches sont dirigées vers l'atome, ce qui signifie que 3 électrons sont arrivés, charge -3.

Deuxième atome de carbone : l’hydrogène lui a donné un électron et l’azote a pris un électron. La charge n'a pas changé, elle est nulle. Etc.

Valence

Valence(du latin valēns « avoir de la force ») - la capacité des atomes à former un certain nombre de liaisons chimiques avec des atomes d'autres éléments.

Fondamentalement, la valence signifie la capacité des atomes à former un certain nombre de liaisons covalentes. Si un atome a n des électrons non appariés et m paires d'électrons isolés, alors cet atome peut former n+m liaisons covalentes avec d'autres atomes, c'est-à-dire sa valence sera égale n+m. Lors de l'estimation de la valence maximale, il faut partir de la configuration électronique de l'état « excité ». Par exemple, la valence maximale d'un atome de béryllium, de bore et d'azote est de 4 (par exemple, dans Be(OH) 4 2-, BF 4 - et NH 4 +), de phosphore - de 5 (PCl 5), de soufre - de 6 ( H 2 SO 4) , chlore - 7 (Cl 2 O 7).

Dans certains cas, la valence peut coïncider numériquement avec l'état d'oxydation, mais elles ne sont en aucun cas identiques. Par exemple, dans les molécules de N2 et de CO, une triple liaison est réalisée (c'est-à-dire que la valence de chaque atome est de 3), mais l'état d'oxydation de l'azote est de 0, carbone +2, oxygène -2.

Comment déterminer l’état d’oxydation ? Le tableau périodique permet d'enregistrer cette valeur quantitative pour tout élément chimique.

Définition

Essayons d’abord de comprendre ce que représente ce terme. L'état d'oxydation selon le tableau périodique représente le nombre d'électrons acceptés ou abandonnés par un élément au cours du processus d'interaction chimique. Cela peut prendre une valeur négative et positive.

Lien vers une table

Comment est déterminé l’état d’oxydation ? Le tableau périodique se compose de huit groupes disposés verticalement. Chacun d'eux comporte deux sous-groupes : principal et secondaire. Afin de définir des métriques pour les éléments, vous devez utiliser certaines règles.

Instructions

Comment calculer les états d’oxydation des éléments ? Le tableau vous permet de résoudre pleinement ce problème. Les métaux alcalins, qui se situent dans le premier groupe (sous-groupe principal), présentent un état d'oxydation dans les composés, il correspond à +, égal à leur valence la plus élevée. Les métaux du deuxième groupe (sous-groupe A) ont un état d'oxydation +2.

Le tableau permet de déterminer cette valeur non seulement pour les éléments présentant des propriétés métalliques, mais également pour les non-métaux. Leur valeur maximale correspondra à la valence la plus élevée. Par exemple, pour le soufre ce sera +6, pour l'azote +5. Comment est calculé leur chiffre minimum (le plus bas) ? Le tableau répond également à cette question. Vous devez soustraire le numéro de groupe de huit. Par exemple, pour l'oxygène ce sera -2, pour l'azote -3.

Pour les substances simples qui ne sont pas entrées en interaction chimique avec d'autres substances, l'indicateur déterminé est considéré comme égal à zéro.

Essayons d'identifier les principales actions liées à l'arrangement dans les composés binaires. Comment y régler leur état d'oxydation ? Le tableau périodique aide à résoudre le problème.

Par exemple, prenons l'oxyde de calcium CaO. Pour le calcium, situé dans le sous-groupe principal du deuxième groupe, la valeur sera constante, égale à +2. Pour l'oxygène, qui a des propriétés non métalliques, cet indicateur sera une valeur négative et correspond à -2. Afin de vérifier l'exactitude de la définition, nous résumons les chiffres obtenus. En conséquence, nous obtenons zéro, donc les calculs sont corrects.

Déterminons des indicateurs similaires dans un autre composé binaire CuO. Le cuivre étant situé dans un sous-groupe secondaire (premier groupe), l'indicateur étudié peut donc présenter des valeurs différentes. Par conséquent, pour le déterminer, vous devez d'abord identifier l'indicateur d'oxygène.

Le non-métal situé à la fin de la formule binaire a un indice d'oxydation négatif. Puisque cet élément est situé dans le sixième groupe, en soustrayant six de huit, on obtient que l'état d'oxydation de l'oxygène correspond à -2. Puisqu'il n'y a pas d'indices dans le composé, l'indice d'état d'oxydation du cuivre sera positif, égal à +2.

Sinon, comment utilise-t-on une table de chimie ? Les états d'oxydation des éléments dans les formules composées de trois éléments sont également calculés à l'aide d'un algorithme spécifique. Premièrement, ces indicateurs sont placés au premier et au dernier élément. Pour le premier, cet indicateur aura une valeur positive, correspondant à la valence. Pour l'élément le plus extérieur, qui est un non-métal, cet indicateur a une valeur négative ; il est déterminé comme une différence (le numéro de groupe est soustrait de huit). Lors du calcul de l'état d'oxydation d'un élément central, une équation mathématique est utilisée. Lors du calcul, les indices disponibles pour chaque élément sont pris en compte. La somme de tous les états d'oxydation doit être nulle.

Exemple de dosage dans l'acide sulfurique

La formule de ce composé est H 2 SO 4. L'hydrogène a un état d'oxydation de +1 et l'oxygène a un état d'oxydation de -2. Pour déterminer l'état d'oxydation du soufre, on crée une équation mathématique : + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. On constate que l'état d'oxydation du soufre correspond à +6.

Conclusion

À l'aide des règles, vous pouvez attribuer des coefficients dans les réactions redox. Cette question est abordée dans le cours de chimie de neuvième année du programme scolaire. De plus, les informations sur les états d'oxydation vous permettent d'effectuer les tâches OGE et USE.

Tutoriel vidéo 2 : État d'oxydation des éléments chimiques

Tutoriel vidéo 3 : Valence. Détermination de la valence

Conférence: Electronégativité. État d'oxydation et valence des éléments chimiques

Électronégativité

Électronégativité est la capacité des atomes à attirer les électrons d’autres atomes pour les rejoindre.

Il est facile de juger de l'électronégativité d'un élément chimique particulier à l'aide du tableau. Rappelez-vous, dans l'une de nos leçons, il a été dit qu'il augmente lorsqu'on se déplace de gauche à droite à travers les périodes du tableau périodique et lorsqu'on se déplace de bas en haut dans les groupes.

Par exemple, la tâche a été confiée de déterminer quel élément de la série proposée est le plus électronégatif : C (carbone), N (azote), O (oxygène), S (soufre) ? Nous regardons la table et constatons que c'est O, car il est à droite et plus haut que les autres.

Quels facteurs influencent l’électronégativité ? Ce:

• Le rayon d'un atome, plus il est petit, plus l'électronégativité est élevée.
• La couche de valence est remplie d’électrons ; plus il y a d’électrons, plus l’électronégativité est élevée.

De tous les éléments chimiques, le fluor est le plus électronégatif car il possède un petit rayon atomique et 7 électrons dans sa couche de valence.

Les valeurs d'électronégativité d'un atome ne peuvent pas être constantes, car cela dépend de nombreux facteurs, dont ceux listés ci-dessus, ainsi que du degré d'oxydation, qui peut être différent pour un même élément. Par conséquent, il est d'usage de parler de la relativité des valeurs d'électronégativité. Vous pouvez utiliser les échelles suivantes :

Vous aurez besoin de valeurs d'électronégativité lors de l'écriture de formules pour des composés binaires constitués de deux éléments. Par exemple, la formule de l'oxyde de cuivre Cu 2 O - le premier élément doit être noté celui dont l'électronégativité est la plus faible.

État d'oxydation

État d'oxydation (CO)- c'est la charge conditionnelle ou réelle d'un atome dans un composé : conditionnelle - si la liaison est polaire covalente, réelle - si la liaison est ionique.

Un atome acquiert une charge positive lorsqu’il abandonne des électrons et une charge négative lorsqu’il en accepte.

Les états d'oxydation sont inscrits au-dessus des symboles avec un signe «+»/«-» . Il existe également des CO intermédiaires. Le CO maximum d'un élément est positif et égal au numéro de groupe, et le minimum négatif pour les métaux est nul, pour les non-métaux = (Groupe n° – 8). Les éléments avec un maximum de CO n'acceptent que des électrons, et les éléments avec un minimum de CO n'abandonnent que des électrons. Les éléments qui ont des CO intermédiaires peuvent à la fois donner et recevoir des électrons.

Examinons quelques règles à suivre pour déterminer le CO :

Le CO de toutes les substances simples est nul.

La somme de tous les atomes de CO dans une molécule est également égale à zéro, puisque toute molécule est électriquement neutre.

Dans les composés avec une liaison covalente non polaire, CO est égal à zéro (O 2 0), et avec une liaison ionique, il est égal aux charges des ions (Na + Cl - sodium CO +1, chlore -1). Les éléments CO des composés avec une liaison polaire covalente sont considérés comme avec une liaison ionique (H:Cl = H + Cl -, ce qui signifie H +1 Cl -1).

Les éléments d’un composé qui ont la plus grande électronégativité ont des états d’oxydation négatifs, tandis que ceux qui ont la moins d’électronégativité ont des états d’oxydation positifs. Sur cette base, nous pouvons conclure que les métaux n'ont qu'un état d'oxydation « + ».

États d'oxydation constants:

Métaux alcalins +1.

Tous les métaux du deuxième groupe +2. Exception : Hg +1, +2.

Aluminium +3.

• Hydrogène +1. Exception : hydrures de métaux actifs NaH, CaH 2, etc., où l'état d'oxydation de l'hydrogène est –1.

  Oxygène –2. Exception : F 2 -1 O +2 et les peroxydes contenant le groupe –O–O–, dans lesquels l'état d'oxydation de l'oxygène est –1.

Lorsqu’une liaison ionique se forme, un certain transfert d’électrons se produit, d’un atome moins électronégatif vers un atome plus électronégatif. De plus, au cours de ce processus, les atomes perdent toujours leur neutralité électrique et se transforment ensuite en ions. Des charges entières sont également formées. Lorsqu’une liaison covalente polaire se forme, l’électron n’est transféré que partiellement, ce qui entraîne l’apparition de charges partielles.

Valenceest la capacité des atomes à former n - le nombre de liaisons chimiques avec des atomes d'autres éléments.

Valence est aussi la capacité d'un atome à maintenir d'autres atomes près de lui. Comme vous le savez grâce à votre cours de chimie à l'école, différents atomes sont connectés les uns aux autres par des électrons provenant du niveau d'énergie externe. Un électron non apparié cherche une paire auprès d’un autre atome. Ces électrons de niveau externe sont appelés électrons de valence. Cela signifie que la valence peut également être définie comme le nombre de paires d’électrons reliant les atomes les uns aux autres. Regardez la formule développée de l'eau : H – O – H. Chaque tiret est une paire d'électrons, ce qui signifie qu'il montre la valence, c'est-à-dire l'oxygène ici a deux lignes, ce qui signifie qu'il est divalent, les molécules d'hydrogène proviennent chacune d'une ligne, ce qui signifie que l'hydrogène est monovalent. Lors de l'écriture, la valence est indiquée par des chiffres romains : O (II), H (I). Peut également être indiqué au-dessus de l'élément.

Valence peut être constante ou variable. Par exemple, dans les alcalis métalliques, il est constant et égal à I. Mais le chlore dans divers composés présente les valences I, III, V, VII.

Comment déterminer la valence d'un élément ?

Regardons à nouveau le tableau périodique. Les métaux des sous-groupes principaux ont une valence constante, donc les métaux du premier groupe ont une valence I, le second - II. Et les métaux des sous-groupes latéraux ont une valence variable. Elle est également variable pour les non-métaux. La valence la plus élevée d'un atome est égale au numéro de groupe, la plus faible est égale à = numéro de groupe - 8. Une formulation familière. Cela ne signifie-t-il pas que la valence coïncide avec l'état d'oxydation ? N'oubliez pas que la valence peut coïncider avec l'état d'oxydation, mais ces indicateurs ne sont pas identiques les uns aux autres. La valence ne peut pas avoir de signe =/- et ne peut pas non plus être nulle.

La deuxième méthode consiste à déterminer la valence à l'aide d'une formule chimique, si la valence constante de l'un des éléments est connue. Par exemple, prenons la formule de l’oxyde de cuivre : CuO. Valence d'oxygène II. On voit que pour un atome d'oxygène dans cette formule il y a un atome de cuivre, ce qui signifie que la valence du cuivre est égale à II. Prenons maintenant une formule plus compliquée : Fe 2 O 3. La valence de l'atome d'oxygène est II. Il y a trois de ces atomes ici, multipliez 2*3 = 6. Nous avons constaté qu’il existe 6 valences pour deux atomes de fer. Découvrons la valence d'un atome de fer : 6:2=3. Cela signifie que la valence du fer est III.

De plus, lorsqu'il faut estimer la « valence maximale », il faut toujours partir de la configuration électronique présente à l'état « excité ».