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

Définition

Essayons d’abord de comprendre ce que c’est ce terme. Le nombre d'oxydation sur le tableau périodique représente le nombre d'électrons acceptés ou abandonnés par un élément au cours du processus. 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. Métaux alcalins, qui se situent dans le premier groupe ( sous-groupe principal), l'état d'oxydation est présenté 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 vous permet de déterminer cette valeur non seulement dans les éléments présentant propriétés métalliques, mais aussi 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. L'oxygène, qui a propriétés non métalliques, cet indicateur sera valeur négative, et cela 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. Puisque le cuivre se trouve dans sous-groupe latéral(premier groupe), l’indicateur étudié peut donc présenter différentes significations. Par conséquent, pour le déterminer, vous devez d'abord identifier l'indicateur d'oxygène.

Le non-métal situé à l'extrémité formule binaire, l'état d'oxydation a valeur négative. 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 est-il utilisé ? tableau chimique? 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 de élément central utiliser équation mathématique. 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 couvert dans un cours de chimie de neuvième année programme scolaire. De plus, les informations sur les états d'oxydation vous permettent d'effectuer Missions OGE et examen d'État unifié.

À l'école, la chimie occupe toujours la place de l'une des matières les plus difficiles qui, du fait qu'elle cache de nombreuses difficultés, provoque chez les élèves (généralement entre la 8e et la 9e année) plus de haine et d'indifférence à l'égard des études que d'intérêt. Tout cela réduit la qualité et la quantité des connaissances sur le sujet, même si de nombreux domaines nécessitent encore des spécialistes dans ce domaine. Oui, moments difficiles et parfois, en chimie, il existe des règles encore plus incompréhensibles qu'il n'y paraît. L'une des questions qui préoccupent la plupart des étudiants est de savoir ce qu'est le nombre d'oxydation et comment déterminer le nombre d'oxydation des éléments.

Règle importante – règle de placement, algorithmes

On parle beaucoup ici de composés tels que les oxydes. Pour commencer, tout étudiant doit apprendre détermination des oxydes- Ce connexions complexes constitués de deux éléments, ils contiennent de l’oxygène. Les oxydes sont classés comme composés binaires car l'oxygène vient en deuxième position dans l'algorithme. Lors de la détermination d'un indicateur, il est important de connaître les règles de placement et de calculer l'algorithme.

Algorithmes pour les oxydes d'acide

États d'oxydation - Ce expressions numériques valence des éléments. Par exemple, oxydes d'acide instruit selon un certain algorithme: les non-métaux ou les métaux viennent en premier (leur valence est généralement de 4 à 7), puis vient l'oxygène, comme il se doit, en deuxième ordre, sa valence est de deux. Il peut être facilement déterminé à l’aide du tableau périodique des éléments chimiques de Mendeleïev. Il est également important de savoir que l’état d’oxydation des éléments est un indicateur qui suggère soit positif, soit nombre négatif .

Au début de l'algorithme, en règle générale, le métal est un non-métal et son état d'oxydation est positif. L'oxygène non métallique dans les composés oxydes a une valeur stable de -2. Pour déterminer l'exactitude de la disposition de toutes les valeurs, vous devez multiplier tous les nombres disponibles par les indices d'un élément spécifique ; si le produit, en tenant compte de tous les inconvénients et avantages, est égal à 0, alors la disposition est fiable.

Disposition dans des acides contenant de l'oxygène

Les acides sont des substances complexes, ils sont associés à un résidu acide et contiennent un ou plusieurs atomes d'hydrogène. Ici, pour calculer le diplôme, des compétences en mathématiques sont nécessaires, puisque les indicateurs nécessaires au calcul sont numériques. Pour l’hydrogène ou le proton, c’est toujours pareil – +1. U ion négatif l'oxygène a un état d'oxydation négatif de -2.

Après toutes ces étapes, vous pouvez déterminer l’état d’oxydation de l’élément central de la formule. L'expression pour le calculer est une formule sous la forme d'une équation. Par exemple, pour l’acide sulfurique, l’équation aura une inconnue.

Termes de base dans OVR

Les ORR sont des réactions de réduction-oxydation.

• L'état d'oxydation de tout atome caractérise la capacité de cet atome à attacher ou à céder des électrons d'ions (ou d'atomes) à d'autres atomes ;
• Il est généralement admis que les agents oxydants sont soit des atomes chargés, soit des ions non chargés ;
• L'agent réducteur dans ce cas sera des ions chargés ou, au contraire, des atomes non chargés qui perdent leurs électrons au cours du processus d'interaction chimique ;
• L'oxydation implique la perte d'électrons.

Comment attribuer des numéros d'oxydation dans les sels

Les sels sont constitués d'un métal et d'un ou plusieurs résidus acides. La procédure de détermination est la même que pour les acides contenant des acides.

Le métal qui forme directement le sel est situé dans le sous-groupe principal, son degré sera égal au numéro de son groupe, c'est-à-dire qu'il restera toujours un indicateur stable et positif.

A titre d'exemple, on peut considérer la disposition des états d'oxydation dans le nitrate de sodium. Le sel est formé à partir d'un élément du sous-groupe principal du groupe 1 ; le degré d'oxydation sera donc positif et égal à un ; Dans les nitrates, l'oxygène a une valeur – -2. Afin d'obtenir une valeur numérique, on établit d'abord une équation à une inconnue, en tenant compte de tous les avantages et inconvénients des valeurs : +1+X-6=0. Après avoir résolu l'équation, nous pouvons arriver au fait que l'indicateur numérique est positif et égal à + 5. Il s'agit d'un indicateur d'azote. Une clé importante pour calculer l'état d'oxydation est le tableau.

Règle d'arrangement dans les oxydes basiques

• Les oxydes de métaux typiques dans tous les composés ont un indice d'oxydation stable, il n'est toujours pas supérieur à +1, ou dans d'autres cas +2 ;
• L'indicateur numérique du métal est calculé à l'aide tableau périodique. Si un élément est contenu dans le sous-groupe principal du groupe 1, alors sa valeur sera +1 ;
• La valeur des oxydes, compte tenu de leurs indices, après multiplication et sommation doit être égale à zéro, car la molécule qu'ils contiennent est neutre, une particule dénuée de charge ;
• Les métaux du sous-groupe principal du groupe 2 ont également un indicateur positif stable, égal à +2.

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Évaluation de l'article :

L'élément chimique d'un composé, calculé à partir de l'hypothèse que toutes les liaisons sont ioniques.

Les états d'oxydation peuvent avoir une valeur positive, négative ou nulle, donc la somme algébrique des états d'oxydation des éléments dans une molécule, en tenant compte du nombre de leurs atomes, est égale à 0, et dans un ion - la charge de l'ion .

1. Les états d'oxydation des métaux dans les composés sont toujours positifs.

2. Le degré d'oxydation le plus élevé correspond au numéro du groupe du tableau périodique où se trouve l'élément (les exceptions sont : Tableau. États d'oxydation des éléments chimiques. Tableau. États d'oxydation des éléments chimiques. État d'oxydation(II), du groupe VIII l'état d'oxydation +8 ne se trouve que dans l'osmium Les états d'oxydation des métaux dans les composés sont toujours positifs. Diplôme le plus élevé l'oxydation correspond au numéro du groupe du tableau périodique où elle se situe.

3. Les états d'oxydation des non-métaux dépendent de l'atome auquel ils sont connectés :

• s'il s'agit d'un atome de métal, alors l'état d'oxydation est négatif ;
• s'il s'agit d'un atome non métallique, l'état d'oxydation peut être positif ou négatif. Cela dépend de l'électronégativité des atomes des éléments.

4. L'état d'oxydation négatif le plus élevé des non-métaux peut être déterminé en soustrayant de 8 le numéro du groupe dans lequel se trouve l'élément, c'est-à-dire l'état d'oxydation positif le plus élevé est égal au nombre d'électrons dans la couche externe, ce qui correspond au numéro de groupe.

5. Les états d'oxydation des substances simples sont 0, qu'il s'agisse d'un métal ou d'un non-métal.

Éléments à états d'oxydation constants.

La tâche consistant à déterminer l’état d’oxydation peut être soit une simple formalité, soit un casse-tête complexe. Tout d'abord, cela dépendra de la formule du composé chimique, ainsi que de la disponibilité de connaissances de base en chimie et en mathématiques.

Connaissant les règles de base et l'algorithme d'actions logiques séquentielles qui seront discutées dans cet article lors de la résolution de problèmes de ce type, chacun peut facilement faire face à cette tâche. Et après avoir pratiqué et appris à déterminer les états d'oxydation de divers composés chimiques, vous pouvez en toute sécurité vous lancer dans la tâche d'équilibrer des réactions redox complexes en établissant une balance électronique.

Le concept d'état d'oxydation

Pour apprendre à déterminer le degré d'oxydation, il faut d'abord comprendre ce que signifie ce concept ?

• Le nombre d'oxydation est utilisé lors de l'écriture dans des réactions redox lorsque les électrons sont transférés d'atome à atome.
• L'état d'oxydation enregistre le nombre d'électrons transférés, indiquant la charge conditionnelle de l'atome.
• L'état d'oxydation et la valence sont souvent identiques.

Cette désignation est inscrite au-dessus de l'élément chimique, dans son coin droit, et est un nombre entier avec le signe « + » ou « - ». Une valeur nulle de l'état d'oxydation ne porte pas de signe.

Règles pour déterminer le degré d'oxydation

Considérons les principaux canons pour déterminer l'état d'oxydation :

• Les substances élémentaires simples, c'est-à-dire celles constituées d'un seul type d'atome, auront toujours un état d'oxydation nul. Par exemple, Na0, H02, P04
• Il existe un certain nombre d’atomes qui ont toujours un état d’oxydation constant. Il est préférable de retenir les valeurs​​données dans le tableau.

• Comme vous pouvez le constater, la seule exception se produit avec l’hydrogène en combinaison avec des métaux, où il acquiert un état d’oxydation de « -1 » qui ne lui est pas caractéristique.
• L'oxygène prend également l'état d'oxydation "+2" dans composé chimique avec le fluor et « -1 » dans les compositions de peroxydes, superoxydes ou ozonides, où les atomes d'oxygène sont reliés les uns aux autres.

• Les ions métalliques ont plusieurs états d'oxydation (et seulement des états positifs), ils sont donc déterminés par les éléments voisins du composé. Par exemple, dans FeCl3, le chlore a un état d'oxydation de « -1 », il a 3 atomes, donc on multiplie -1 par 3, on obtient « -3 ». Pour que la somme des états d’oxydation d’un composé soit « 0 », le fer doit avoir un état d’oxydation de « +3 ». Dans la formule FeCl2, le fer changera donc son degré à « +2 ».
• En additionnant mathématiquement les états d'oxydation de tous les atomes dans la formule (en tenant compte des signes), une valeur nulle doit toujours être obtenue. Par exemple, dans l'acide chlorhydrique H+1Cl-1 (+1 et -1 = 0), et dans acide sulfureux H2+1S+4O3-2(+1 * 2 = +2 pour l'hydrogène, +4 pour le soufre et -2 * 3 = – 6 pour l'oxygène ; +6 et -6 totalisent 0).
• L'état d'oxydation d'un ion monoatomique sera égal à sa charge. Par exemple : Na+, Ca+2.
• En règle générale, l’état d’oxydation le plus élevé est en corrélation avec le numéro de groupe dans le système périodique de D.I. Mendeleïev.

Algorithme pour déterminer le degré d'oxydation

L'ordre de recherche de l'état d'oxydation n'est pas compliqué, mais nécessite de l'attention et certaines actions.

Tâche : organiser les états d'oxydation dans le composé KMnO4

• Le premier élément, le potassium, a un état d’oxydation constant de « +1 ».
  Pour vérifier, vous pouvez regarder tableau périodique, où le potassium fait partie du groupe 1 d’éléments.
• Parmi les deux éléments restants, l’oxygène a tendance à avoir un état d’oxydation de -2.
• Nous obtenons la formule suivante: K+1MnxO4-2. Reste à déterminer l'état d'oxydation du manganèse.
  Ainsi, x est l’état d’oxydation du manganèse qui nous est inconnu. Il est maintenant important de prêter attention au nombre d’atomes contenus dans le composé.
  Le nombre d’atomes de potassium est de 1, celui de manganèse est de 1 et celui d’oxygène de 4.
  Compte tenu de la neutralité électrique de la molécule, lorsque la charge totale (totale) est nulle,

1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(lors du transfert, on change le signe)
1x = +7, x = +7

Ainsi, l'état d'oxydation du manganèse dans le composé est « +7 ».

Tâche : organiser les états d'oxydation dans le composé Fe2O3.

• L’oxygène, comme on le sait, a un état d’oxydation de « -2 » et agit comme un agent oxydant. En tenant compte du nombre d'atomes (3), la valeur totale pour l'oxygène est « -6 » (-2*3= -6), soit multipliez le nombre d'oxydation par le nombre d'atomes.
• Pour équilibrer la formule et la ramener à zéro, 2 atomes de fer auront un état d'oxydation de « +3 » (2*+3=+6).
• Le total est nul (-6 et +6 = 0).

Tâche : organiser les états d'oxydation dans le composé Al(NO3)3.

• Il n’y a qu’un seul atome d’aluminium et son état d’oxydation est constant de « +3 ».
• Il y a 9 atomes d'oxygène dans une molécule (3*3), l'état d'oxydation de l'oxygène, comme on le sait, est « -2 », ce qui signifie qu'en multipliant ces valeurs, on obtient « -18 ».
• Reste à égaliser le négatif et valeurs positives, déterminant ainsi le degré d’oxydation de l’azote. -18 et +3, il manque + 15 Et étant donné qu'il y a 3 atomes d'azote, il est facile de déterminer son état d'oxydation : divisez 15 par 3 et obtenez 5.
• L'état d'oxydation de l'azote est « +5 » et la formule ressemblera à : Al+3(N+5O-23)3
• S'il est difficile de déterminer la valeur souhaitée de cette manière, vous pouvez composer et résoudre les équations :

1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0.
+3+3x-18=0
3x=15
x=5

Donc, l'état d'oxydation est suffisant notion importante en chimie, symbolisant l’état des atomes dans une molécule.
Sans connaissance de certaines dispositions ou bases permettant de déterminer correctement le degré d'oxydation, il est impossible de faire face à cette tâche. Par conséquent, il n'y a qu'une seule conclusion : familiarisez-vous et étudiez soigneusement les règles permettant de trouver l'état d'oxydation, présentées de manière claire et concise dans l'article, et avancez avec audace sur le chemin difficile des subtilités chimiques.