Хамгийн их ба хамгийн бага исэлдэлтийн төлөв ойролцоогоор. Химийн элементүүдийн исэлдэлтийн ердийн төлөв

Химийн шинжлэх ухаанд "исэлдэлт" болон "багасгах" гэсэн нэр томъёо нь атом эсвэл бүлэг атомууд тус бүр электроноо алдаж эсвэл олж авах урвалыг хэлдэг. Исэлдэлтийн төлөв нь нэг буюу хэд хэдэн атомд хуваарилагдсан тоон утга бөгөөд дахин хуваарилагдсан электронуудын тоог тодорхойлдог бөгөөд эдгээр электронууд нь урвалын үед атомуудын хооронд хэрхэн тархаж байгааг харуулдаг. Энэ утгыг тодорхойлох нь атомууд болон тэдгээрээс бүрдэх молекулуудаас хамааран энгийн эсвэл нэлээд төвөгтэй процедур байж болно. Түүнээс гадна зарим элементийн атомууд хэд хэдэн исэлдэлтийн төлөвтэй байж болно. Аз болоход, исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох энгийн, хоёрдмол утгагүй дүрмүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийг найдвартай ашиглахын тулд хими, алгебрийн үндсийг мэдэх нь хангалттай юм.

Алхам

1-р хэсэг

Тухайн бодис нь элемент мөн эсэхийг тодорхойл.Химийн нэгдлээс гадуурх атомын исэлдэлтийн төлөв 0 байна. Энэ дүрэм нь бие даасан чөлөөт атомаас үүссэн бодис болон нэг элементийн хоёр буюу олон атомт молекулуудаас бүрдэх бодисуудын хувьд үнэн юм.

• Жишээлбэл, Al(s) ба Cl2 нь химийн холбоогүй элементийн төлөвт байгаа тул исэлдэлтийн төлөв 0 байна.
• Хүхрийн S8 буюу октас хүхрийн аллотроп хэлбэр нь хэвийн бус бүтэцтэй хэдий ч тэг исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг гэдгийг анхаарна уу.

1. Тухайн бодис нь ионуудаас бүрдэх эсэхийг тодорхойл.Ионы исэлдэлтийн төлөв нь тэдгээрийн цэнэгтэй тэнцүү байна. Энэ нь чөлөөт ионууд болон химийн нэгдлүүдийн нэг хэсэг болох аль алинд нь үнэн юм.

   • Жишээлбэл, Cl - ионы исэлдэлтийн төлөв -1 байна.
   • Химийн нэгдэл NaCl дахь Cl ионы исэлдэлтийн түвшин мөн -1 байна. Тодорхойлолтоор Na ион нь +1 цэнэгтэй тул Cl ион нь -1 цэнэгтэй тул исэлдэлтийн төлөв нь -1 байна гэж бид дүгнэж байна.

2. Металлын ионууд хэд хэдэн исэлдэлтийн төлөвтэй байж болохыг анхаарна уу.Олон металл элементийн атомууд янз бүрийн хэмжээгээр иончлогдож болно. Жишээлбэл, төмөр (Fe) зэрэг металлын ионуудын цэнэг +2 эсвэл +3 байна. Металлын ионуудын цэнэгийг (мөн тэдгээрийн исэлдэлтийн төлөвийг) метал нь химийн нэгдлүүдийн нэг хэсэг болох бусад элементийн ионуудын цэнэгээр тодорхойлж болно; текстэнд энэ цэнэгийг Ромын тоогоор тэмдэглэсэн: жишээлбэл, төмөр (III) нь исэлдэлтийн төлөвтэй +3 байна.

   • Жишээ болгон хөнгөн цагааны ион агуулсан нэгдлийг авч үзье. AlCl 3 нэгдлийн нийт цэнэг тэг байна. Cl - ионууд -1 цэнэгтэй, нэгдэлд 3 ийм ион байдгийг бид мэддэг тул тухайн бодис ерөнхийдөө саармаг байхын тулд Al ион нь +3 цэнэгтэй байх ёстой. Тиймээс энэ тохиолдолд хөнгөн цагааны исэлдэлтийн төлөв +3 байна.

3. Хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв -2 (зарим үл хамаарах зүйл).Бараг бүх тохиолдолд хүчилтөрөгчийн атомууд исэлдэлтийн төлөвтэй -2 байна. Энэ дүрэмд хэд хэдэн үл хамаарах зүйлүүд байдаг:

   • Хэрэв хүчилтөрөгч нь үндсэн төлөвт (O2) байгаа бол бусад элементийн бодисын адил исэлдэлтийн төлөв 0 байна.
   • Хэрэв хүчилтөрөгч орсон бол хэт исэл, түүний исэлдэлтийн төлөв -1 байна. Пероксид нь энгийн хүчилтөрөгч-хүчилтөрөгчийн холбоо (өөрөөр хэлбэл хэт исэл анионы O 2 -2) агуулсан нэгдлүүдийн бүлэг юм. Жишээлбэл, H 2 O 2 (устөрөгчийн хэт исэл) молекулын найрлагад хүчилтөрөгчийн цэнэг ба исэлдэлтийн төлөв -1 байна.
   • Хүчилтөрөгч нь фтортой нэгдэх үед +2 исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг тул доорх фторын дүрмийг уншина уу.

4. Устөрөгч нь зарим үл хамаарах зүйлийг эс тооцвол +1 исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг.Хүчилтөрөгчийн нэгэн адил энд бас үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Ихэвчлэн устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь +1 байдаг (энэ нь H2 элементийн төлөвт ороогүй тохиолдолд). Гэсэн хэдий ч гидрид гэж нэрлэгддэг нэгдлүүдэд устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв -1 байна.

   • Жишээлбэл, H2O-д устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь +1 байна, учир нь хүчилтөрөгчийн атом нь -2 цэнэгтэй бөгөөд ерөнхий төвийг сахихад хоёр +1 цэнэг шаардлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч натрийн гидридийн найрлагад устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь аль хэдийн -1 байна, учир нь Na ион нь +1 цэнэгийг агуулдаг бөгөөд ерөнхий цахилгаан саармаг байдлын хувьд устөрөгчийн атомын цэнэг (тиймээс түүний исэлдэлтийн төлөв) байх ёстой. -1-тэй тэнцүү байна.

5. Фтор Үргэлжисэлдэлтийн төлөв -1 байна.Өмнө дурьдсанчлан зарим элементийн исэлдэлтийн төлөв (металл ион, хэт исэл дэх хүчилтөрөгчийн атом гэх мэт) нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарч өөр өөр байж болно. Гэсэн хэдий ч фторын исэлдэлтийн төлөв нь байнга -1 байдаг. Үүнийг энэ элемент нь хамгийн өндөр цахилгаан сөрөг нөлөөтэй гэж тайлбарладаг - өөрөөр хэлбэл фторын атомууд өөрсдийн электронтойгоо салах хүсэл багатай, гадны электронуудыг хамгийн идэвхтэй татдаг. Тиймээс тэдний төлбөр өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

6. Нэгдлийн исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь түүний цэнэгтэй тэнцүү байна.Химийн нэгдлүүдийн бүх атомын исэлдэлтийн төлөв нь тухайн нэгдлийн цэнэгтэй тэнцүү байх ёстой. Жишээлбэл, хэрэв нэгдэл нь төвийг сахисан бол түүний бүх атомын исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь тэг байх ёстой; хэрэв нэгдэл нь -1 цэнэгтэй олон атомт ион бол исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр -1 гэх мэт.

   • Энэ бол шалгах сайн арга юм - хэрэв исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь нэгдлийн нийт цэнэгтэй тэнцэхгүй бол та хаа нэгтээ алдаа гаргасан гэсэн үг.

   2-р хэсэг

   Химийн хуулийг ашиглахгүйгээр исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох

   1. Исэлдэлтийн тоотой холбоотой хатуу дүрэмгүй атомуудыг ол.Зарим элементийн хувьд исэлдэлтийн төлөвийг олох хатуу дүрэм байдаггүй. Хэрэв атом дээр дурдсан дүрмүүдийн аль нэгэнд хамаарахгүй бөгөөд та түүний цэнэгийг мэдэхгүй бол (жишээлбэл, атом нь цогцолборын нэг хэсэг бөгөөд түүний цэнэгийг заагаагүй) та ийм атомын исэлдэлтийн төлөвийг дараах байдлаар тодорхойлж болно. арилгах. Эхлээд нэгдлийн бусад бүх атомын цэнэгийг тодорхойлж, дараа нь нэгдлийн мэдэгдэж буй нийт цэнэгээс өгөгдсөн атомын исэлдэлтийн төлөвийг тооцоол.

      • Жишээлбэл, Na 2 SO 4 нэгдэлд хүхрийн атомын цэнэг (S) тодорхойгүй байдаг - хүхэр нь элементийн төлөвт ороогүй тул энэ нь тэг биш гэдгийг л бид мэднэ. Энэ нэгдэл нь исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох алгебрийн аргыг харуулах сайн жишээ болж өгдөг.

   2. Нэгдлийн үлдсэн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг ол.Дээр дурдсан дүрмийг ашиглан нэгдлийн үлдсэн атомуудын исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлно. O, H атом гэх мэт дүрмийн үл хамаарах зүйлүүдийн талаар бүү мартаарай.

      • Na 2 SO 4-ийн хувьд бидний дүрмийг ашиглан Na ионы цэнэг (тиймээс исэлдэлтийн төлөв) +1, хүчилтөрөгчийн атом бүрийн хувьд энэ нь -2 байна.

   3. Нэгдлийн цэнэгээс үл мэдэгдэх исэлдэлтийн тоог ол.Одоо та хүссэн исэлдэлтийн төлөвийг хялбархан тооцоолох бүх өгөгдөлтэй боллоо. Тэгшитгэлийг бичээрэй, түүний зүүн талд өмнөх тооцооллын үе шатанд олж авсан тоо ба үл мэдэгдэх исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр, баруун талд нь нэгдлийн нийт цэнэг байх болно. Өөрөөр хэлбэл, (Мэдэгдэж буй исэлдэлтийн төлөвүүдийн нийлбэр) + (хүссэн исэлдэлтийн төлөв) = (нийлмэлийн цэнэг).

      • Манай тохиолдолд Na 2 SO 4 уусмал дараах байдалтай байна.
        • (Мэдэгдэж буй исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр) + (хүссэн исэлдэлтийн төлөв) = (нийлмэлийн цэнэг)
        • -6 + S = 0
        • S = 0 + 6
        • S = 6. Na 2 SO 4-д хүхэр исэлдэх төлөвтэй байна 6 .
   • Нэгдлүүдийн хувьд бүх исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь цэнэгтэй тэнцүү байх ёстой. Жишээлбэл, хэрэв нэгдэл нь хоёр атомт ион бол атомуудын исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь нийт ионы цэнэгтэй тэнцүү байх ёстой.
   • Үелэх хүснэгтийг ашиглах, түүний дотор метал ба металл бус элементүүд хаана байрлаж байгааг мэдэх нь маш ашигтай байдаг.
   • Элемент хэлбэрийн атомын исэлдэлтийн төлөв үргэлж тэг байна. Нэг ионы исэлдэлтийн төлөв нь түүний цэнэгтэй тэнцүү байна. Устөрөгч, литий, натри зэрэг үечилсэн системийн 1А бүлгийн элементүүд нь элемент хэлбэрээрээ +1 исэлдэлтийн төлөвтэй; Магни, кальци зэрэг 2А бүлгийн металлууд нь элемент хэлбэрээрээ +2 исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг. Хүчилтөрөгч ба устөрөгч нь химийн бондын төрлөөс хамааран 2 өөр исэлдэлтийн төлөвтэй байж болно.

Зөв байрлуулахын тулд исэлдэлтийн төлөв, та дөрвөн дүрмийг санаж байх хэрэгтэй.

1) Энгийн бодисын хувьд аливаа элементийн исэлдэлтийн төлөв 0. Жишээ нь: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Та онцлог шинж чанаруудыг санаж байх хэрэгтэй тогтмол исэлдэлтийн төлөв. Тэдгээрийг бүгдийг нь хүснэгтэд жагсаасан болно.

3) Элементийн исэлдэлтийн хамгийн их төлөв нь тухайн элементийн байрлаж буй бүлгийн тоотой давхцдаг (жишээлбэл, фосфор нь V бүлэгт, фосфорын хамгийн их s.d. нь +5 байна). Чухал үл хамаарах зүйлүүд: F, O.

4) Бусад элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг хайх нь энгийн дүрэм дээр суурилдаг.

Төвийг сахисан молекулын хувьд бүх элементийн исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь тэгтэй, ион дахь ионы цэнэгтэй тэнцүү байна.

Исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох цөөн хэдэн энгийн жишээ

Жишээ 1. Аммиак дахь элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг олох шаардлагатай (NH 3).

Шийдэл. Урлагийг бид аль хэдийн мэддэг (2-ыг үзнэ үү). OK. устөрөгч нь +1. Азотын хувьд энэ шинж чанарыг олох нь хэвээр байна. Хүссэн исэлдэлтийн төлөвийг x гэж үзье. Бид хамгийн энгийн тэгшитгэлийг үүсгэнэ: x + 3 (+1) = 0. Шийдэл нь ойлгомжтой: x = -3. Хариулт: N -3 H 3 +1.

Жишээ 2. H 2 SO 4 молекул дахь бүх атомын исэлдэлтийн төлөвийг заана уу.

Шийдэл. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөвийг аль хэдийн мэддэг болсон: H(+1) ба O(-2). Хүхрийн исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох тэгшитгэлийг үүсгэнэ: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0. Энэ тэгшитгэлийг шийдэж, бид: x = +6 олно. Хариулт: H +1 2 S +6 O -2 4.

Жишээ 3. Al(NO 3) 3 молекулын бүх элементийн исэлдэлтийн төлөвийг тооцоол.

Шийдэл. Алгоритм өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Хөнгөн цагаан нитратын "молекул" -ын найрлагад нэг Al атом (+3), хүчилтөрөгчийн 9 атом (-2), азотын 3 атом багтдаг бөгөөд тэдгээрийн исэлдэлтийн төлөвийг бид тооцоолох ёстой. Харгалзах тэгшитгэл нь: 1 (+3) + 3х + 9 (-2) = 0. Хариулт: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Жишээ 4. (AsO 4) 3- ионы бүх атомын исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлно уу.

Шийдэл. Энэ тохиолдолд исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь тэг байхаа больсон, харин ионы цэнэгтэй, өөрөөр хэлбэл -3 байх болно. Тэгшитгэл: x + 4 (-2) = -3. Хариулт: As(+5), O(-2).

Хоёр элементийн исэлдэлтийн төлөв тодорхойгүй бол яах вэ

Үүнтэй төстэй тэгшитгэлийг ашиглан хэд хэдэн элементийн исэлдэлтийн төлөвийг нэг дор тодорхойлох боломжтой юу? Хэрэв бид энэ асуудлыг математикийн үүднээс авч үзвэл хариулт нь сөрөг байх болно. Хоёр хувьсагчтай шугаман тэгшитгэл нь өвөрмөц шийдэлтэй байж чадахгүй. Гэхдээ бид тэгшитгэлээс илүү ихийг шийдэж байна!

Жишээ 5. (NH 4) 2 SO 4 дахь бүх элементийн исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлно уу.

Шийдэл. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөвийг мэддэг боловч хүхэр, азотыг мэддэггүй. Хоёр үл мэдэгдэх асуудлын сонгодог жишээ! Бид аммонийн сульфатын нэг "молекул" биш, харин NH 4 + ба SO 4 2- гэсэн хоёр ионы нэгдэл гэж үзэх болно. Ионы цэнэг нь бидэнд мэдэгдэж байгаа бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь үл мэдэгдэх исэлдэлтийн төлөвтэй нэг атом агуулдаг. Өмнөх асуудлуудыг шийдвэрлэхэд олж авсан туршлагаа ашиглан бид азот, хүхрийн исэлдэлтийн төлөвийг хялбархан олох боломжтой. Хариулт: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Дүгнэлт: Хэрэв молекул нь тодорхойгүй исэлдэлтийн төлөвтэй хэд хэдэн атом агуулдаг бол молекулыг хэд хэдэн хэсэгт "хуваахыг" оролдоорой.

Органик нэгдлүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг хэрхэн зохион байгуулах вэ

Жишээ 6. CH 3 CH 2 OH дахь бүх элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг заана уу.

Шийдэл. Органик нэгдлүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг олох нь өөрийн гэсэн онцлогтой. Ялангуяа нүүрстөрөгчийн атом бүрийн исэлдэлтийн төлөвийг тусад нь олох шаардлагатай. Та дараах байдлаар тайлбарлаж болно. Жишээлбэл, метилийн бүлгийн нүүрстөрөгчийн атомыг авч үзье. Энэ С атом нь 3 устөрөгчийн атом болон хөрш нүүрстөрөгчийн атомтай холбогддог. C-H бондын дагуу электрон нягт нь нүүрстөрөгчийн атом руу шилждэг (С-ийн цахилгаан сөрөг чанар нь устөрөгчийн EO-ээс давсан тул). Хэрэв энэ шилжилт бүрэн хийгдсэн бол нүүрстөрөгчийн атом -3 цэнэг авах болно.

-CH 2 OH бүлгийн С атом нь хоёр устөрөгчийн атом (электрон нягтын С руу шилжих шилжилт), нэг хүчилтөрөгчийн атом (электрон нягтын О руу шилжих шилжилт) болон нэг нүүрстөрөгчийн атомтай (энэ нь шилжилт гэж үзэж болно) холбогддог. электрон нягтралд энэ тохиолдолд тохиолддоггүй). Нүүрстөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв -2 +1 +0 = -1.

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

"Валент" ба "исэлдэлтийн төлөв" гэсэн ойлголтыг бүү андуур!

Исэлдэлтийн тоог валенттай андуурдаг. Энэ алдааг бүү хий. Би үндсэн ялгааг жагсаах болно:

• исэлдэлтийн төлөв нь (+ эсвэл -) тэмдэгтэй, валент нь байхгүй;
• нийлмэл бодист ч гэсэн исэлдэлтийн төлөв тэгтэй тэнцүү байж болно, энэ нь дүрмээр бол тухайн элементийн атом нь бусад атомуудтай холбоогүй гэсэн үг юм (бид ямар ч төрлийн нэгдлүүд болон бусад "экзотикууд" -ын талаар ярихгүй; энд);
• исэлдэлтийн төлөв нь зөвхөн ионы холбоо бүхий нэгдлүүдэд жинхэнэ утгыг олж авдаг албан ёсны ойлголт бөгөөд эсрэгээр нь ковалент нэгдлүүдтэй харьцуулахад хамгийн тохиромжтой байдаг.

Исэлдэлтийн төлөв (илүү нарийвчлалтай, түүний модуль) нь валенттай тоон хувьд тэнцүү байдаг боловч ихэнхдээ эдгээр утгууд давхцдаггүй. Жишээлбэл, CO 2 дахь нүүрстөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь +4; С-ийн валент нь мөн IV-тэй тэнцүү байна. Гэхдээ метанол (CH 3 OH) -д нүүрстөрөгчийн валент нь ижил хэвээр, С-ийн исэлдэлтийн төлөв -1-тэй тэнцүү байна.

"Исэлдэлтийн төлөв" сэдвээр богино хэмжээний тест

Энэ сэдвийн талаарх ойлголтоо шалгахын тулд хэдэн минут зарцуулаарай. Та таван энгийн асуултанд хариулах хэрэгтэй. Амжилт хүсье!

Цахилгаан сөрөг чанар (EO) гэдэг нь атомуудын бусад атомуудтай холбогдох үед электронуудыг татах чадвар юм .

Электрон сөрөг чанар нь цөм ба валентийн электронуудын хоорондох зай, валентийн бүрхүүл дуусахад хэр ойрхон байгаагаас хамаарна. Атомын радиус бага байх тусам валентын электронууд их байх тусам түүний ЭО өндөр байна.

Фтор бол хамгийн электрон сөрөг элемент юм. Нэгдүгээрт, түүний валентийн бүрхүүлд 7 электрон байдаг (октетт зөвхөн 1 электрон дутуу), хоёрдугаарт, энэ валентын бүрхүүл (...2s 2 2p 5) цөмтэй ойрхон байрладаг.

Шүлт ба шүлтлэг шороон металлын атомууд нь хамгийн бага электрон сөрөг байдаг. Тэдгээр нь том радиустай бөгөөд гаднах электрон бүрхүүлүүд нь бүрэн гүйцэд биш юм. Тэдний хувьд валентийн электронуудаа өөр атомд өгөх нь электрон "олж авах"-аас хамаагүй хялбар байдаг (дараа нь гаднах бүрхүүл бүрэн болно).

Электрон сөрөг чанарыг тоон хэлбэрээр илэрхийлж, элементүүдийг нэмэгдүүлэх дарааллаар эрэмбэлж болно. Америкийн химич Л.Паулингын санал болгосон цахилгаан сөрөг байдлын хэмжүүрийг ихэвчлэн ашигладаг.

Нэгдлийн элементүүдийн электрон сөрөг байдлын ялгаа ( ΔX) нь химийн бондын төрлийг шүүх боломжийг танд олгоно. Хэрэв үнэ цэнэ ΔX= 0 - холболт ковалент туйлт бус.

Цахилгаан сөрөг байдлын зөрүү 2.0 хүртэл байвал холбоог дуудна ковалент туйл, жишээ нь: Фтор устөрөгчийн молекул дахь H-F холбоо HF: Δ X = (3.98 - 2.20) = 1.78

2.0-ээс их цахилгаан сөрөг байдлын зөрүүтэй холбоог авч үзнэ ион. Жишээ нь: NaCl нэгдэл дэх Na-Cl холбоо: Δ X = (3.16 - 0.93) = 2.23.

Исэлдэлтийн төлөв

Исэлдэлтийн төлөв (CO) нь молекулын атомын нөхцөлт цэнэг бөгөөд молекул нь ионуудаас бүрдэх ба ерөнхийдөө цахилгаанаар саармаг байдаг гэсэн таамаглалаар тооцоолсон цэнэг юм.

Ионы холбоо үүсэх үед электрон нь бага цахилгаан сөрөг атомаас илүү цахилгаан сөрөг атом руу шилжихэд атомууд цахилгаан саармаг байдлаа алдаж, ион болж хувирдаг. бүхэл тооны хураамж үүсдэг. Ковалентын туйлын холбоо үүсэхэд электрон бүрэн бус харин хэсэгчлэн шилждэг тул хэсэгчилсэн цэнэгүүд үүсдэг (доорх зураг дээрх HCl). Электрон устөрөгчийн атомаас хлор руу бүрэн шилжиж, устөрөгч дээр +1, хлор дээр -1 гэсэн бүхэл бүтэн эерэг цэнэг үүссэн гэж төсөөлье. Ийм ердийн цэнэгийг исэлдэлтийн төлөв гэж нэрлэдэг.

Энэ зураг нь эхний 20 элементийн исэлдэлтийн төлөвийг харуулж байна.
Анхаарна уу. Хамгийн их CO нь үелэх систем дэх бүлгийн дугаартай тэнцүү байдаг. Үндсэн дэд бүлгүүдийн металлууд нь нэг шинж чанартай CO-тэй байдаг бол металл бус металлууд нь дүрмээр бол CO-ийн тархалттай байдаг. Тиймээс металл бус нь олон тооны нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд металуудтай харьцуулахад илүү "олон янзын" шинж чанартай байдаг.

Исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох жишээ

Нэгдлүүд дэх хлорын исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлъё.

Бидний авч үзсэн дүрмүүд нь өгөгдсөн аминопропан молекул зэрэг бүх элементийн CO-ийг тооцоолох боломжийг бидэнд үргэлж олгодоггүй.

Энд дараахь техникийг ашиглах нь тохиромжтой.

1) Бид молекулын бүтцийн томъёог дүрсэлсэн, зураас нь холбоо, хос электрон юм.

2) Бид зураасыг илүү EO атом руу чиглэсэн сум болгон хувиргадаг. Энэ сум нь электроныг атом руу шилжүүлэхийг бэлэгддэг. Хэрэв хоёр ижил атом холбогдсон бол бид шугамыг байгаагаар нь үлдээдэг - электрон дамжуулалт байхгүй.

3) Бид хэдэн электрон "ирсэн" ба "зүүн" гэдгийг тоолдог.

Жишээлбэл, эхний нүүрстөрөгчийн атомын цэнэгийг тооцоолъё. Гурван сум атом руу чиглэсэн бөгөөд энэ нь 3 электрон ирсэн гэсэн үг, цэнэг -3.

Хоёр дахь нүүрстөрөгчийн атом: устөрөгч түүнд электрон, азот нь нэг электрон авчээ. Төлбөр өөрчлөгдөөгүй, тэг болсон. гэх мэт.

Валент

Валент(Латин valēns "хүчтэй" гэсэн үгнээс) - атомуудын бусад элементийн атомуудтай тодорхой тооны химийн холбоо үүсгэх чадвар.

Үндсэндээ валент гэдэг нь атомуудын тодорхой тооны ковалент холбоо үүсгэх чадвар. Хэрэв атом байгаа бол nхосгүй электрон ба мдан электрон хос бол энэ атом үүсч болно n+mбусад атомуудтай ковалент холбоо, өөрөөр хэлбэл. түүний валент нь тэнцүү байх болно n+m. Хамгийн их валентыг тооцоолохдоо "сэтгэл хөдөлсөн" төлөвийн цахим тохиргооноос эхлэх хэрэгтэй. Жишээлбэл, бериллий, бор, азотын атомын хамгийн их валент нь 4 (жишээлбэл, Be(OH) 4 2-, BF 4 - ба NH 4 +), фосфор - 5 (PCl 5), хүхэр - 6 ( H 2 SO 4), хлор - 7 (Cl 2 O 7).

Зарим тохиолдолд валент нь исэлдэлтийн төлөвтэй тоон хувьд давхцаж болох боловч тэдгээр нь хоорондоо ямар ч байдлаар ижил байдаггүй. Жишээлбэл, N2 ба CO молекулуудад гурвалсан холбоо үүсдэг (өөрөөр хэлбэл атом бүрийн валент нь 3), харин азотын исэлдэлтийн төлөв 0, нүүрстөрөгч +2, хүчилтөрөгч -2 байна.

Исэлдэлтийн төлөвийг хэрхэн тодорхойлох вэ? Тогтмол хүснэгт нь аливаа химийн элементийн энэхүү тоон утгыг бүртгэх боломжийг олгодог.

Тодорхойлолт

Эхлээд энэ нэр томъёо нь юуг илэрхийлж байгааг ойлгохыг хичээцгээе. Тогтмол хүснэгтийн дагуу исэлдэлтийн төлөв нь химийн харилцан үйлчлэлийн явцад элемент хүлээн авсан эсвэл татгалзсан электронуудын тоог илэрхийлдэг. Энэ нь сөрөг ба эерэг утгыг авч болно.

Хүснэгттэй холбох

Исэлдэлтийн төлөвийг хэрхэн тодорхойлох вэ? Тогтмол систем нь босоо байрлалтай найман бүлгээс бүрдэнэ. Тэд тус бүр нь үндсэн ба хоёрдогч гэсэн хоёр дэд бүлэгтэй. Элементүүдийн хэмжигдэхүүнийг тохируулахын тулд та тодорхой дүрмийг ашиглах ёстой.

Заавар

Элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг хэрхэн тооцоолох вэ? Хүснэгт нь энэ асуудлыг бүрэн даван туулах боломжийг танд олгоно. Эхний бүлэгт (үндсэн дэд бүлэг) байрладаг шүлтлэг металлууд нь нэгдлүүдэд исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг бөгөөд энэ нь тэдний хамгийн өндөр валенттай тэнцүү + -тэй тохирч байна. Хоёр дахь бүлгийн металлууд (А дэд бүлэг) +2 исэлдэлтийн төлөвтэй байна.

Хүснэгт нь энэ утгыг зөвхөн металл шинж чанарыг харуулсан элементүүдэд төдийгүй металл бус металлын хувьд тодорхойлох боломжийг олгодог. Тэдний хамгийн их утга нь хамгийн өндөр валенттай тохирно. Жишээлбэл, хүхрийн хувьд +6, азотын хувьд +5 байна. Тэдний хамгийн бага (хамгийн бага) үзүүлэлтийг хэрхэн тооцдог вэ? Хүснэгт нь энэ асуултад бас хариулдаг. Наймаас бүлгийн дугаарыг хасах хэрэгтэй. Жишээлбэл, хүчилтөрөгчийн хувьд -2, азотын хувьд -3 байна.

Бусад бодисуудтай химийн харилцан үйлчлэлд ороогүй энгийн бодисын хувьд тодорхойлсон үзүүлэлтийг тэгтэй тэнцүү гэж үзнэ.

Хоёртын нэгдлүүдийн зохион байгуулалттай холбоотой үндсэн үйлдлүүдийг тодорхойлохыг хичээцгээе. Тэдгээрийн исэлдэлтийн төлөвийг хэрхэн тохируулах вэ? Тогтмол хүснэгт нь асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалдаг.

Жишээлбэл, кальцийн исэл CaO-г авч үзье. Хоёр дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлэгт байрлах кальцийн хувьд утга нь тогтмол, +2-тэй тэнцүү байх болно. Металл бус шинж чанартай хүчилтөрөгчийн хувьд энэ үзүүлэлт нь сөрөг утгатай байх бөгөөд энэ нь -2-той тохирч байна. Тодорхойлолтын зөв эсэхийг шалгахын тулд бид олж авсан тоон үзүүлэлтүүдийг нэгтгэн харуулав. Үүний үр дүнд бид тэгийг авдаг тул тооцоолол зөв байна.

Өөр нэг CuO хоёртын нэгдэл дэх ижил төстэй үзүүлэлтүүдийг тодорхойлъё. Зэс нь хоёрдогч дэд бүлэгт (эхний бүлэг) байрладаг тул судалж буй үзүүлэлт нь өөр өөр утгыг илэрхийлж болно. Тиймээс үүнийг тодорхойлохын тулд эхлээд хүчилтөрөгчийн үзүүлэлтийг тодорхойлох хэрэгтэй.

Хоёртын томъёоны төгсгөлд байрлах металл бус исэлдэлтийн тоо сөрөг байна. Энэ элемент нь зургаа дахь бүлэгт байрладаг тул наймаас зургаа хасах үед хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь -2-той тохирч байгааг олж мэднэ. Нэгдэлд индекс байхгүй тул зэсийн исэлдэлтийн төлөвийн индекс +2-тэй тэнцүү эерэг байх болно.

Химийн хүснэгтийг өөр яаж ашигладаг вэ? Гурван элементээс бүрдэх томъёоны элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг мөн тодорхой алгоритм ашиглан тооцдог. Нэгдүгээрт, эдгээр үзүүлэлтүүдийг эхний болон сүүлчийн элемент дээр байрлуулна. Эхнийх нь энэ үзүүлэлт нь валенттай тохирох эерэг утгатай байх болно. Металл бус хамгийн гаднах элементийн хувьд энэ үзүүлэлт нь сөрөг утгатай байна (бүлгийн дугаарыг наймаас хасна). Төв элементийн исэлдэлтийн төлөвийг тооцоолохдоо математикийн тэгшитгэлийг ашигладаг. Тооцоолохдоо элемент тус бүрт байгаа индексүүдийг харгалзан үзнэ. Бүх исэлдэлтийн төлөвийн нийлбэр нь тэг байх ёстой.

Хүхрийн хүчилд тодорхойлох жишээ

Энэ нэгдлийн томъёо нь H 2 SO 4 юм. Устөрөгчийн исэлдэлтийн түвшин +1, хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн түвшин -2 байна. Хүхрийн исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлохын тулд бид математикийн тэгшитгэлийг үүсгэдэг: + 1 * 2 + X + 4 * (-2) = 0. Хүхрийн исэлдэлтийн төлөв нь +6-тай тохирч байгааг олж мэдэв.

Дүгнэлт

Дүрмийг ашиглахдаа та исэлдэлтийн урвалын коэффициентийг оноож болно. ЕБС-ийн 9-р ангийн химийн хичээл дээр энэ асуудлыг хэлэлцдэг. Нэмж дурдахад исэлдэлтийн төлөвийн талаархи мэдээлэл нь OGE болон USE даалгавруудыг гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

Видео заавар 2: Химийн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөв

Видео заавар 3: Валент. Валент чанарыг тодорхойлох

Лекц: Цахилгаан сөрөг чанар. Химийн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөв ба валент

Цахилгаан сөрөг чанар

Цахилгаан сөрөг чанаргэдэг нь атомуудын бусад атомуудаас электронуудыг татах чадвар юм.

Хүснэгтийг ашиглан тодорхой химийн элементийн цахилгаан сөрөг чанарыг үнэлэхэд хялбар байдаг. Бидний нэг хичээл дээр үелэх систем дэх цэгүүдийг зүүнээс баруун тийш, бүлгээр доошоо дээш шилжих үед энэ нь нэмэгддэг гэж хэлснийг санаарай.

Жишээлбэл, санал болгож буй цувралаас аль элемент нь хамгийн электрон сөрөг болохыг тодорхойлох даалгавар өгсөн: C (нүүрстөрөгч), N (азот), O (хүчилтөрөгч), S (хүхэр)? Бид хүснэгтийг хараад энэ нь О гэдгийг олж мэдэв, учир нь тэр баруун талд, бусдаас өндөр байдаг.

Цахилгаан сөрөг чанарт ямар хүчин зүйл нөлөөлдөг вэ? Энэ:

• Атомын радиус нь бага байх тусам цахилгаан сөрөг чанар өндөр байдаг.
• Валент бүрхүүл нь электроноор дүүрсэн байх тусам электрон сөрөг чанар өндөр болно.

Бүх химийн элементүүдээс фтор нь атомын радиус бага, валентийн бүрхүүлд 7 электронтой тул хамгийн электрон сөрөг нь юм.

Атомын электрон сөрөг утгууд тогтмол байж болохгүй, учир нь Энэ нь дээр дурдсан олон хүчин зүйлээс, түүнчлэн ижил элементийн хувьд өөр байж болох исэлдэлтийн зэрэгээс хамаарна. Тиймээс цахилгаан сөрөг утгын харьцангуй байдлын тухай ярих нь заншилтай байдаг. Та дараах жинг ашиглаж болно.

Хоёр элементээс бүрдэх хоёртын нэгдлүүдийн томъёог бичихдээ цахилгаан сөрөг байдлын утгууд хэрэгтэй болно. Жишээлбэл, Cu 2 O зэсийн ислийн томъёо - эхний элемент нь электрон сөрөг чанар багатай элементийг бичих ёстой.

Исэлдэлтийн төлөв

Исэлдэлтийн төлөв (CO)- энэ бол нэгдэл дэх атомын нөхцөлт буюу бодит цэнэг: нөхцөлт - хэрэв бонд нь туйлын ковалент бол бодит - хэрэв холбоо ион бол.

Атом электрон өгөхдөө эерэг цэнэг, электрон хүлээн авахдаа сөрөг цэнэг авдаг.

Исэлдэлтийн төлөвийг тэмдэглэгээний дээр тэмдэглэсэн байна «+»/«-» . Мөн завсрын СО-ууд байдаг. Элементийн CO хамгийн их эерэг ба бүлгийн дугаартай тэнцүү, металлын хувьд хамгийн бага сөрөг нь тэг, металл бусын хувьд = (Бүлэг № – 8). Хамгийн их CO-тэй элементүүд нь зөвхөн электроныг хүлээн авдаг бөгөөд хамгийн бага CO-тэй элементүүд нь зөвхөн электронуудыг өгдөг. Завсрын CO-тэй элементүүд нь электрон өгч, хүлээн авах боломжтой.

CO-ийг тодорхойлохын тулд дагаж мөрдөх ёстой зарим дүрмийг авч үзье.

Бүх энгийн бодисын CO 0 байна.

Аливаа молекул цахилгаанаар саармаг байдаг тул молекул дахь бүх CO-ийн атомын нийлбэр нь тэгтэй тэнцүү байна.

Ковалентын туйлт бус холбоо бүхий нэгдлүүдийн хувьд CO нь тэгтэй тэнцүү (O 2 0), ионы холбоо нь ионуудын цэнэгтэй тэнцүү байна (Na + Cl - натрийн CO +1, хлор -1). Ковалентын туйлшралтай нэгдлүүдийн CO элементүүдийг ионы холбоо гэж үздэг (H:Cl = H + Cl - нь H +1 Cl -1 гэсэн үг).

Хамгийн их цахилгаан сөрөг нөлөөтэй нэгдлийн элементүүд сөрөг исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг бол хамгийн бага цахилгаан сөрөг нөлөөтэй нь эерэг исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг. Үүний үндсэн дээр металууд зөвхөн "+" исэлдэлтийн төлөвтэй байна гэж дүгнэж болно.

Тогтмол исэлдэлтийн төлөв:

Шүлтлэг металл +1.

Хоёр дахь бүлгийн бүх металлууд +2. Үл хамаарах зүйл: Hg +1, +2.

Хөнгөн цагаан +3.

• Устөрөгч +1. Үл хамаарах зүйл: NaH, CaH 2 гэх мэт идэвхтэй металлын гидрид, устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь -1 байна.

  Хүчилтөрөгч - 2. Үл хамаарах зүйл: F 2 -1 O +2 ба хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв нь –O–O– бүлэг агуулсан хэт исэл.

Ионы холбоо үүсэх үед бага электрон сөрөг атомаас илүү их цахилгаан сөрөг атом руу тодорхой электрон дамжуулалт үүсдэг. Түүнчлэн, энэ процесст атомууд үргэлж цахилгаан саармаг байдлаа алдаж, улмаар ион болж хувирдаг. Бүхэл тооны хураамжууд мөн үүсдэг. Туйлын ковалент холбоо үүсэх үед электрон зөвхөн хэсэгчлэн шилждэг тул хэсэгчилсэн цэнэгүүд үүсдэг.

ВалентЭнэ нь атомуудын n-ийг үүсгэх чадвар юм - бусад элементийн атомуудтай химийн бондын тоо.

Валент гэдэг нь атомын өөр атомыг өөртөө ойр байлгах чадвар юм. Танай сургуулийн химийн хичээлээс мэдэж байгаагаар янз бүрийн атомууд хоорондоо гадаад энергийн түвшний электронуудаар холбогддог. Хослогдоогүй электрон өөр атомаас хосыг хайдаг. Эдгээр гадаад түвшний электронуудыг валентийн электрон гэж нэрлэдэг. Энэ нь валентыг атомуудыг хооронд нь холбосон электрон хосуудын тоо гэж бас тодорхойлж болно гэсэн үг юм. Усны бүтцийн томьёог харна уу: H – O – H. Зураас бүр нь электрон хос бөгөөд энэ нь валентыг харуулж байна гэсэн үг, өөрөөр хэлбэл. Энд байгаа хүчилтөрөгч нь хоёр шугамтай бөгөөд энэ нь хоёр валент, устөрөгчийн молекулууд тус бүр нэг шугамаас ирдэг, энэ нь устөрөгч нь нэг валент гэсэн үг юм. Бичих үед валентийг Ромын тоогоор илэрхийлнэ: O (II), H (I). Элементийн дээр мөн зааж өгч болно.

Валент нь тогтмол эсвэл хувьсагч байж болно. Жишээлбэл, металл шүлтийн хувьд энэ нь тогтмол бөгөөд I-тэй тэнцүү. Гэхдээ янз бүрийн нэгдлүүд дэх хлор нь I, III, V, VII валентуудыг харуулдаг.

Элементийн валентыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Үелэх хүснэгтийг дахин харцгаая. Үндсэн дэд бүлгийн металлууд тогтмол валенттай байдаг тул эхний бүлгийн металлууд I, хоёрдугаарт - II валенттай байдаг. Хажуугийн дэд бүлгийн металлууд хувьсах валенттай байдаг. Энэ нь металл бусын хувьд бас хувьсах шинж чанартай байдаг. Атомын хамгийн өндөр валент нь бүлгийн дугаартай тэнцүү, хамгийн бага нь = бүлгийн дугаар - 8. Танил томъёолол. Энэ нь валент нь исэлдэлтийн төлөвтэй давхцдаг гэсэн үг биш гэж үү? Валент нь исэлдэлтийн төлөвтэй давхцаж болохыг санаарай, гэхдээ эдгээр үзүүлэлтүүд нь хоорондоо ижил биш юм. Валент нь =/- тэмдэгтэй байж болохгүй, мөн тэг байж болохгүй.

Хоёр дахь арга нь аль нэг элементийн тогтмол валент нь мэдэгдэж байгаа бол химийн томъёогоор валентыг тодорхойлох явдал юм. Жишээлбэл, зэсийн ислийн томъёог ав: CuO. Хүчилтөрөгчийн валент II. Энэ томъёонд нэг хүчилтөрөгчийн атомын хувьд нэг зэсийн атом байгаа нь зэсийн валент нь II-тэй тэнцүү байна гэсэн үг юм. Одоо илүү төвөгтэй томъёог авч үзье: Fe 2 O 3. Хүчилтөрөгчийн атомын валент нь II байна. Энд гурван ийм атом байна, 2*3 =6 үржүүл. Хоёр төмрийн атом тутамд 6 валент байдгийг бид олж мэдсэн. Нэг төмрийн атомын валентыг олъё: 6:2=3. Энэ нь төмрийн валент III гэсэн үг юм.

Нэмж дурдахад "хамгийн их валент" -ыг тооцоолох шаардлагатай бол "сэтгэл хөдөлсөн" төлөвт байгаа цахим тохиргооноос үргэлж эхлэх хэрэгтэй.