Pse ndryshon gjendja e oksidimit? Gjendja e oksidimit

Në studimin e lidhjeve kimike jonike dhe kovalente polare, ju u njohët me substanca komplekse që përbëhen nga dy elementë kimikë. Substancat e tilla quhen të dyfishta (nga latinishtja bi - "dy") ose me dy elementë.

Le të kujtojmë përbërjet tipike bpnar që përmendëm si shembull për të shqyrtuar mekanizmat e formimit të lidhjeve kimike jonike dhe kovalente polare: NaHl - klorur natriumi dhe HCl - klorur hidrogjeni. Në rastin e parë, lidhja është jonike: atomi i natriumit transferoi elektronin e tij të jashtëm në atomin e klorit dhe në të njëjtën kohë u shndërrua në një jon me ngarkesë -1. dhe atomi i klorit pranoi një elektron dhe u bë një jon me ngarkesë -1. Skematikisht, procesi i shndërrimit të atomeve në jone mund të përshkruhet si më poshtë:

Në molekulën e HCl, lidhja formohet për shkak të çiftëzimit të elektroneve të jashtme të paçiftuara dhe formimit të një çifti elektronik të përbashkët të atomeve të hidrogjenit dhe klorit.

Është më e saktë të imagjinohet formimi i një lidhje kovalente në një molekulë të klorurit të hidrogjenit si mbivendosje e resë s një-elektronike të atomit të hidrogjenit me renë p një-elektronike të atomit të klorit:

Gjatë një ndërveprimi kimik, çifti elektronik i përbashkët zhvendoset drejt atomit më elektronegativ të klorit:

Tarifa të tilla të kushtëzuara quhen gjendja e oksidimit. Gjatë përcaktimit të këtij koncepti, supozohet në mënyrë konvencionale se në përbërjet polare kovalente elektronet lidhëse transferohen plotësisht në një atom më elektronegativ, dhe për këtë arsye komponimet përbëhen vetëm nga jone të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht.

është ngarkesa e kushtëzuar e atomeve të një elementi kimik në një përbërje, e llogaritur në bazë të supozimit se të gjitha përbërjet (si jonike ashtu edhe polare kovalente) përbëhen vetëm nga jone.

Numri i oksidimit mund të ketë vlera negative, pozitive ose zero, të cilat zakonisht vendosen mbi simbolin e elementit në krye, për shembull:

Ato atome që kanë marrë elektrone nga atome të tjera ose në të cilat janë zhvendosur çiftet e zakonshme të elektroneve, domethënë atomet e elementeve më elektronegativë, kanë një gjendje oksidimi negativ. Fluori ka gjithmonë një gjendje oksidimi prej -1 në të gjitha përbërjet. Oksigjeni, elementi i dytë më elektronegativ pas fluorit, pothuajse gjithmonë ka një gjendje oksidimi prej -2, me përjashtim të komponimeve me fluor, për shembull:

Një gjendje pozitive oksidimi u caktohet atyre atomeve që dhurojnë elektronet e tyre në atome të tjera ose nga të cilat nxirren çifte të përbashkëta elektronesh, domethënë atome të elementeve më pak elektronegative. Metalet kanë gjithmonë një gjendje oksidimi pozitiv. Metalet e nëngrupeve kryesore:

Grupi I në të gjitha komponimet gjendja e oksidimit është +1,
Grupi II është i barabartë me +2. Grupi III - +3, për shembull:

Në komponimet, gjendja totale e oksidimit është gjithmonë zero. Duke e ditur këtë dhe gjendjen e oksidimit të njërit prej elementeve, gjithmonë mund të gjeni gjendjen e oksidimit të një elementi tjetër duke përdorur formulën e një përbërjeje binar. Për shembull, le të gjejmë gjendjen e oksidimit të klorit në përbërjen Cl2O2. Le të shënojmë gjendjen e oksidimit -2
oksigjen: Cl2O2. Prandaj, shtatë atome oksigjeni do të kenë një ngarkesë totale negative (-2) 7 =14. Atëherë ngarkesa totale e dy atomeve të klorit do të jetë +14, dhe e një atomi klori:
(+14):2 = +7.

Në mënyrë të ngjashme, duke ditur gjendjet e oksidimit të elementeve, mund të krijoni një formulë për një përbërje, për shembull, karabit alumini (një përbërës alumini dhe karboni). Le të shkruajmë shenjat e aluminit dhe karbonit pranë AlC, me shenjën e aluminit në fillim, pasi është metal. Duke përdorur tabelën periodike të elementeve, përcaktojmë numrin e elektroneve të jashtme: Al ka 3 elektrone, C ka 4. Atomi i aluminit do të heqë 3 elektronet e tij të jashtme në karbon dhe do të marrë një gjendje oksidimi prej +3, e barabartë me ngarkesën e joni. Atomi i karbonit, përkundrazi, do të marrë 4 elektronet që mungojnë në "tetën e dashur" dhe do të marrë një gjendje oksidimi prej -4.

Le t'i shkruajmë këto vlera në formulën: AlC, dhe të gjejmë shumëfishin më të vogël të përbashkët për to, është i barabartë me 12. Pastaj llogarisim indekset:

Njohja e gjendjeve të oksidimit të elementeve është gjithashtu e nevojshme për të qenë në gjendje të emërtoni saktë një përbërje kimike.

Emrat e përbërjeve binare përbëhet nga dy fjalë - emrat e elementeve kimike që i formojnë ato. Fjala e parë tregon pjesën elektronegative të përbërjes - jometal emri i saj latin me prapashtesën -id është gjithmonë në rasën emërore. Fjala e dytë tregon pjesën elektropozitive - një element metalik ose më pak elektronegativ, emri i tij është gjithmonë në rastin gjinor. Nëse një element elektropozitiv shfaq shkallë të ndryshme oksidimi, atëherë kjo pasqyrohet në emër, duke treguar shkallën e oksidimit me një numër romak, i cili vendoset në fund.

Në mënyrë që kimistët nga vende të ndryshme të kuptonin njëri-tjetrin, ishte e nevojshme të krijohej një terminologji dhe nomenklaturë e unifikuar e substancave. Parimet e nomenklaturës kimike u zhvilluan për herë të parë nga kimistët francezë A. Lavoisier, A. Fourqutois, L. Guiton dhe C. Berthollet në 1785. Aktualisht, Unioni Ndërkombëtar i Kimisë së Pastër dhe të Aplikuar (IUPAC) koordinon aktivitetet e shkencëtarëve në një numër vendesh dhe nxjerr rekomandime për nomenklaturën e substancave dhe terminologjinë e përdorur në kimi.

Synimi: Vazhdoni të studioni valencën. Jepni konceptin e gjendjes së oksidimit. Konsideroni llojet e gjendjeve të oksidimit: pozitive, negative, vlerë zero. Mësoni të përcaktoni saktë gjendjen e oksidimit të një atomi në një përbërje. Mësoni teknika për krahasimin dhe përgjithësimin e koncepteve që studiohen; zhvillojnë aftësi në përcaktimin e shkallës së oksidimit duke përdorur formulat kimike; të vazhdojë të zhvillojë aftësitë e punës së pavarur; promovojnë zhvillimin e të menduarit logjik. Të zhvillojë një ndjenjë tolerance (tolerancë dhe respekt për mendimet e njerëzve të tjerë) dhe ndihmë reciproke; të kryejë edukim estetik (nëpërmjet hartimit të tabelave dhe fletoreve, kur përdorni prezantime).

Ecuria e mësimit

I. Momenti organizativ

Kontrollimi i nxënësve për mësimin.

II. Përgatitja për mësimin.

Për mësimin do t'ju duhet: Tabela periodike e D.I Mendeleev, teksti shkollor, fletore pune, stilolapsa, lapsa.

III. Kontrollimi i detyrave të shtëpisë.

Një sondazh frontal, disa do të punojnë në tabelë duke përdorur letra, një test dhe përfundimi i kësaj faze do të jetë një lojë intelektuale.

1. Puna me karta.

1 kartë

Përcaktoni fraksionet masive (%) të karbonit dhe oksigjenit në dioksid karboni (CO 2 ) .

2 kartë

Përcaktoni llojin e lidhjes në molekulën H 2 S Shkruani formulat strukturore dhe elektronike të molekulës.

2. Sondazh frontal

1. Çfarë është një lidhje kimike?
2. Cilat lloje të lidhjeve kimike njihni?
3. Cila lidhje quhet lidhje kovalente?
4. Cilat lidhje kovalente dallohen?
5. Çfarë është valenca?
6. Si e përkufizojmë valencën?
7. Cilët elementë (metalet dhe jometalet) kanë valencë të ndryshueshme?

3. Testimi

1. Në cilat molekula ekziston një lidhje kovalente jopolare?

2 . Cila molekulë formon një lidhje të trefishtë kur formohet një lidhje kovalente jopolare?

3 . Si quhen jonet e ngarkuar pozitivisht?

A) kationet

B) molekulat

B) anionet

D) kristalet

4. Në cilin rresht ndodhen substancat e një përbërjeje jonike?

A) CH 4, NH 3, Mg

B) CI 2, MgO, NaCI

B) MgF 2, NaCI, CaCI 2

D) H2S, HCI, H2O

5 . Valenca përcaktohet nga:

A) sipas numrit të grupit

B) nga numri i elektroneve të paçiftuara

B) sipas llojit të lidhjes kimike

D) sipas numrit të periudhës.

4. Lojë intelektuale “Tic-tac-toe” »

Gjeni substanca me lidhje polare kovalente.

IV. Mësimi i materialit të ri

Gjendja e oksidimit është një karakteristikë e rëndësishme e gjendjes së një atomi në një molekulë. Valenca përcaktohet nga numri i elektroneve të paçiftuara në një atom, orbitaleve me çifte të vetme elektronesh, vetëm në procesin e ngacmimit të atomit. Valenca më e lartë e një elementi është zakonisht e barabartë me numrin e grupit. Shkalla e oksidimit në përbërjet me lidhje të ndryshme kimike formohet ndryshe.

Si formohet gjendja e oksidimit për molekulat me lidhje të ndryshme kimike?

1) Në përbërjet me lidhje jonike, gjendjet e oksidimit të elementeve janë të barabarta me ngarkesat e joneve.

2) Në përbërjet me një lidhje jopolare kovalente (në molekulat e substancave të thjeshta), gjendja e oksidimit të elementeve është 0.

N 2 0, CI 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0

3) Për molekulat me një lidhje polare kovalente, gjendja e oksidimit përcaktohet në mënyrë të ngjashme me molekulat me një lidhje kimike jonike.

Gjendja e oksidimit të elementit është ngarkesa e kushtëzuar e atomit të saj në një molekulë, nëse supozojmë se molekula përbëhet nga jone.

Gjendja e oksidimit të një atomi, ndryshe nga valenca e tij, ka një shenjë. Mund të jetë pozitiv, negativ dhe zero.

Valenca tregohet me numra romakë mbi simbolin e elementit:

dhe gjendja e oksidimit tregohet me numra arabë me ngarkesën mbi simbolet e elementit ( Mg +2 , Ca +2 ,Nnjë +1,C.I.ˉ¹).

Një gjendje pozitive oksidimi është e barabartë me numrin e elektroneve që u jepen këtyre atomeve. Një atom mund të heqë dorë nga të gjitha elektronet e valencës (për grupet kryesore këto janë elektrone të nivelit të jashtëm) që korrespondojnë me numrin e grupit në të cilin ndodhet elementi, duke shfaqur gjendjen më të lartë të oksidimit (me përjashtim të ОF 2). Për shembull: gjendja më e lartë e oksidimit të nëngrupit kryesor të grupit II është +2 ( Zn +2) Një shkallë pozitive shfaqet si nga metalet ashtu edhe nga jometalet, përveç F, He, Ne. C+4,Na+1 , Al+3

Një gjendje negative oksidimi është e barabartë me numrin e elektroneve të pranuara nga një atom i caktuar, ai shfaqet vetëm nga jometalet. Atomet jometale shtojnë aq elektrone sa u mungojnë për të përfunduar nivelin e jashtëm, duke shfaqur kështu një shkallë negative.

Për elementët e nëngrupeve kryesore të grupeve IV-VII, gjendja minimale e oksidimit është numerikisht e barabartë me

Për shembull:

Vlera e gjendjes së oksidimit ndërmjet gjendjeve më të larta dhe më të ulëta të oksidimit quhet e ndërmjetme:

Në përbërjet me një lidhje kovalente jopolare (në molekulat e substancave të thjeshta), gjendja e oksidimit të elementeve është 0: N 2 0 , MEI 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0

Për të përcaktuar gjendjen e oksidimit të një atomi në një përbërje, duhet të merren parasysh një sërë dispozitash:

1. Gjendja e oksidimitFnë të gjitha lidhjet është e barabartë me "-1".Na +1 F -1 , H +1 F -1

2. Gjendja e oksidimit të oksigjenit në shumicën e komponimeve është (-2) përjashtim: OF 2 , ku gjendja e oksidimit është O +2F -1

3. Hidrogjeni në shumicën e përbërjeve ka gjendje oksidimi +1, me përjashtim të përbërjeve me metale aktive, ku gjendja e oksidimit është (-1): Na +1 H -1

4. Shkalla e oksidimit të metaleve të nëngrupeve kryesoreI, II, IIIgrupet në të gjitha komponimet është +1,+2,+3.

Elementet me gjendje konstante oksidimi janë:

A) metalet alkaline (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - gjendja e oksidimit +1

B) elementet e nëngrupit II kryesor të grupit përveç (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - gjendja e oksidimit +2

B) element i grupit III: Al - gjendje oksidimi +3

Algoritmi për kompozimin e formulave në përbërje:

1 mënyrë

1 . Elementi me elektronegativitet më të ulët shkruhet në vendin e parë, dhe në vendin e dytë me elektronegativitet më të lartë.

2 . Elementi i shkruar në radhë të parë ka një ngarkesë pozitive "+", dhe elementi i shkruar në vendin e dytë ka një ngarkesë negative "-".

3 . Tregoni gjendjen e oksidimit për secilin element.

4 . Gjeni shumëfishin e përbashkët të gjendjeve të oksidimit.

5. Ndani shumëfishin më të vogël të përbashkët me vlerën e gjendjeve të oksidimit dhe caktoni indekset që rezultojnë në pjesën e poshtme djathtas pas simbolit të elementit përkatës.

6. Nëse gjendja e oksidimit është çift - tek, atëherë ato shfaqen pranë simbolit në fund djathtas - një kryq - të kryqëzuar pa shenjat "+" dhe "-":

7. Nëse gjendja e oksidimit ka një vlerë të barabartë, atëherë ato së pari duhet të reduktohen në vlerën më të ulët të gjendjes së oksidimit dhe të vendosni një kryq pa shenjat "+" dhe "-": C +4 O -2

Metoda 2

1 . Le të shënojmë gjendjen e oksidimit të N me X, të tregojmë gjendjen e oksidimit të O: N 2 xO 3 -2

2 . Përcaktoni shumën e ngarkesave negative për ta bërë këtë, shumëzoni gjendjen e oksidimit të oksigjenit me indeksin e oksigjenit: 3· (-2)= -6;

3 Që një molekulë të jetë elektrikisht neutrale, duhet të përcaktoni shumën e ngarkesave pozitive: X2 = 2X

4 .Bëni një ekuacion algjebrik:

N 2 + 3 O 3 –2

V. Konsolidimi

1) Përforcimi i temës me një lojë të quajtur "Gjarpri".

Rregullat e lojës: mësuesi shpërndan letra. Çdo kartë përmban një pyetje dhe një përgjigje për një pyetje tjetër.

Mësuesi fillon lojën. Kur pyetja lexohet, studenti që ka përgjigjen e pyetjes sime në kartelë ngre dorën dhe thotë përgjigjen. Nëse përgjigja është e saktë, atëherë ai lexon pyetjen e tij dhe nxënësi që ka përgjigjen e kësaj pyetje ngre dorën dhe përgjigjet etj. Formohet një gjarpër me përgjigje të sakta.

1. Si dhe ku tregohet gjendja e oksidimit të një atomi të një elementi kimik?
   Përgjigju: Numri arab mbi simbolin e elementit me ngarkesë "+" dhe "-".
2. Cilat lloje të gjendjeve të oksidimit dallohen në atomet e elementeve kimike?
   Përgjigju: i ndërmjetëm
3. Çfarë shkalle shfaq metali?
   Përgjigju: pozitive, negative, zero.
4. Çfarë shkalle shfaqin substancat ose molekulat e thjeshta me lidhje kovalente jopolare?
   Përgjigju: pozitive
5. Çfarë ngarkese kanë kationet dhe anionet?
   Përgjigju: null.
6. Si quhet gjendja e oksidimit që qëndron ndërmjet gjendjes së oksidimit pozitiv dhe negativ.
   Përgjigju: pozitive, negative

2) Shkruani formulat për substancat që përbëhen nga elementët e mëposhtëm

1. N dhe H
2. R dhe O
3. Zn dhe Cl

3) Gjeni dhe kryqëzoni substancat që nuk kanë gjendje të ndryshueshme oksidimi.

Na, Cr, Fe, K, N, Hg, S, Al, C

VI. Përmbledhja e mësimit.

Vlerësim me komente

VII. Detyrë shtëpie

§23, fq.67-72, plotësoni detyrën pas §23-faqe 72 Nr.1-4.

Temat e kodifikuesit të provimit të unifikuar të shtetit: Elektronegativiteti. Gjendja e oksidimit dhe valenca e elementeve kimike.

Kur atomet ndërveprojnë dhe formohen, elektronet ndërmjet tyre në shumicën e rasteve shpërndahen në mënyrë të pabarabartë, pasi vetitë e atomeve ndryshojnë. Më shumë elektronegative atomi tërheq densitetin e elektroneve më fort në vetvete. Një atom që ka tërhequr densitetin e elektroneve në vetvete fiton një ngarkesë të pjesshme negative δ — , "partneri" i tij është një ngarkesë e pjesshme pozitive δ+ . Nëse diferenca në elektronegativitetin e atomeve që formojnë një lidhje nuk kalon 1.7, ne e quajmë lidhjen polare kovalente . Nëse diferenca në elektronegativitetet që formojnë një lidhje kimike tejkalon 1.7, atëherë ne e quajmë një lidhje të tillë jonike .

Gjendja e oksidimit është ngarkesa e kushtëzuar ndihmëse e një atomi elementi në një përbërje, e llogaritur nga supozimi se të gjitha përbërjet përbëhen nga jone (të gjitha lidhjet polare janë jonike).

Çfarë do të thotë "tarifë me kusht"? Ne thjesht pajtohemi që do ta thjeshtojmë pak situatën: do të konsiderojmë çdo lidhje polare si plotësisht jonike dhe do të supozojmë se elektroni po largohet plotësisht ose po vjen nga një atom në tjetrin, edhe nëse në fakt nuk është kështu. . Dhe një elektron me kusht largohet nga një atom më pak elektronegativ në një atom më elektronegativ.

Për shembull, në lidhjen H-Cl besojmë se hidrogjeni me kusht "hoqi dorë" nga një elektron dhe ngarkesa e tij u bë +1, dhe klori "pranoi" një elektron dhe ngarkesa e tij u bë -1. Në fakt, nuk ka ngarkesa të tilla totale në këto atome.

Me siguri, keni një pyetje - pse të shpikni diçka që nuk ekziston? Ky nuk është një plan tinëzar i kimistëve, gjithçka është e thjeshtë: ky model është shumë i përshtatshëm. Idetë për gjendjen e oksidimit të elementeve janë të dobishme gjatë përpilimit klasifikimet substancat kimike, përshkrimi i vetive të tyre, përpilimi i formulave të përbërjeve dhe nomenklatura. Gjendjet e oksidimit përdoren veçanërisht shpesh kur punoni me reaksionet redoks.

Ka gjendje oksidimi më të larta, inferiore Dhe e ndërmjetme.

Më e lartë gjendja e oksidimit është e barabartë me numrin e grupit me shenjë plus.

Më e ulëta përkufizohet si numri i grupit minus 8.

DHE e ndërmjetme Një numër oksidimi është pothuajse çdo numër i plotë që varion nga gjendja më e ulët e oksidimit deri te më e larta.

Për shembull, azoti karakterizohet nga: gjendja më e lartë e oksidimit është +5, më e ulëta 5 - 8 = -3, dhe gjendjet e ndërmjetme të oksidimit nga -3 në +5. Për shembull, në hidrazinën N 2 H 4 gjendja e oksidimit të azotit është e ndërmjetme, -2.

Më shpesh, gjendja e oksidimit të atomeve në substanca komplekse tregohet së pari me një shenjë, pastaj me një numër, për shembull. +1, +2, -2 etj. Kur flasim për ngarkesën e një joni (duke supozuar se joni ekziston në të vërtetë në një përbërje), atëherë së pari tregoni numrin, pastaj shenjën. Për shembull: Ca 2+ , CO 3 2- .

Për të gjetur gjendjet e oksidimit, përdorni sa vijon rregullat :

1. Gjendja e oksidimit të atomeve në substanca të thjeshta e barabartë me zero;
2. NË molekulat neutrale shuma algjebrike e gjendjeve të oksidimit është zero, për jonet kjo shumë është e barabartë me ngarkesën e jonit;
3. Gjendja e oksidimit metalet alkali (elementet e grupit I të nëngrupit kryesor) në komponimet është +1, gjendja e oksidimit metalet alkaline të tokës (elementet e grupit II të nëngrupit kryesor) në përbërje është +2; gjendja e oksidimit alumini te komponimet është e barabartë me +3;
4. Gjendja e oksidimit hidrogjeni në komponimet me metale (- NaH, CaH 2, etj.) është e barabartë me -1 ; në komponimet me jometale () +1 ;
5. Gjendja e oksidimit oksigjen e barabartë me -2 . Përjashtim make up peroksidet– komponimet që përmbajnë grupin –O-O-, ku gjendja e oksidimit të oksigjenit është e barabartë me -1 dhe disa komponime të tjera ( superoksidet, ozonidet, fluoridet e oksigjenit NGA 2 etj.);
6. Gjendja e oksidimit fluori në të gjitha substancat komplekse është e barabartë -1 .

Më sipër janë renditur situatat kur marrim parasysh gjendjen e oksidimit konstante . Të gjithë elementët e tjerë kimikë kanë gjendje oksidimi — e ndryshueshme, dhe varet nga rendi dhe lloji i atomeve në përbërje.

Shembuj:

Ushtrimi: të përcaktojë gjendjet e oksidimit të elementeve në molekulën e dikromatit të kaliumit: K 2 Cr 2 O 7 .

Zgjidhja: Gjendja e oksidimit të kaliumit është +1, gjendja e oksidimit të kromit shënohet si X, gjendja e oksidimit të oksigjenit -2. Shuma e të gjitha gjendjeve të oksidimit të të gjitha atomeve në një molekulë është e barabartë me 0. Marrim ekuacionin: +1*2+2*x-2*7=0. Duke e zgjidhur atë, marrim gjendjen e oksidimit të kromit +6.

Në përbërjet binare, elementi më elektronegativ ka një gjendje oksidimi negativ, dhe elementi më pak elektronegativ ka një gjendje oksidimi pozitiv.

vini re se Koncepti i gjendjes së oksidimit është shumë arbitrar! Numri i oksidimit nuk tregon ngarkesën reale të një atomi dhe nuk ka asnjë kuptim të vërtetë fizik. Ky është një model i thjeshtuar që funksionon në mënyrë efektive kur na duhet, për shembull, të barazojmë koeficientët në ekuacionin e një reaksioni kimik, ose të algoritmojmë klasifikimin e substancave.

Numri i oksidimit nuk është valencë! Gjendja e oksidimit dhe valenca nuk përkojnë në shumë raste. Për shembull, valenca e hidrogjenit në substancën e thjeshtë H2 është e barabartë me I, dhe gjendja e oksidimit, sipas rregullit 1, është e barabartë me 0.

Këto janë rregullat bazë që do t'ju ndihmojnë të përcaktoni gjendjen e oksidimit të atomeve në komponimet në shumicën e rasteve.

Në disa situata, mund të keni vështirësi në përcaktimin e gjendjes së oksidimit të një atomi. Le të shohim disa nga këto situata dhe të shohim se si t'i zgjidhim ato:

1. Në oksidet e dyfishta (të ngjashme me kripën), shkalla e një atomi është zakonisht dy gjendje oksidimi. Për shembull, në shkallën e hekurit Fe 3 O 4, hekuri ka dy gjendje oksidimi: +2 dhe +3. Cilin duhet të tregoj? te dyja. Për ta thjeshtuar, mund ta imagjinojmë këtë përbërje si një kripë: Fe(FeO 2) 2. Në këtë rast, mbetja acidike formon një atom me gjendje oksidimi +3. Ose oksidi i dyfishtë mund të përfaqësohet si më poshtë: FeO*Fe2O3.
2. Në përbërjet perokso, gjendja e oksidimit të atomeve të oksigjenit të lidhura me lidhje kovalente jopolare, si rregull, ndryshon. Për shembull, në peroksidin e hidrogjenit H 2 O 2 dhe peroksidet e metaleve alkali, gjendja e oksidimit të oksigjenit është -1, sepse njëra prej lidhjeve është kovalente jopolare (H-O-O-H). Një shembull tjetër është acidi peroksomonosulfurik (acidi karo) H 2 SO 5 (shih figurën) përmban dy atome oksigjeni me gjendje oksidimi -1, atomet e mbetura me gjendje oksidimi -2, kështu që hyrja e mëposhtme do të jetë më e kuptueshme: H 2 SO 3 (O2). Komponimet perokso të kromit janë gjithashtu të njohura - për shembull, peroksidi i kromit (VI) CrO(O 2) 2 ose CrO 5, dhe shumë të tjerë.
3. Një shembull tjetër i komponimeve me gjendje oksidimi të paqarta janë superoksidet (NaO 2) dhe ozonidet e ngjashme me kripën KO 3. Në këtë rast, është më e përshtatshme të flasim për jonin molekular O 2 me ngarkesë -1 dhe O 3 me ngarkesë -1. Struktura e grimcave të tilla përshkruhet nga disa modele që mësohen në kurrikulën ruse në vitet e para të universiteteve kimike: MO LCAO, metoda e mbivendosjes së skemave të valencës, etj.
4. Në përbërjet organike, koncepti i gjendjes së oksidimit nuk është shumë i përshtatshëm për t'u përdorur, sepse Ekziston një numër i madh i lidhjeve kovalente jopolare midis atomeve të karbonit. Megjithatë, nëse vizatoni formulën strukturore të një molekule, gjendja e oksidimit të secilit atom mund të përcaktohet gjithashtu nga lloji dhe numri i atomeve me të cilët lidhet drejtpërdrejt ai atom. Për shembull, gjendja e oksidimit të atomeve parësore të karbonit në hidrokarbure është -3, për atomet sekondare -2, për atomet terciare -1 dhe për atomet kuaternare - 0.

Le të praktikojmë përcaktimin e gjendjes së oksidimit të atomeve në përbërjet organike. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të vizatoni formulën e plotë strukturore të atomit dhe të zgjidhni atomin e karbonit me mjedisin e tij më të afërt - atomet me të cilët është i lidhur drejtpërdrejt.

• Për të thjeshtuar llogaritjet, mund të përdorni tabelën e tretshmërisë - ajo tregon ngarkesat e joneve më të zakonshme. Në shumicën e provimeve ruse të kimisë (USE, GIA, DVI), lejohet përdorimi i tabelave të tretshmërisë. Kjo është një fletë mashtrimi e gatshme, e cila në shumë raste mund të kursejë ndjeshëm kohë.
• Gjatë llogaritjes së gjendjes së oksidimit të elementeve në substanca komplekse, së pari tregojmë gjendjet e oksidimit të elementeve që i dimë me siguri (elemente me gjendje konstante oksidimi) dhe shënojmë gjendjen e oksidimit të elementeve me gjendje të ndryshueshme oksidimi si x. Shuma e të gjitha ngarkesave të të gjitha grimcave është zero në një molekulë ose e barabartë me ngarkesën e një joni në një jon. Nga këto të dhëna është e lehtë të krijohet dhe zgjidhet një ekuacion.

Shkalla e oksidimit është një vlerë konvencionale e përdorur për të regjistruar reaksionet redoks. Për të përcaktuar shkallën e oksidimit përdoret tabela e oksidimit të elementeve kimike.

Kuptimi

Gjendja e oksidimit të elementeve kimike bazë bazohet në elektronegativitetin e tyre. Vlera është e barabartë me numrin e elektroneve të zhvendosur në përbërje.

Gjendja e oksidimit konsiderohet pozitive nëse elektronet zhvendosen nga atomi, d.m.th. elementi dhuron elektrone në përbërje dhe është një agjent reduktues. Këto elemente përfshijnë metale gjendja e tyre e oksidimit është gjithmonë pozitive.

Kur një elektron zhvendoset drejt një atomi, vlera konsiderohet negative dhe elementi konsiderohet një agjent oksidues. Atomi pranon elektrone derisa të përfundojë niveli i jashtëm i energjisë. Shumica e jometaleve janë agjentë oksidues.

Substancat e thjeshta që nuk reagojnë kanë gjithmonë një gjendje oksidimi zero.

Oriz. 1. Tabela e gjendjeve të oksidimit.

Në një përbërje, atomi jometal me elektronegativitet më të ulët ka një gjendje oksidimi pozitiv.

Përkufizimi

Ju mund të përcaktoni gjendjen maksimale dhe minimale të oksidimit (sa elektrone mund të japë dhe pranojë një atom) duke përdorur tabelën periodike.

Shkalla maksimale është e barabartë me numrin e grupit në të cilin ndodhet elementi, ose numrin e elektroneve të valencës. Vlera minimale përcaktohet nga formula:

Nr (grupe) - 8.

Oriz. 2. Tabela periodike.

Karboni është në grupin e katërt, prandaj, gjendja e tij më e lartë e oksidimit është +4, dhe më e ulëta është -4. Shkalla maksimale e oksidimit të squfurit është +6, minimumi -2. Shumica e jometaleve kanë gjithmonë një gjendje oksidimi të ndryshueshme - pozitive dhe negative. Përjashtim është fluori. Gjendja e tij e oksidimit është gjithmonë -1.

Duhet mbajtur mend se ky rregull nuk vlen për metalet alkaline dhe alkaline tokësore të grupeve I dhe II, përkatësisht. Këto metale kanë një gjendje konstante oksidimi pozitiv - litium Li +1, natrium Na +1, kalium K +1, berilium Be +2, magnez Mg +2, kalcium Ca +2, stroncium Sr +2, barium Ba +2. Metalet e tjera mund të shfaqin shkallë të ndryshme oksidimi. Përjashtim është alumini. Pavarësisht se është në grupin III, gjendja e tij e oksidimit është gjithmonë +3.

Oriz. 3. Metalet alkaline dhe alkaline tokësore.

Nga grupi VIII, vetëm ruteniumi dhe osmiumi mund të shfaqin gjendjen më të lartë të oksidimit +8. Ari dhe bakri, të vendosur në grupin I, shfaqin një gjendje oksidimi përkatësisht +3 dhe +2.

Regjistro

Për të regjistruar saktë gjendjen e oksidimit, duhet të mbani mend disa rregulla:

• gazrat inerte nuk reagojnë, kështu që gjendja e tyre e oksidimit është gjithmonë zero;
• në komponimet, gjendja e ndryshueshme e oksidimit varet nga valenca e ndryshueshme dhe ndërveprimi me elementët e tjerë;
• hidrogjeni në përbërjet me metale shfaq një gjendje negative oksidimi - Ca +2 H 2 -1, Na +1 H -1;
• oksigjeni ka gjithmonë një gjendje oksidimi prej -2, me përjashtim të fluorit dhe peroksidit të oksigjenit - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.

Çfarë kemi mësuar?

Gjendja e oksidimit është një vlerë e kushtëzuar që tregon se sa elektrone ka pranuar ose hequr dorë nga një atom i një elementi në një përbërje. Vlera varet nga numri i elektroneve të valencës. Metalet në përbërje kanë gjithmonë gjendje oksidimi pozitiv, d.m.th. janë agjentë reduktues. Për metalet alkaline dhe alkaline tokësore, gjendja e oksidimit është gjithmonë e njëjtë. Jometalet, përveç fluorit, mund të marrin gjendje oksidimi pozitive dhe negative.

Aftësia për të gjetur gjendjen e oksidimit të elementeve kimike është një parakusht për zgjidhjen me sukses të ekuacioneve kimike që përshkruajnë reaksionet redoks. Pa të, ju nuk do të jeni në gjendje të krijoni formulën e saktë të një substance që rezulton nga një reagim midis elementëve të ndryshëm kimikë. Si rezultat, zgjidhja e problemeve kimike bazuar në ekuacione të tilla do të jetë ose e pamundur ose e gabuar.

Në reaksionet redoks, koncepti i gjendjes së oksidimit përdoret për të përcaktuar formulat kimike të përbërjeve të elementeve që rezultojnë nga bashkëveprimi i disa substancave.

Në shikim të parë, mund të duket se numri i oksidimit është i barabartë me konceptin e valencës së një elementi kimik, por kjo nuk është kështu. Koncepti valencë përdoret për të përcaktuar sasinë e ndërveprimeve elektronike në komponimet kovalente, domethënë komponimet e formuara nga formimi i çifteve të përbashkëta të elektroneve. Numri i oksidimit përdoret për të përshkruar reaksionet që humbasin ose fitojnë elektrone.

Ndryshe nga valenca, e cila është një karakteristikë neutrale, gjendja e oksidimit mund të ketë një vlerë pozitive, negative ose zero. Një vlerë pozitive korrespondon me numrin e elektroneve të dhëna, dhe një vlerë negative me numrin e elektroneve të shtuara. Vlera zero do të thotë që elementi është ose në formën e tij elementare, është reduktuar në 0 pas oksidimit, ose është oksiduar në zero pas një reduktimi të mëparshëm.

Si të përcaktohet gjendja e oksidimit të një elementi kimik specifik
Përcaktimi i gjendjes së oksidimit për një element kimik specifik i nënshtrohet rregullave të mëposhtme:

1. Gjendja e oksidimit të substancave të thjeshta është gjithmonë zero.
   
2. Metalet alkaline, të cilat janë në grupin e parë të tabelës periodike, kanë një gjendje oksidimi +1.
   
3. Metalet alkaline tokësore, që zënë grupin e dytë në tabelën periodike, kanë gjendje oksidimi +2.
   
4. Hidrogjeni në përbërjet me jometale të ndryshme shfaq gjithmonë një gjendje oksidimi +1, dhe në përbërjet me metale +1.
   
5. Gjendja e oksidimit të oksigjenit molekular në të gjitha përbërjet e konsideruara në kursin shkollor të kimisë inorganike është -2. Fluor -1.
   
6. Gjatë përcaktimit të shkallës së oksidimit në produktet e reaksioneve kimike, ato dalin nga rregulli i neutralitetit elektrik, sipas të cilit shuma e gjendjeve të oksidimit të elementeve të ndryshëm që përbëjnë substancën duhet të jetë e barabartë me zero.
   
7. Alumini në të gjitha përbërjet shfaq një gjendje oksidimi prej +3.
   

Ekzistojnë gjendje oksidimi më të larta, më të ulëta dhe të ndërmjetme. Gjendja më e lartë e oksidimit, si valenca, korrespondon me numrin e grupit të një elementi kimik në tabelën periodike, por ka një vlerë pozitive. Gjendja më e ulët e oksidimit është numerikisht e barabartë me diferencën midis grupit numër 8 të elementit. Një gjendje e ndërmjetme oksidimi do të jetë çdo numër që varion nga gjendja më e ulët e oksidimit deri tek ajo më e larta.

Për t'ju ndihmuar të lundroni në shumëllojshmërinë e gjendjeve të oksidimit të elementeve kimike, ju sjellim në vëmendje tabelën e mëposhtme ndihmëse. Zgjidhni elementin që ju intereson dhe do të merrni vlerat e gjendjeve të mundshme të oksidimit të tij. Vlerat që ndodhin rrallë do të tregohen në kllapa.