Как да се определи степента на окисление: 12 стъпки

В химията, термините "окисление" и "възстановяване" означава реакции, при които атом или група от атоми губят или съответно придобиват електрон. Степента на окисление е цифрова стойност, която се приписва на един или няколко атома, характеризиращ броя на преразпределените електрони и показва как тези електрони се разпределят между атомите по време на реакцията. Дефиницията на тази стойност може да бъде както проста, така и сравнително сложна процедура, в зависимост от атомите и молекулите, състоящи се от тях. Освен това, атомите на някои елементи могат да имат няколко окислителни степени. За щастие съществуват недвусмислени правила за определяне на степента на окисление, със сигурност използването на което е достатъчно познаване на основите на химията и алгебрата.

Стъпка

Част 1 от 2:

Определяне на степента на окисление в съответствие със законите на химията

един. Да определи дали разглежданото вещество е елементарно. Степента на окисление на атомите извън химичното съединение е нула. Това правило е справедливо както за вещества, образувани от отделни свободни атоми и за тези, които се състоят от две или полихидрични молекули от един елемент.

Например, al_(с) и cl₂ имат степен на окисление 0, тъй като и двете са в химически несвързано елементарно състояние.
Моля, обърнете внимание, че анотропната форма на сяра s_Осем, Или октазор, въпреки неговата атипична структура, се характеризира и с нулева степен на окисление.

Изображение, озаглавено Намерете номера на окисление Стъпка 2

2. Да определи дали разглежданото вещество е от йони. Степента на окисляване на йони е равна на тяхното зареждане. Това е вярно за свободни йони и за тези, които са част от химични съединения.

Например, степента на окисление на йонния CL е равна на -1.

Степента на окисление на CL йона като част от NaCl химичното съединение също е равна на -1. Тъй като Na йон, по дефиниция, има +1 такси, заключаваме, че зарядът на CL -1 йона и следователно степента на окисляването му е -1.

Изображение, озаглавено Намерете номера на окисление Стъпка 3

3. Имайте предвид, че металните йони могат да имат няколко окислителни степени. Атомите на много метални елементи могат да йонизират с различни стойности. Например, зарядът на йони от такъв метал като желязо (FE) е +2, или +3. Зарядът на метални йони (и степента им на окисление) може да се определи чрез такси на йони от други елементи, с които този метал е включен в химичното съединение - тази такса се обозначава с римски числа: така, желязо (III) има степен на окисление +3.

Като пример, помислете за съединение, съдържащо алуминиев йон. Обща зареждане на връзката ALCL₃ равен на нула. Тъй като знаем, че Cl йони имат такса -1, и връзката съдържа 3 такива йони, за общата неутралност на веществото, което се разглежда от Ал Йон, трябва да има +3. Така в този случай степента на алуминиева окисление е +3.

Изображение, озаглавено Намерете номера на окисление Стъпка 4

4. Степента на окисление на кислород е -2 (за някои изключения). Почти във всички случаи кислородните атоми имат окислителна степен -2. Има няколко изключения от това правило:

Ако кислородът е в елементарното състояние (o₂), степента на окисление е 0, както в случай на други елементарни вещества.

Ако кислородът е част от Перокси, Неговата степен на окисление е -1. Packsi е група от съединения, съдържащи обикновен кислороден кислород (т.е. анион пероксид o₂Чест. Например, в състава на H молекули₂О₂ (водороден пероксид) кислород има заряд и степен на окисление -1.

В съединението с флуор, кислород има степен на окисление +2, прочетете правилото за флуор по-долу.

Изображение, озаглавено намиране на номера на окисление Стъпка 5

пет. Водородът се характеризира с степен на окисление от +1, за някои изключения. Що се отнася до кислород, има и изключения тук. Като правило, степента на окисление на водород е +1 (ако не е в елементарното състояние h₂Чест. Въпреки това, в съединения, наречени хидриди, степента на водороден окисление е -1.

Например, в h₂O степента на окисление на водород е +1, тъй като кислородният атом има заряд -2 и две заряди са необходими за обща неутралност +1. Обаче, в състава на натриев хидрид, степента на окисление на водород е вече -1, тъй като Na йонът се зарежда +1, а за цялостния заряд на електромагната на водородния атом (и по този начин неговата степен на окисление) трябва да бъде равна на -1.

Изображение, озаглавено Намерете номера на окисление Стъпка 6

6. Флуор винаги Има окислителна степен -1. Както вече беше отбелязано, степента на окисление на определени елементи (метални йони, кислородните атоми в разбивките и т.н.) може да варира в зависимост от броя на факторите. Степента на окисление на флуор обаче постоянно суми -1. Това се обяснява с факта, че този елемент има най-голямото електроннорение - с други думи, флуорните атоми са най-малко желано да се разделят със собствените си електрони и най-активно привлича други електрони. Така тяхното зареждане остава непроменено.

Изображение, озаглавено Намерете Оксидационни номера Стъпка 7

7. Сумата от степените на окисление във връзка е равна на нейното зареждане. Степента на окисление на всички атома, включени в химичното съединение в количеството, трябва да се зарежда това съединение. Например, ако съединението е неутрално, сумата на окислението на всичките му атома трябва да бъде нула - ако съединението е полихидричен йон с заряд -1, количеството на окислителната степени е -1 и т.н.

Това е добър метод за проверка - ако сумата на окислителната степена не е равна на общото зареждане на съединението, тогава вие грешите някъде.

Част 2 от 2:

Определяне на степента на окисление без използване на химически закони

един. Намерете атоми, които нямат строги правила относно степента на окисление. Във връзка с някои елементи не съществуват твърдо установени правила за степента на окисление. Ако атомът не попадне под същото правило от изброените по-горе, и не знаете, че в комплекса е включен атом, а таксуването му не е посочено), можете да установите степента на окисление такъв атом по метода на изключване. Първо, определете заряда за всички други съединения атоми, а след това от добре известния общ заряд на съединението, изчислете степента на окисление на този атом.

Например, във връзка на₂ТАКА₄ Неизвестен атом на сяра (ите) атом - ние просто знаем, че не е нула, защото сярата не е в елементарно състояние. Това съединение служи като добър пример за илюстриране на алгебричен метод за определяне на степента на окисление.

Изображение, озаглавено Намерете номера на окисление Стъпка 9

2. Намерете степента на окисление на други елементи, включени във връзка. Използвайки гореописаните правила, определете степените на окисление на останалите съставни атоми. Не забравяйте за изключенията от правилата в случай на атоми O, H и така нататък.

За NA₂ТАКА₄, Възползвайки се от нашите правила, откриваме, че зарядът (и следователно степента на окисление) йон Na е +1 и за всеки от кислородните атоми той е -2.

Изображение, озаглавено намиране на номера на окисление Стъпка 10

3. Умножете броя на атомите в степента им на окисление. Сега, когато знаем степента на окисление на всички атоми, с изключение на едно, необходимо е да се смята, че някои елементи могат да бъдат донякъде. Умножете броя на атомите на всеки елемент (той е показан в формулата за химично съединение под формата на заместващ номер след символа на елемента) върху степента на окисление.

В Na₂ТАКА₄ Имаме 2 атома на и 4 атом o. По този начин, умножаване на 2 × +1, получаваме степента на окисление на всички Na атоми (2) и умножаването на 4 × -2 е степента на окисление на атоми O (-8).

Изображение, озаглавено Намерете окислителни номера стъпка 11

4. Сгънете предишните резултати. Обобщаване на резултатите от умножаването, получават степента на окисление на съединението без Отчитане на приноса на желания атом.

В нашия пример за на₂ТАКА₄ Сгъваме 2 и -8 и получавам -6.

Image озаглавен Намерете номера на окисление Стъпка 12

пет. Намерете неизвестна степен на окисление от съединението. Сега имате всички данни за просто изчисление на желаното окисление. Запишете уравнението в лявата част, от която броят на броя, получен в предходната стъпка на изчисления, и неизвестна степен на окисление и вдясно - общата такса за връзката. С други думи, (Сумата от известните степени на окисление) + (желаната степен на окисление) = (зареждане на връзки).

В нашия случай, на₂ТАКА₄ Решението изглежда така:

(Сумата от известните степени на окисление) + (желаната степен на окисление) = (зареждане на връзки)

-6 + s = 0

S = 0 + 6

S = 6. В Na₂ТАКА₄ Сярата има степен на окисление 6.

Съвети

В съединенията трябва да се зарежда сумата от всички окислителни степени. Например, ако съединение е диоксид йон, сумата от степените на окисляването на атомите трябва да бъде равна на общата йонна такса.
Много е полезно да можете да използвате периодичната таблица на Менделеев и да знаете, където са разположени метални и неметални елементи.
Степента на окисление на атомите в елементарна форма винаги е нула. Степента на окисление на един йон е равна на заряда. Елементите на Менделеев, като водород, литий, натрий, в елементарна форма, имат степен на окисление + 1- степента на окисление на металите на групата 2а, като например магниум и калций, в елементарната форма е +2. Кислород и водород, в зависимост от вида на химическата връзка, може да има 2 различни окислителни степен.