أعلى حالات أكسدة للعناصر. كيفية الترتيب وكيفية تحديد حالة أكسدة العناصر

يسبب موضوع في المناهج الدراسية مثل الكيمياء صعوبات عديدة لمعظم تلاميذ المدارس الحديثة ، قلة من الناس يمكنهم تحديد درجة الأكسدة في المركبات. أكبر الصعوبات هي لأطفال المدارس الذين يدرسون ، أي طلاب المدرسة الرئيسية (الصفوف 8-9). يؤدي سوء فهم الموضوع إلى ظهور العداء بين الطلاب لهذا الموضوع.

يحدد المعلمون عددًا من الأسباب لمثل هذا "الكراهية" لطلاب المدارس الإعدادية والثانوية للكيمياء: عدم الرغبة في فهم المصطلحات الكيميائية المعقدة ، وعدم القدرة على استخدام الخوارزميات للنظر في عملية معينة ، ومشكلات المعرفة الرياضية. أجرت وزارة التعليم في الاتحاد الروسي تغييرات جادة على محتوى الموضوع. بالإضافة إلى ذلك ، تم "تقليص" عدد ساعات تدريس الكيمياء. كان لهذا تأثير سلبي على جودة المعرفة في الموضوع ، وانخفاض في الاهتمام بدراسة الانضباط.

ما هي المواضيع الأكثر صعوبة في دورة الكيمياء على أطفال المدارس؟

وفقًا للبرنامج الجديد ، يتضمن مسار تخصص "الكيمياء" للمدرسة الأساسية عدة موضوعات جادة: الجدول الدوري لعناصر D. I. Mendeleev ، فئات المواد غير العضوية ، التبادل الأيوني. أصعب شيء بالنسبة لطلاب الصف الثامن هو تحديد درجة أكسدة الأكاسيد.

قواعد التنسيب

بادئ ذي بدء ، يجب أن يعرف الطلاب أن الأكاسيد عبارة عن مركبات معقدة مكونة من عنصرين تشتمل على الأكسجين. الشرط الأساسي لمركب ثنائي ينتمي إلى فئة الأكاسيد هو الموضع الثاني للأكسجين في هذا المركب.

خوارزمية لأكاسيد الحمض

بادئ ذي بدء ، نلاحظ أن الدرجات هي تعبيرات عددية لتكافؤ العناصر. تتكون أكاسيد الحمض من غير فلزات أو معادن بتكافؤ من أربعة إلى سبعة ، والثاني في هذه الأكاسيد هو بالضرورة الأكسجين.

في الأكاسيد ، يتطابق تكافؤ الأكسجين دائمًا مع اثنين ؛ ويمكن تحديده من الجدول الدوري لعناصر D. I. Mendeleev. مثل هذا غير المعدني النموذجي مثل الأكسجين ، كونه في المجموعة السادسة من المجموعة الفرعية الرئيسية للجدول الدوري ، يقبل إلكترونين من أجل إكمال مستوى طاقته الخارجية تمامًا. غالبًا ما تُظهر غير المعادن في المركبات التي تحتوي على الأكسجين تكافؤًا أعلى ، والذي يتوافق مع عدد المجموعة نفسها. من المهم أن نتذكر أن حالة أكسدة العناصر الكيميائية هي مؤشر يشير إلى رقم موجب (سالب).

المادة غير المعدنية في بداية الصيغة لها حالة أكسدة موجبة. الأكسجين غير المعدني مستقر في الأكاسيد ، مؤشره هو -2. من أجل التحقق من موثوقية ترتيب القيم في أكاسيد الحمض ، سيتعين عليك ضرب جميع الأرقام التي تحددها بمؤشرات عنصر معين. تعتبر الحسابات موثوقة إذا كان المجموع الكلي لجميع الإيجابيات والسلبيات للدرجات المحددة يساوي 0.

تجميع الصيغ المكونة من عنصرين

تعطي حالة أكسدة ذرات العناصر فرصة لإنشاء وتسجيل مركبات من عنصرين. عند إنشاء صيغة ، بالنسبة للمبتدئين ، تتم كتابة كلا الرمزين جنبًا إلى جنب ، تأكد من وضع الأكسجين ثانيًا. فوق كل علامة من العلامات المسجلة ، يتم تحديد قيم حالات الأكسدة ، ثم بين الأرقام الموجودة هو الرقم الذي سيتم تقسيمه على كلا الرقمين دون أي باقٍ. يجب تقسيم هذا المؤشر بشكل منفصل عن طريق القيمة العددية لدرجة الأكسدة ، والحصول على مؤشرات للمكونين الأول والثاني من المادة المكونة من عنصرين. أعلى حالة أكسدة تساوي عدديًا قيمة أعلى تكافؤ لنوع غير معدني نموذجي ، مطابق لرقم المجموعة حيث يقف غير المعدني في PS.

خوارزمية لتحديد القيم العددية في الأكاسيد الأساسية

تعتبر أكاسيد المعادن النموذجية من هذه المركبات. لديهم في جميع المركبات مؤشر حالة أكسدة لا يزيد عن +1 أو +2. لفهم حالة الأكسدة للمعدن ، يمكنك استخدام الجدول الدوري. بالنسبة للمعادن الخاصة بالمجموعات الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى ، تكون هذه المعلمة ثابتة دائمًا ، وهي تشبه رقم المجموعة ، أي +1.

تتميز معادن المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثانية أيضًا بحالة أكسدة مستقرة ، عدديًا +2. يجب أن تضيف حالات الأكسدة للأكاسيد ، مع مراعاة مؤشراتها (الأرقام) ، ما يصل إلى الصفر ، نظرًا لأن الجزيء الكيميائي يعتبر جسيمًا محايدًا وخاليًا من الشحنة.

ترتيب حالات الأكسدة في الأحماض المحتوية على الأكسجين

الأحماض عبارة عن مواد معقدة تتكون من ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر ، والتي ترتبط ببعض أنواع البقايا الحمضية. بالنظر إلى أن حالات الأكسدة عبارة عن أرقام ، فإن بعض المهارات الحسابية مطلوبة لحسابها. يكون مؤشر الهيدروجين (البروتون) في الأحماض مستقرًا دائمًا ، فهو +1. بعد ذلك ، يمكنك تحديد حالة الأكسدة لأيون الأكسجين السالب ، وهي مستقرة أيضًا ، -2.

فقط بعد هذه الإجراءات ، من الممكن حساب درجة أكسدة المكون المركزي للصيغة. كعينة محددة ، ضع في اعتبارك تحديد حالة أكسدة العناصر في حامض الكبريتيك H2SO4. بالنظر إلى أن جزيء هذه المادة المعقدة يحتوي على بروتوني هيدروجين ، 4 ذرات أكسجين ، نحصل على تعبير عن هذا الشكل + 2 + X-8 = 0. لكي يتشكل المجموع من الصفر ، سيكون للكبريت حالة أكسدة +6

ترتيب حالات الأكسدة في الأملاح

الأملاح عبارة عن مركبات معقدة تتكون من أيونات معدنية وواحد أو أكثر من بقايا الحمض. إجراء تحديد حالات الأكسدة لكل مكون في ملح معقد هو نفسه كما هو الحال في الأحماض المحتوية على الأكسجين. بالنظر إلى أن حالة أكسدة العناصر هي مؤشر رقمي ، فمن المهم الإشارة بشكل صحيح إلى حالة أكسدة المعدن.

إذا كان المعدن المكون للملح موجودًا في المجموعة الفرعية الرئيسية ، فستكون حالة الأكسدة الخاصة به مستقرة ، والتي تتوافق مع رقم المجموعة ، وتكون قيمة موجبة. إذا كان الملح يحتوي على معدن من مجموعة فرعية مماثلة من PS ، فمن الممكن إظهار معادن مختلفة بواسطة بقايا الحمض. بعد ضبط حالة أكسدة المعدن ، ضع (-2) ، ثم تُحسب حالة الأكسدة للعنصر المركزي باستخدام المعادلة الكيميائية.

كمثال ، ضع في اعتبارك تحديد حالات أكسدة العناصر في (ملح متوسط). NaNO3. يتكون الملح من معدن المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة 1 ، وبالتالي فإن حالة أكسدة الصوديوم ستكون +1. الأكسجين في النترات له حالة أكسدة -2. لتحديد القيمة العددية لدرجة الأكسدة تكون المعادلة + 1 + X-6 = 0. بحل هذه المعادلة ، نحصل على أن X يجب أن تكون +5 ، هذا هو

المصطلحات الأساسية في الإجمالي

بالنسبة لعملية الأكسدة وكذلك عملية الاختزال ، هناك شروط خاصة يجب على الطلاب تعلمها.

حالة أكسدة الذرة هي قدرتها المباشرة على الارتباط بنفسها (التبرع للآخرين) بالإلكترونات من بعض الأيونات أو الذرات.

يعتبر العامل المؤكسد ذرات متعادلة أو أيونات مشحونة تكتسب إلكترونات أثناء تفاعل كيميائي.

سيكون عامل الاختزال عبارة عن ذرات غير مشحونة أو أيونات مشحونة ، والتي تفقد إلكتروناتها أثناء التفاعل الكيميائي.

يتم تقديم الأكسدة كإجراء للتبرع بالإلكترونات.

يرتبط الاختزال بقبول إلكترونات إضافية بواسطة ذرة أو أيون غير مشحون.

تتميز عملية الأكسدة والاختزال بتفاعل تتغير خلاله بالضرورة حالة أكسدة الذرة. يتيح لك هذا التعريف فهم كيفية تحديد ما إذا كان التفاعل إجماليًا أم لا.

قواعد الإعراب الإجمالي

باستخدام هذه الخوارزمية ، يمكنك ترتيب المعاملات في أي تفاعل كيميائي.

درجة الأكسدة هي قيمة شرطية تستخدم لتسجيل تفاعلات الأكسدة والاختزال. لتحديد درجة الأكسدة ، يتم استخدام جدول أكسدة العناصر الكيميائية.

المعنى

تعتمد حالة أكسدة العناصر الكيميائية الأساسية على كهرسلبيتها. القيمة تساوي عدد الإلكترونات النازحة في المركبات.

تعتبر حالة الأكسدة موجبة إذا تم تهجير الإلكترونات من الذرة ، أي يتبرع العنصر بالإلكترونات في المركب وهو عامل مختزل. تشمل هذه العناصر المعادن ، ودائمًا ما تكون حالة الأكسدة إيجابية.

عندما يتم إزاحة الإلكترون باتجاه الذرة ، تعتبر القيمة سالبة ، ويعتبر العنصر عامل مؤكسد. تقبل الذرة الإلكترونات حتى اكتمال مستوى الطاقة الخارجي. معظم غير المعادن هي عوامل مؤكسدة.

المواد البسيطة التي لا تتفاعل لها حالة أكسدة صفرية دائمًا.

أرز. 1. جدول حالات الأكسدة.

في المركب ، يكون للذرة غير المعدنية ذات القدرة الكهربية المنخفضة حالة أكسدة موجبة.

تعريف

يمكنك تحديد حالة الأكسدة القصوى والدنيا (كم عدد الإلكترونات التي يمكن أن تعطيها الذرة وتأخذها) باستخدام الجدول الدوري لمندليف.

القوة القصوى تساوي عدد المجموعة التي يقع فيها العنصر ، أو عدد إلكترونات التكافؤ. يتم تحديد الحد الأدنى للقيمة بواسطة الصيغة:

عدد (المجموعات) - 8.

أرز. 2. الجدول الدوري.

يقع الكربون في المجموعة الرابعة ، وبالتالي ، فإن أعلى حالة أكسدة له هي +4 ، والأقل هي -4. أقصى حالة أكسدة للكبريت هي +6 ، والحد الأدنى هو -2. تحتوي معظم اللافلزات دائمًا على حالة أكسدة متغيرة - إيجابية وسلبية -. الاستثناء هو الفلور. حالة الأكسدة الخاصة به هي دائمًا -1.

يجب أن نتذكر أن هذه القاعدة لا تنطبق على الفلزات القلوية والقلوية الترابية من المجموعتين الأولى والثانية ، على التوالي. هذه المعادن لها حالة أكسدة إيجابية ثابتة - الليثيوم Li +1 ، الصوديوم Na +1 ، البوتاسيوم K +1 ، البريليوم Be +2 ، المغنيسيوم Mg +2 ، الكالسيوم Ca +2 ، السترونتيوم Sr +2 ، الباريوم Ba +2. قد تظهر معادن أخرى حالات أكسدة مختلفة. الاستثناء هو الألمنيوم. على الرغم من كونها في المجموعة الثالثة ، إلا أن حالة الأكسدة الخاصة بها تكون دائمًا +3.

أرز. 3. المعادن الأرضية القلوية والقلوية.

من المجموعة الثامنة ، يمكن أن يظهر الروثينيوم والأوزميوم فقط أعلى حالة أكسدة +8. يعرض الذهب والنحاس ، الموجودان في المجموعة الأولى ، حالات أكسدة +3 و +2 على التوالي.

تسجيل

لتسجيل حالة الأكسدة بشكل صحيح ، يجب أن تتذكر بعض القواعد:

• لا تتفاعل الغازات الخاملة ، لذلك تكون حالة الأكسدة صفر دائمًا ؛
• في المركبات ، تعتمد حالة الأكسدة المتغيرة على التكافؤ المتغير والتفاعل مع العناصر الأخرى ؛
• يُظهر الهيدروجين في المركبات التي تحتوي على معادن حالة أكسدة سالبة - Ca +2 H 2 −1 ، Na +1 H −1 ؛
• الأكسجين دائمًا له حالة أكسدة -2 ، باستثناء فلوريد الأكسجين والبيروكسيد - O +2 F 2-1 ، H 2 +1 O 2 -1.

ماذا تعلمنا؟

حالة الأكسدة هي قيمة شرطية توضح عدد الإلكترونات التي تلقتها ذرة عنصر أو أعطتها في مركب. تعتمد القيمة على عدد إلكترونات التكافؤ. دائمًا ما يكون للمعادن الموجودة في المركبات حالة أكسدة إيجابية ، أي هم المرممون. بالنسبة للمعادن الأرضية القلوية والقلوية ، فإن حالة الأكسدة هي نفسها دائمًا. يمكن أن تأخذ اللافلزات ، باستثناء الفلور ، حالات أكسدة موجبة وسالبة.

درجات أكسدة العناصر. كيف تجد حالات الأكسدة؟

1) في مادة بسيطة ، تكون حالة أكسدة أي عنصر هي 0. أمثلة: Na 0 ، H 0 2 ، P 0 4.

2) من الضروري تذكر العناصر التي تتميز بحالات أكسدة ثابتة. كل منهم مدرج في الجدول.

3) يعتمد البحث عن حالات الأكسدة للعناصر المتبقية على قاعدة بسيطة:

في الجزيء المحايد ، يكون مجموع حالات الأكسدة لجميع العناصر مساويًا للصفر ، وفي الأيون - شحنة الأيون.

ضع في اعتبارك تطبيق هذه القاعدة على أمثلة بسيطة.

مثال 1. من الضروري إيجاد حالات أكسدة العناصر في الأمونيا (NH 3).

قرار. نحن نعلم بالفعل (انظر 2) أن الفن. نعم. الهيدروجين +1. يبقى أن نجد هذه الخاصية للنيتروجين. دع x تكون حالة الأكسدة المرغوبة. نؤلف أبسط معادلة: x + 3 * (+1) \ u003d 0. الحل واضح: x \ u003d -3. الجواب: N -3 H 3 +1.

مثال 2. حدد حالات الأكسدة لجميع الذرات في جزيء H 2 SO 4.

قرار. حالات أكسدة الهيدروجين والأكسجين معروفة بالفعل: H (+1) و O (-2). نؤلف معادلة لتحديد درجة أكسدة الكبريت: 2 * (+ 1) + س + 4 * (- 2) = 0. لحل هذه المعادلة نجد: س = +6. الجواب: H +1 2 S +6 O -2 4.

مثال 3. احسب حالات الأكسدة لجميع العناصر في جزيء Al (NO 3) 3.

قرار. تبقى الخوارزمية دون تغيير. يتضمن تكوين "جزيء" نترات الألومنيوم ذرة واحدة من Al (+3) و 9 ذرات أكسجين (-2) و 3 ذرات نيتروجين ، وهي حالة الأكسدة التي يتعين علينا حسابها. المعادلة المقابلة: 1 * (+ 3) + 3x + 9 * (- 2) = 0. الجواب: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

مثال 4. تحديد حالات الأكسدة لجميع الذرات في (AsO 4) 3- أيون.

قرار. في هذه الحالة ، لن يكون مجموع حالات الأكسدة مساويًا للصفر ، بل شحنة الأيون ، أي -3. المعادلة: س + 4 * (- 2) = -3. الجواب: As (+5)، O (-2).

هل من الممكن تحديد حالات الأكسدة لعدة عناصر في وقت واحد باستخدام معادلة مماثلة؟ إذا نظرنا إلى هذه المشكلة من وجهة نظر الرياضيات ، فستكون الإجابة بالنفي. لا يمكن أن تحتوي المعادلة الخطية ذات المتغيرين على حل فريد. لكننا لا نحل معادلة فقط!

مثال 5. أوجد حالات الأكسدة لجميع العناصر في (NH4) 2 SO 4.

قرار. حالات أكسدة الهيدروجين والأكسجين معروفة ، لكن الكبريت والنيتروجين غير معروفين. مثال كلاسيكي على مشكلة ذات مجهولين! سوف نعتبر كبريتات الأمونيوم ليس كـ "جزيء" واحد ، ولكن كمزيج من أيونين: NH 4 + و SO 4 2-. نعرف شحنات الأيونات ، فكل منها يحتوي على ذرة واحدة فقط بدرجة أكسدة غير معروفة. باستخدام الخبرة المكتسبة في حل المشكلات السابقة ، يمكننا بسهولة العثور على حالات أكسدة النيتروجين والكبريت. الجواب: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

الخلاصة: إذا كان الجزيء يحتوي على عدة ذرات ذات حالات أكسدة غير معروفة ، فحاول "تقسيم" الجزيء إلى عدة أجزاء.

مثال 6. حدد حالات الأكسدة لجميع العناصر في CH 3 CH 2 OH.

قرار. إن العثور على حالات الأكسدة في المركبات العضوية له خصائصه الخاصة. على وجه الخصوص ، من الضروري إيجاد حالات الأكسدة لكل ذرة كربون بشكل منفصل. يمكنك التفكير على النحو التالي. ضع في اعتبارك ، على سبيل المثال ، ذرة الكربون في مجموعة الميثيل. ترتبط ذرة C هذه بثلاث ذرات هيدروجين وذرة كربون مجاورة. على رابطة C-H ، تتحول كثافة الإلكترون نحو ذرة الكربون (لأن الكهربية الكهربية لـ C تتجاوز EO للهيدروجين). إذا كان هذا الإزاحة كاملاً ، فستكتسب ذرة الكربون شحنة مقدارها -3.

ذرة C في المجموعة -CH 2 OH مرتبطة بذرتين من الهيدروجين (تحول كثافة الإلكترون نحو C) ، ذرة أكسجين واحدة (تحول كثافة الإلكترون نحو O) وذرة كربون واحدة (يمكننا أن نفترض أن التحولات في كثافة الإلكترون في هذا القضية لا تحدث). حالة أكسدة الكربون هي -2 +1 +0 = -1.

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

حقوق النشر Repetitor2000.ru، 2000-2015

استهداف: واصل دراسة التكافؤ. أعط مفهوم حالة الأكسدة. ضع في اعتبارك أنواع حالات الأكسدة: موجبة ، سلبية ، قيمة صفرية. تعلم كيفية التحديد الصحيح لحالة أكسدة ذرة في مركب. لتدريس طرق المقارنة وتعميم المفاهيم قيد الدراسة. تطوير المهارات والقدرات في تحديد درجة الأكسدة بالصيغ الكيميائية ؛ مواصلة تطوير مهارات العمل المستقلة ؛ تعزيز تنمية التفكير المنطقي. تكوين شعور بالتسامح (التسامح واحترام آراء الآخرين) للمساعدة المتبادلة ؛ للقيام بالتعليم الجمالي (من خلال تصميم السبورة والدفاتر ، عند استخدام العروض التقديمية).

خلال الفصول

أنا. تنظيم الوقت

فحص الطلاب للفصل.

ثانيًا. التحضير للدرس.

في الدرس ، ستحتاج إلى: نظام دوري لـ D.I. Mendeleev ، كتاب مدرسي ، مصنفات ، أقلام ، أقلام رصاص.

ثالثا. فحص الواجبات المنزلية.

مسح أمامي ، سيعمل البعض على السبورة على ورق ، وإجراء اختبار ، وتلخيص هذه المرحلة سيكون لعبة فكرية.

1. العمل بالبطاقات.

بطاقة واحدة

تحديد الكسور الكتلية (٪) من الكربون والأكسجين في ثاني أكسيد الكربون (كو 2 ) .

2 بطاقة

حدد نوع الرابطة في جزيء H 2 S. اكتب الصيغ التركيبية والإلكترونية للجزيء.

2. المسح الجبهي

1. ما هي الرابطة الكيميائية؟
2. ما أنواع الروابط الكيميائية التي تعرفها؟
3. ما يسمى الرابطة الرابطة التساهمية؟
4. ما هي الروابط التساهمية المعزولة؟
5. ما هو التكافؤ؟
6. كيف نحدد التكافؤ؟
7. ما هي العناصر (المعادن وغير المعدنية) التي لها تكافؤ متغير؟

3. الاختبار

1. ما هي الجزيئات التي لها روابط تساهمية غير قطبية؟

2 . أي جزيء يشكل رابطة ثلاثية عند تكوين رابطة تساهمية غير قطبية؟

3 . ماذا تسمى الأيونات موجبة الشحنة؟

أ) الكاتيونات

ب) الجزيئات

ب) الأنيونات

د) البلورات

4. بأي ترتيب توجد مواد المركب الأيوني؟

أ) CH 4 ، NH 3 ، Mg

ب) CI 2 ، MgO ، NaCI

ب) MgF 2 ، NaCI ، CaCI 2

د) H 2 S ، HCI ، H 2 O

5 . يتم تحديد التكافؤ من خلال:

أ) حسب رقم المجموعة

ب) بعدد الإلكترونات غير المزاوجة

ب) حسب نوع الرابطة الكيميائية

د) برقم الفترة.

4. لعبة فكرية "تيك تاك تو »

ابحث عن المواد ذات الرابطة القطبية التساهمية.

رابعا. تعلم مواد جديدة

تعتبر حالة الأكسدة خاصية مهمة لحالة الذرة في الجزيء. يتم تحديد التكافؤ بعدد الإلكترونات غير المزاوجة في الذرة ، المدارات مع أزواج الإلكترونات غير المشتركة ، فقط في عملية إثارة الذرة. عادةً ما يكون أعلى تكافؤ لعنصر ما مساويًا لرقم المجموعة. تتشكل درجة الأكسدة في المركبات ذات الروابط الكيميائية المختلفة بشكل غير متساو.

كيف تتشكل حالة الأكسدة في الجزيئات ذات الروابط الكيميائية المختلفة؟

1) في المركبات ذات الرابطة الأيونية ، تكون حالة أكسدة العناصر مساوية لشحنات الأيونات.

2) في المركبات ذات الرابطة التساهمية غير القطبية (في جزيئات المواد البسيطة) ، تكون حالة أكسدة العناصر 0.

ح 2 0 ، جأنا 2 0 , F 2 0 , س 0 , منظمة العفو الدولية 0

3) بالنسبة للجزيئات ذات الرابطة القطبية التساهمية ، يتم تحديد درجة الأكسدة بشكل مشابه للجزيئات ذات الرابطة الكيميائية الأيونية.

حالة أكسدة العنصر - هذه هي الشحنة الشرطية لذرتها ، في الجزيء ، إذا افترضنا أن الجزيء يتكون من أيونات.

حالة أكسدة الذرة ، على عكس التكافؤ ، لها علامة. يمكن أن يكون موجبًا أو سالبًا أو صفرًا.

تتم الإشارة إلى التكافؤ بالأرقام الرومانية أعلى رمز العنصر:

ثانيًا	أنا	رابعا
الحديد	النحاس	س,

ويشار إلى حالة الأكسدة بالأرقام العربية مع شحنة فوق رموز العناصر ( مز +2 ، Ca +2،نأ +1 ،CIˉ¹).

حالة الأكسدة الموجبة تساوي عدد الإلكترونات الممنوحة لهذه الذرات. يمكن للذرة أن تتبرع بجميع إلكترونات التكافؤ (للمجموعات الرئيسية ، هذه إلكترونات من المستوى الخارجي) المقابلة لرقم المجموعة التي يقع فيها العنصر ، بينما تظهر أعلى حالة أكسدة (باستثناء 2). على سبيل المثال : أعلى حالة أكسدة للمجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثانية هي +2 ( Zn +2) تظهر درجة موجبة في كل من المعادن وغير الفلزات ، باستثناء F ، He ، Ne. على سبيل المثال: ج + 4 ،نا+1 , ال+3

حالة الأكسدة السالبة تساوي عدد الإلكترونات التي تقبلها ذرة معينة ، ولا تظهر إلا من خلال اللافلزات. ترتبط ذرات اللافلزات بأكبر عدد من الإلكترونات لأنها لا تكفي لإكمال المستوى الخارجي ، مع إظهار درجة سالبة.

بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية للمجموعات IV-VII ، فإن الحد الأدنى من حالة الأكسدة يساوي عدديًا

علي سبيل المثال:

تسمى قيمة حالة الأكسدة بين حالات الأكسدة الأعلى والأدنى بالوسيطة:

أعلى	متوسط	السفلي
	ج +3 ، ج +2 ، ج 0 ، ج -2

في المركبات ذات الرابطة التساهمية غير القطبية (في جزيئات المواد البسيطة) ، تكون حالة أكسدة العناصر 0: ح 2 0 ، منأنا 2 0 , F 2 0 , س 0 , منظمة العفو الدولية 0

لتحديد حالة أكسدة الذرة في المركب ، يجب مراعاة عدد من الأحكام:

1. حالة الأكسدةFفي جميع المركبات يساوي "-1".نا +1 F -1 , ح +1 F -1

2. حالة أكسدة الأكسجين في معظم المركبات هي (-2) استثناء: OF 2 ، حيث تكون حالة الأكسدة O +2F -1

3. الهيدروجين في معظم المركبات له حالة أكسدة +1 ، باستثناء المركبات التي تحتوي على معادن نشطة ، حيث تكون حالة الأكسدة (-1): نا +1 ح -1

4. درجة أكسدة المعادن من المجموعات الفرعية الرئيسيةأنا, ثانيًا, ثالثاالمجموعات في كل المركبات هي + 1 ، + 2 ، + 3.

العناصر ذات حالة الأكسدة الثابتة هي:

أ) الفلزات القلوية (Li ، Na ، K ، Pb ، Si ، Fr) - حالة الأكسدة +1

ب) عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية الثانية للمجموعة باستثناء (Hg): Be، Mg، Ca، Sr، Ra، Zn، Cd - حالة الأكسدة +2

ج) عنصر المجموعة الثالثة: حالة الأكسدة +3

خوارزمية لتجميع صيغة في مركبات:

1 الطريق

1 . يتم إدراج العنصر الذي يحتوي على أقل كهرسلبية أولاً ، ويتم إدراج العنصر ذو أعلى كهرسلبية في المرتبة الثانية.

2 . العنصر المكتوب في المقام الأول له شحنة موجبة "+" ، وفي الثاني شحنة سالبة "-".

3 . حدد حالة الأكسدة لكل عنصر.

4 . أوجد إجمالي مضاعف حالات الأكسدة.

5. قسّم المضاعف المشترك الأصغر على قيمة حالات الأكسدة وقم بتعيين المؤشرات الناتجة في الأسفل مباشرةً بعد رمز العنصر المقابل.

6. إذا كانت حالة الأكسدة زوجية - فردية ، فإنها تصبح بجوار الرمز في أسفل يمين الصليب - بالعرض بدون علامتي "+" و "-":

7. إذا كانت حالة الأكسدة لها قيمة زوجية ، فيجب أولاً تقليلها إلى أصغر قيمة لحالة الأكسدة ووضع علامة عرضية - بالعرض بدون علامة "+" و "-": ج +4 س -2

2 طريقة

1 . دعنا نشير إلى حالة الأكسدة من N إلى X ، ونشير إلى حالة الأكسدة لـ O: ن 2 xا 3 -2

2 . حدد مجموع الشحنات السالبة ، لذلك ، يتم ضرب حالة أكسدة الأكسجين بمؤشر الأكسجين: 3 (-2) \ u003d -6

3 لكي يكون الجزيء محايدًا كهربائيًا ، تحتاج إلى تحديد مجموع الشحنات الموجبة: X2 \ u003d 2X

4 اصنع معادلة جبرية:

ن 2 + 3 ا 3 –2

الخامس. حصره

1) - القيام بتثبيت الموضوع باللعبة وهو ما يسمى "الأفعى".

قواعد اللعبة: يقوم المدرس بتوزيع البطاقات. كل بطاقة لها سؤال واحد وإجابة واحدة لسؤال آخر.

يبدأ المعلم اللعبة. يقرأ السؤال ، يرفع الطالب الذي لديه إجابة لسؤالي يده ويقول الجواب. إذا كانت الإجابة صحيحة يقرأ سؤاله والطالب الذي لديه إجابة على هذا السؤال يرفع يده ويجيب ونحو ذلك. يتم تشكيل ثعبان من الإجابات الصحيحة.

1. كيف وأين يشار إلى حالة أكسدة ذرة عنصر كيميائي؟
   إجابه: رقم عربي فوق رمز العنصر مع الشحنة "+" و "-".
2. ما هي أنواع حالات الأكسدة التي تتميز عن ذرات العناصر الكيميائية؟
   إجابه: متوسط
3. ما الدرجة التي تظهر بها المعادن؟
   إجابه: موجب ، سلبي ، صفر.
4. ما الدرجة التي تُظهر مواد أو جزيئات بسيطة ذات رابطة تساهمية غير قطبية.
   إجابه: إيجابي
5. ما شحنة الكاتيونات والأنيونات؟
   إجابه: باطل.
6. ما اسم حالة الأكسدة التي تقع بين حالات الأكسدة الموجبة والسالبة.
   إجابه: إيجابي ، سلبي

2) اكتب صيغ المواد المكونة من العناصر التالية

1. N و H
2. R&O
3. الزنك وكلوريد

3) ابحث عن المواد التي ليس لها حالة أكسدة متغيرة واشطبها.

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

السادس. ملخص الدرس.

التقييم مع التعليقات

سابعا. واجب منزلي

§23 ، ص 67-72 ، مهمة بعد §23-p.72 رقم 1-4 لإكمالها.

درس الفيديو 2: درجة أكسدة العناصر الكيميائية

درس الفيديو 3: التكافؤ. تعريف التكافؤ

محاضرة: كهرسلبية. حالة الأكسدة وتكافؤ العناصر الكيميائية

كهرسلبية

كهرسلبية- هذه هي قدرة الذرات على جذب إلكترونات الذرات الأخرى إلى نفسها للتواصل معها.

من السهل الحكم على كهرسلبية عنصر كيميائي من الجدول. تذكر ، في أحد دروسنا قيل إنه يزداد عند الانتقال من اليسار إلى اليمين عبر فترات في الجدول الدوري والانتقال من أسفل إلى أعلى في مجموعات.

على سبيل المثال ، بالنظر إلى مهمة تحديد أي عنصر من السلسلة المقترحة هو الأكثر كهرسلبية: C (كربون) ، N (نيتروجين) ، O (أكسجين) ، S (كبريت)؟ ننظر إلى الجدول ونجد أن هذا هو O ، لأنه على اليمين وفوق الباقي.

ما هي العوامل التي تؤثر على الكهربية؟ هو - هي:

• نصف قطر الذرة ، كلما كان أصغر ، زادت الكهربية.
• إن ملء غلاف التكافؤ بالإلكترونات ، فكلما زاد عددهم ، زادت القدرة الكهربية.

من بين جميع العناصر الكيميائية ، يعتبر الفلور هو الأكثر كهرسلبية ، لأنه يحتوي على نصف قطر ذري صغير و 7 إلكترونات في غلاف التكافؤ.

تشمل العناصر ذات القدرة الكهربية المنخفضة الفلزات الأرضية القلوية والقلوية. لديهم أنصاف أقطار كبيرة وعدد قليل جدًا من الإلكترونات في الغلاف الخارجي.

لا يمكن أن تكون قيم الكهربية للذرة ثابتة ، لأن يعتمد على العديد من العوامل ، بما في ذلك تلك المذكورة أعلاه ، وكذلك درجة الأكسدة ، والتي يمكن أن تختلف بالنسبة لنفس العنصر. لذلك ، من المعتاد الحديث عن نسبية قيم الكهربية. يمكنك استخدام المقاييس التالية:

ستحتاج إلى قيم كهرسلبية عند كتابة الصيغ للمركبات الثنائية المكونة من عنصرين. على سبيل المثال ، صيغة أكسيد النحاس هي Cu 2 O - يجب أن يكون العنصر الأول هو العنصر الذي تكون سلبيته الكهربية أقل.

في لحظة تكوين الرابطة الكيميائية ، إذا كان الفرق في الكهربية بين العناصر أكبر من 2.0 ، يتم تكوين رابطة قطبية تساهمية ، إذا كانت أقل ، رابطة أيونية.

حالة الأكسدة

حالة الأكسدة (كو)- هذه هي الشحنة المشروطة أو الحقيقية للذرة في المركب: شرطي - إذا كانت الرابطة قطبية تساهمية ، حقيقية - إذا كانت الرابطة أيونية.

تكتسب الذرة شحنة موجبة عندما تتبرع بالإلكترونات ، وشحنة سالبة عندما تستقبل الإلكترونات.

حالات الأكسدة مكتوبة فوق الرموز الموقعة «+»/«-» . هناك أيضًا شركات وسيطة. الحد الأقصى لثاني أكسيد الكربون للعنصر موجب ويساوي رقم المجموعة ، والحد الأدنى السلبي للمعادن هو صفر ، بالنسبة لغير المعادن = (رقم المجموعة - 8). العناصر ذات الحد الأقصى من ثاني أكسيد الكربون تقبل الإلكترونات فقط ، وبحد أدنى ، فإنها تتخلى عنها فقط. يمكن للعناصر التي تحتوي على COs وسيطة التبرع بالإلكترونات وقبولها.

ضع في اعتبارك بعض القواعد التي يجب اتباعها لتحديد CO:

يساوي أول أكسيد الكربون لجميع المواد البسيطة صفرًا.

مجموع كل ذرات ثاني أكسيد الكربون في الجزيء يساوي أيضًا صفرًا ، نظرًا لأن أي جزيء متعادل كهربائيًا.

في المركبات ذات الرابطة التساهمية غير القطبية ، يكون ثاني أكسيد الكربون صفراً (O 2 0) ، ومع الرابطة الأيونية فإنه يساوي شحنات الأيونات (Na + Cl - CO صوديوم +1 ، كلور -1). تعتبر عناصر ثاني أكسيد الكربون للمركبات ذات الرابطة القطبية التساهمية كما في الرابطة الأيونية (H: Cl \ u003d H + Cl - ، ومن ثم H +1 Cl -1).

العناصر الموجودة في المركب التي لها أعلى كهرسلبية لها حالات أكسدة سالبة إذا كانت أقلها موجبة. بناءً على ذلك ، يمكننا أن نستنتج أن المعادن لها حالة أكسدة "+" فقط.

حالات الأكسدة المستمرة:

معادن قلوية +1.

جميع معادن المجموعة الثانية +2. استثناء: Hg +1، +2.

المنيوم +3.

• الهيدروجين +1. استثناء: هيدرات المعادن النشطة NaH ، CaH 2 ، وما إلى ذلك ، حيث تكون حالة أكسدة الهيدروجين –1.

  الأكسجين -2. استثناء: F 2 -1 O +2 والبيروكسيدات التي تحتوي على مجموعة О ، والتي تكون فيها حالة أكسدة الأكسجين –1.

عندما تتشكل الرابطة الأيونية ، يكون هناك انتقال معين للإلكترون ، من ذرة أقل كهرسلبية إلى ذرة ذات طاقة كهربائية أكبر. أيضًا ، في هذه العملية ، تفقد الذرات دائمًا حيادها الكهربائي وتتحول بعد ذلك إلى أيونات. تتشكل الشحنات الصحيحة بنفس الطريقة. عندما يتم تكوين رابطة قطبية تساهمية ، ينتقل الإلكترون جزئيًا فقط ، لذلك تنشأ الشحنات الجزئية.

التكافؤ

التكافؤ- هذه هي قدرة الذرات على تكوين n - عدد الروابط الكيميائية مع ذرات العناصر الأخرى.

والتكافؤ هو قدرة الذرة على إبقاء الذرات الأخرى بالقرب منها. كما تعلم من دورة الكيمياء المدرسية ، ترتبط الذرات المختلفة ببعضها البعض بواسطة إلكترونات من مستوى الطاقة الخارجي. يبحث الإلكترون غير المزاوج عن زوج لنفسه من ذرة أخرى. تسمى إلكترونات المستوى الخارجي إلكترونات التكافؤ. هذا يعني أنه يمكن تعريف التكافؤ أيضًا على أنه عدد أزواج الإلكترونات التي تربط الذرات ببعضها البعض. انظر إلى الصيغة الهيكلية للماء: H - O - N. كل اندفاعة هي زوج إلكترون ، مما يعني أنها تظهر التكافؤ ، أي الأكسجين هنا له شرطان ، مما يعني أنه ثنائي التكافؤ ، وشرطة واحدة تأتي من جزيئات الهيدروجين ، مما يعني أن الهيدروجين أحادي التكافؤ. عند الكتابة ، تتم الإشارة إلى التكافؤ بالأرقام الرومانية: O (II) ، H (I). يمكن أيضًا وضعه فوق عنصر.

التكافؤ إما ثابت أو متغير. على سبيل المثال ، في الفلزات القلوية ، يكون ثابتًا ويساوي I لكن الكلور في المركبات المختلفة يظهر التكافؤ الأول والثالث والخامس والسابع.

كيف تحدد تكافؤ عنصر؟

دعنا نعود إلى الجدول الدوري. تمتلك معادن المجموعات الفرعية الرئيسية تكافؤًا ثابتًا ، لذا فإن معادن المجموعة الأولى لها تكافؤ I ، والثاني من II. وبالنسبة لمعادن المجموعات الفرعية الثانوية ، يكون التكافؤ متغيرًا. كما أنه متغير لغير المعادن. أعلى تكافؤ للذرة يساوي رقم المجموعة ، وأدناها = رقم المجموعة - 8. صياغة مألوفة. هل هذا يعني أن التكافؤ يتزامن مع حالة الأكسدة. تذكر أن التكافؤ قد يتزامن مع درجة الأكسدة ، لكن هذه المؤشرات ليست متطابقة مع بعضها البعض. لا يمكن أن تحتوي التكافؤ على علامة = / - ولا يمكن أيضًا أن تكون صفرًا.

الطريقة الثانية لتحديد التكافؤ بالصيغة الكيميائية ، إذا كان التكافؤ الثابت لأحد العناصر معروفًا. على سبيل المثال ، خذ صيغة أكسيد النحاس: CuO. تكافؤ الأكسجين II. نرى أن هناك ذرة نحاس واحدة لكل ذرة أكسجين في هذه الصيغة ، مما يعني أن تكافؤ النحاس هو II. لنأخذ الآن صيغة أكثر تعقيدًا: Fe 2 O 3. تكافؤ ذرة الأكسجين هو II. هناك ثلاث ذرات من هذا القبيل هنا ، نضرب 2 * 3 \ u003d 6. وجدنا أن هناك 6 تكافؤ لذرتين من الحديد. لنكتشف تكافؤ ذرة حديد واحدة: 6: 2 = 3. لذا فإن تكافؤ الحديد هو III.

بالإضافة إلى ذلك ، عندما يكون من الضروري تقييم "الحد الأقصى للتكافؤ" ، يجب على المرء دائمًا أن ينطلق من التكوين الإلكتروني الموجود في حالة "الإثارة".