Biograafiad Omadused Analüüs

Oksüdatsiooniastme teooria. Redoksreaktsioonide kvalitatiivsed omadused

MÄÄRATLUS

Aatomi võimet moodustada keemilisi sidemeid nimetatakse valents. Valentsuse kvantitatiivseks mõõduks loetakse molekulis olevate erinevate aatomite arvu, millega antud element moodustab sidemeid.

Valentssidemete meetodi vahetusmehhanismi kohaselt määrab keemiliste elementide valentsi aatomis sisalduvate paaritute elektronide arv. S- ja p-elementide puhul on need välise tasandi elektronid, d-elementide puhul välis- ja välistasandid.

Keemilise elemendi kõrgeima ja madalaima valentsi väärtusi saab määrata D.I. perioodilise tabeli abil. Mendelejev. Elemendi kõrgeim valentsus langeb kokku selle rühma numbriga, milles see asub, ja madalaim on erinevus numbri 8 ja rühma numbri vahel. Näiteks broom asub VIIA rühmas, mis tähendab, et selle kõrgeim valentsus on VII ja madalaim I.

Paaritud (aatomiorbitaalidel kaks paiknevad) elektronid saab ergastamisel eraldada sama tasemega vabade rakkude juuresolekul (elektronide eraldamine mis tahes tasemele on võimatu). Vaatleme I ja II rühma elementide näidet. Näiteks on I rühma põhialarühma elementide valents võrdne ühega, kuna välistasandil on nende elementide aatomitel üks elektron:

3 Li 1s 2 2s 1

II rühma peamise alarühma elementide valentsus põhiolekus (ergastamata) on null, kuna välisenergia tasemel pole paarituid elektrone:

4 Ole 1s 2 2 s 2

Kui need aatomid on ergastatud, eralduvad paarunud s-elektronid sama taseme p-alataseme vabadeks rakkudeks ja valents võrdub kahega (II):

Oksüdatsiooni olek

Elementide oleku iseloomustamiseks ühendites on kasutusele võetud oksüdatsiooniastme mõiste.

MÄÄRATLUS

Ühendis antud elemendi aatomilt või antud elemendi aatomile nihkunud elektronide arvu nimetatakse oksüdatsiooni olek.

Positiivne oksüdatsiooniaste näitab elektronide arvu, mis on antud aatomist tõrjutud, ja negatiivne oksüdatsiooniaste näitab elektronide arvu, mis on nihkunud antud aatomi suunas.

Sellest definitsioonist järeldub, et mittepolaarsete sidemetega ühendites on elementide oksüdatsiooniaste null. Selliste ühendite näideteks võivad olla molekulid, mis koosnevad identsetest aatomitest (N2, H2, Cl2).

Metallide oksüdatsiooniaste elementaarolekus on null, kuna elektrontiheduse jaotus neis on ühtlane.

Lihtsates ioonühendites on nende koostisosade oksüdatsiooniaste võrdne elektrilaenguga, kuna nende ühendite moodustumisel toimub peaaegu täielik elektronide ülekanne ühelt aatomilt teisele: Na +1 I -1, Mg +2 Cl-12, Al+3F-13, Zr+4Br-14.

Polaarsete kovalentsete sidemetega ühendite elementide oksüdatsiooniastme määramisel võrreldakse nende elektronegatiivsuse väärtusi. Kuna keemilise sideme moodustumisel nihkuvad elektronid elektronegatiivsemate elementide aatomitesse, on viimastel ühendites negatiivne oksüdatsiooniaste.

Enamiku ühendite oksüdatsiooniastme mõiste on tingimuslik, kuna see ei kajasta aatomi tegelikku laengut. Seda mõistet kasutatakse aga keemias väga laialdaselt.

Enamikul elementidel võib ühendites olla erinev oksüdatsiooniaste. Nende oksüdatsiooniastme määramisel kasutavad nad reeglit, mille kohaselt on elektriliselt neutraalsetes molekulides elementide oksüdatsiooniastmete summa null, kompleksioonides aga nende ioonide laeng. Näitena arvutame välja lämmastiku oksüdatsiooniastme KNO 2 ja HNO 3 koostisega ühendites. Vesiniku ja leelismetallide oksüdatsiooniaste ühendites on (+) ja hapniku oksüdatsiooniaste on (-2). Sellest lähtuvalt on lämmastiku oksüdatsiooniaste:

KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3.

HNO3 1+x+ x+3 × (-2) = 0, x=+5.

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Harjutus IV valentsus on tüüpiline: a) Ca; b) P; c) O; d) Si?
Otsus Esitatud küsimusele õige vastuse andmiseks kaalume iga pakutud võimalust eraldi.

a) Kaltsium on metall. Seda iseloomustab ainus võimalik valentsi väärtus, mis ühtib rühma numbriga D.I. perioodilises tabelis. Mendelejev, milles see asub, s.o. kaltsiumi valents on II. Vastus on vale.

b) Fosfor on mittemetall. Viitab muutuva valentsiga keemiliste elementide rühmale: kõrgeim määratakse rühma numbriga D.I perioodilises tabelis. Mendelejev, milles see asub, s.o. on võrdne V-ga ning väikseim on arvu 8 ja rühmanumbri vahe, s.o. võrdub III-ga. Vastus on vale.

c) Hapnik on mittemetall. Seda iseloomustab ainus võimalik valentsväärtus, mis on võrdne II-ga. Vastus on vale.

d) Räni on mittemetall. Seda iseloomustab ainus võimalik valentsi väärtus, mis ühtib rühma numbriga D.I. perioodilises tabelis. Mendelejev, milles see asub, s.o. räni valents on IV. See on õige vastus.

Vastus Valik (d)

NÄIDE 2

Harjutus Millise valentsiga on raud ühendis, mis tekib vesinikkloriidhappega vastasmõjul: a) I; b) II; c) III; d) VIII?
Otsus Kirjutame raua ja vesinikkloriidhappe interaktsiooni võrrandi:

Fe + HCl \u003d FeCl 2 + H 2.

Interaktsiooni tulemusena tekib raudkloriid ja eraldub vesinik. Raua valentsi määramiseks keemilise valemi järgi loendame esmalt klooriaatomite arvu:

Arvutage kloori valentsiühikute koguarv:

Määrame raua aatomite arvu: see on võrdne 1-ga. Siis on raua valents selle kloriidis võrdne:

Vastus Raua valentsus vesinikkloriidhappega koostoimel tekkinud ühendis on II.

08. Elektronegatiivsus, oksüdatsiooniaste, oksüdatsioon ja redutseerimine

Arutleme nende ääretult huvitavate mõistete tähenduse üle, mis keemias eksisteerivad ja nagu teaduses sageli kombeks, üsna segased ja tagurpidi kasutatud mõisted. Räägime "elektronegatiivsusest", "oksüdatsiooniastmetest" ja "redoksreaktsioonidest".

Mida see tähendab – mõistet kasutatakse tagurpidi?

Püüame sellest järk-järgult rääkida.

Elektronegatiivsus näitab meile keemilise elemendi redoksomadusi. See tähendab, et selle võime tasuta footoneid võtta või ära anda. Ja ka seda, kas see element on energia (eeter) allikas või neelaja. Yang või Yin.

Oksüdatsiooni olek on mõiste, mis on analoogne mõistega "elektronegatiivsus". See iseloomustab ka elemendi redoksomadusi. Kuid nende vahel on erinevus.

Elektronegatiivsus iseloomustab ühte elementi. Iseenesest, olemata ühegi keemilise ühendi koostises. Kuigi oksüdatsiooniaste iseloomustab selle redoksvõimet täpselt siis, kui element on molekuli osa.

Räägime veidi sellest, mis on oksüdeerumisvõime ja mis on võime redutseerida.

Oksüdatsioon on vabade footonite (elektronide) teisele elemendile ülekandmise protsess. Oksüdatsioon ei ole üldse elektronide eemaldamine, nagu seda praegu teaduses peetakse. . Kui element oksüdeerib teist elementi, toimib see nagu hape või hapnik (sellest ka nimi "oksüdatsioon"). Oksüdeerida tähendab kaasa aidata elementide hävimisele, lagunemisele, põlemisele. . Oksüdeerumisvõime on võime põhjustada molekulide hävimist neile ülekantava energia toimel (vabad footonid). Pidage meeles, et energia hävitab alati aine.

On hämmastav, kui kaua on teaduses loogikas vastuolusid, mida keegi ei märka.

Siin näiteks: "Nüüd me teame, et oksüdeerija on aine, mis omandab elektrone ja redutseerija on aine, mis annab need ära" (Noore keemiku entsüklopeedia, artikkel "Redoksreaktsioonid)".

Ja siis kaks lõiku allpool: "Kõige tugevam oksüdeerija on elektrivool (negatiivselt laetud elektronide voog)" (ibid.).

Need. esimene tsitaat ütleb, et oksüdeeriv aine on miski, mis võtab elektrone vastu ja teine ​​tsitaat ütleb, et oksüdeeriv aine on miski, mis selle ära annab.

Ja sellised ekslikud, vastuolulised järeldused on sunnitud koolides ja instituutides pähe õppima!

Teadaolevalt on parimad oksüdeerijad mittemetallid. Veelgi enam, mida väiksem on perioodi number ja mida suurem on rühma number, seda rohkem väljenduvad oksüdeerija omadused. See pole üllatav. Selle põhjuseid analüüsisime perioodilisuse süsteemi analüüsile pühendatud artiklis, teises osas, kus rääkisime nukleonide värvist. Rühmast 1 kuni 8 muutub nukleonide värvus elementides järk-järgult violetsest punaseks (kui võtta arvesse ka d- ja f-elementide sinist värvi). Kollaste ja punaste osakeste kombinatsioon hõlbustab kogunenud vabade footonite tagasipöördumist. Kollased kogunevad, kuid hoiavad nõrgalt. Ja punased aitavad tagasitulekule kaasa. Footonite eraldamine on oksüdatsiooniprotsess. Kuid kui mõned on punased, pole osakesi, mis suudaksid footoneid koguda. Seetõttu ei ole 8. rühma elemendid, väärisgaasid, erinevalt nende naabritest halogeenidest oksüdeerivad ained.

Taastumine on oksüdatsioonile vastupidine protsess. Nüüd usutakse teaduses, et kui keemiline element saab elektrone, siis see taastub. See seisukoht on üsna mõistetav (kuid mitte aktsepteeritud). Keemiliste elementide ehitust uurides selgus, et need kiirgavad elektrone. Nad jõudsid järeldusele, et elektronid on osa elementidest. See tähendab, et elektronide ülekandmine elemendile on teatud mõttes selle kaotatud struktuuri taastamine.

Tegelikkuses pole aga kõik nii.

Elektronid on vabad footonid. Need ei ole nukleonid. Need ei kuulu elemendi kehasse. Neid tõmbab väljastpoolt ja koguneb nukleonide pinnale ja nende vahele. Kuid nende kogunemine ei too üldse kaasa elemendi või molekuli struktuuri taastamist. Vastupidi, need footonid, mida kiirgab nende eeter (energia), nõrgendavad ja hävitavad sidemeid elementide vahel. Ja see on oksüdatsiooniprotsess, kuid mitte redutseerimine.

Molekuli taastamine on tegelikult sellelt energia (antud juhul vabade footonite) võtmine, mitte selle edasiandmine. Footoneid valides tihendab redutseeriv element aine – taastab selle.

Parimad redutseerijad on metallid. See omadus tuleneb loomulikult nende kvalitatiivsest ja kvantitatiivsest koostisest – nende tõmbeväljad on suurimad ja siniseid osakesi on pinnal tingimata palju või piisavalt.

Võib isegi tuletada järgmise metallide määratluse.

Metallist - See on keemiline element, mille pinnakihtide koostises on tingimata sinised osakesed.

AGA mittemetallist - see on element pinnakihtide koostises, milles siniseid footoneid ei ole või peaaegu pole ja punaseid on alati.

Metallid võtavad suurepäraselt elektrone oma tugeva külgetõmbe abil. Ja nii nad on restauraatorid.

Anname definitsiooni mõistetele "elektronegatiivsus", "oksüdatsiooniaste", "redoksreaktsioonid", mida võib leida keemiaõpikutest.

« Oksüdatsiooni olek on aatomi tingimuslik laeng ühendis, mis on arvutatud eeldusel, et see koosneb ainult ioonidest. Selle mõiste määratlemisel eeldatakse tinglikult, et siduvad (valents)elektronid lähevad üle elektronegatiivsematele aatomitele ja seetõttu koosnevad ühendid justkui positiivselt ja negatiivselt laetud ioonidest. Oksüdatsiooniastmel võib olla null, negatiivne ja positiivne väärtus, mis asetatakse tavaliselt ülaosas oleva elemendi sümboli kohale.

Oksüdatsiooniastme nullväärtus omistatakse vabas olekus olevate elementide aatomitele ... Oksüdatsiooniastme negatiivseks väärtuseks on need aatomid, mille poole on nihkunud siduv elektronpilv (elektronipaar). Fluori puhul kõigis selle ühendites on see -1. Aatomitel, mis loovutavad valentselektrone teistele aatomitele, on positiivne oksüdatsiooniaste. Näiteks leelis- ja leelismuldmetallide puhul on see vastavalt +1 ja +2. Lihtsates ioonides on see võrdne iooni laenguga. Enamikus ühendites on vesinikuaatomite oksüdatsiooniaste +1, kuid metallhüdriidides (nende ühendites vesinikuga) jt -1. Hapniku puhul on oksüdatsiooniaste -2, kuid näiteks kombinatsioonis fluoriga on see +2 ja peroksiidühendites -1. …

Aatomite oksüdatsiooniastmete algebraline summa ühendis on null ja kompleksioonis on see iooni laeng. …

Kõrgeim oksüdatsiooniaste on selle kõrgeim positiivne väärtus. Enamiku elementide puhul on see võrdne perioodilise süsteemi rühmanumbriga ja on elemendi oluline kvantitatiivne tunnus selle ühendites. Elemendi madalaimat oksüdatsiooniastme väärtust, mis esineb selle ühendites, nimetatakse tavaliselt madalaimaks oksüdatsiooniastmeks; kõik ülejäänud on vahepealsed” (Noore keemiku entsüklopeediline sõnaraamat, artikkel “Oksüdatsiooniolek”).

Siin on selle kontseptsiooni põhiteave. See on tihedalt seotud teise terminiga - "elektronegatiivsus".

« Elektronegatiivsus - see on molekulis oleva aatomi võime meelitada enda külge elektrone, osaledes keemilise sideme moodustumisel ”(Noore keemiku entsüklopeediline sõnaraamat, artikkel„ Elektronegatiivsus ”).

Redoksreaktsioonidega kaasneb reagendid moodustavate aatomite oksüdatsiooniastme muutumine, mis on tingitud elektronide liikumisest ühe reagendi (redutseerija) aatomilt teise aatomisse. Redoksreaktsioonides toimuvad oksüdatsioon (elektronide loovutamine) ja redutseerimine (elektronide suurenemine) samaaegselt” (Chemical Encyclopedic Dictionary, toimetaja I.L. Knunyants, artikkel „Redox Reactions”).

Meie arvates on nendes kolmes mõistes peidus palju vigu.

Esiteks , usume, et keemilise sideme moodustumine kahe elemendi vahel ei ole üldse nende elektronide jagamise protsess. Keemiline side on gravitatsiooniline side. Väidetavalt ümber tuuma lendavad elektronid on vabad footonid, mis akumuleeruvad elemendi keha koostises olevate nukleonide pinnale ja nende vahele. Kahe elemendi sidumiseks ei pea nende vabad footonid elementide vahel liikuma. Seda ei juhtu. Tegelikult eemaldab (tõmbab) raskem element kergemast vabu footoneid ja jätab need endale (täpsemalt enda külge). Ja kergema elemendi tsoon, millest need footonid võeti, on enam-vähem eksponeeritud. Mille tõttu ilmneb selle tsooni külgetõmme suuremal määral. Ja kergem element tõmbab raskema poole. Nii tekib keemiline side.

Teiseks , kaasaegne keemia näeb elementide võimet elektrone enda poole meelitada moonutatuna – tagurpidi. Arvatakse, et mida suurem on elemendi elektronegatiivsus, seda enam suudab see elektrone enda poole meelitada. Ja väidetavalt teevad seda kõige paremini fluor ja hapnik – nad tõmbavad võõraid elektrone enda poole. Nagu ka muud 6. ja 7. rühma elemendid.

Tegelikult pole see arvamus midagi muud kui pettekujutelm. See põhineb eksiarvamusel, et mida suurem on rühmaarv, seda raskemad on elemendid. Ja ka seda suurem on tuuma positiivne laeng. See on jama. Teadlased ei vaevu siiani isegi selgitama, mis on nende seisukohast "laeng". Lihtsalt, nagu numeroloogias, loendasid nad kõik elemendid järjekorras ja panid tasu suuruse vastavalt numbrile. Suurepärane matk!

Juba lapsele on selge, et gaas on tihedast metallist kergem. Kuidas on võimalik, et keemias arvatakse, et gaasid tõmbavad paremini elektrone enda poole?

Tihedad metallid on loomulikult paremad elektronide ligimeelitamiseks.

Keemiateadlased võivad muidugi kasutada mõistet "elektronegatiivsus", kuna seda kasutatakse nii sageli. Kuid nad peavad muutma selle tähenduse täpselt vastupidiseks.

Elektronegatiivsus on molekulis oleva keemilise elemendi võime meelitada enda poole elektrone. Ja loomulikult väljendub see võime metallides paremini kui mittemetallides.

Mis puutub molekuli elektripostidesse, siis tõepoolest, negatiivne poolus - need on mittemetallist elemendid, mis loovutavad elektrone, väiksemate atraktiivsete väljadega. AGA positiivne - need on alati rohkem väljendunud metalliliste omadustega elemendid, millel on suured tõmbeväljad.

Naeratame koos.

Elektronegatiivsus - see on järjekordne katse kirjeldada keemilise elemendi kvaliteeti koos juba olemasoleva massi ja laenguga. Nagu sageli juhtub, näivad mõne teise teadusvaldkonna, antud juhul keemia, teadlased oma kaasfüüsikuid umbusaldavat, kuid pigem lihtsalt seetõttu, et iga inimene, kes teeb avastusi, läheb oma teed, mitte ainult ei uuri teiste kogemusi.

Nii juhtus seekord.

Mass ja laeng ei aidanud keemikutel kuidagi aru saada, mis toimub aatomites, kui need omavahel interakteeruvad – ja võeti kasutusele elektronegatiivsus – elemendi võime meelitada ligi keemilise sideme moodustumisel osalevaid elektrone. Tuleb tunnistada, et selle kontseptsiooni idee on väga tõsi. Ainsa muudatusega, mis peegeldab tegelikkust tagurpidi. Nagu me juba ütlesime, tõmbavad metallid, mitte mittemetallid, elektrone kõige paremini - pinnanukleonide värviomaduste tõttu. Metallid on parimad redutseerijad. Mittemetallid on oksüdeerijad. Metallid võetakse, mittemetallid antakse ära. Metallid on Yin, mittemetallid on Yang.

Esoteerika tuleb teadusele appi looduse saladuste mõistmisel.

Mis puudutab oksüdatsiooniseisundid , siis on see hea katse mõista, kuidas toimub vabade elektronide jaotumine keemilises ühendis – molekulis.

Kui keemiline ühend on homogeenne - see tähendab, et see on lihtne, selle struktuur koosneb sama tüüpi elementidest -, siis on kõik õige, tõepoolest on ühendi mis tahes elemendi oksüdatsiooniaste null. Kuna selles ühendis ei ole oksüdeerivaid aineid ega redutseerivaid aineid. Ja kõik elemendid on kvaliteedilt võrdsed. Keegi ei võta elektrone, keegi ei anna. Kas see on tihe aine, vedelik või gaas, pole vahet.

Oksüdatsiooniaste, nagu elektronegatiivsus, näitab keemilise elemendi kvaliteeti – ainult keemilise elemendi raames. Oksüdatsiooniaste on ette nähtud ühendis sisalduvate keemiliste elementide kvaliteedi võrdlemiseks. Idee on meie arvates hea, kuid selle teostus ei ole päris rahuldav.

Oleme kategooriliselt vastu kogu teooriale ja kontseptsioonile keemiliste elementide ja nendevaheliste sidemete struktuurist. Vähemalt sellepärast, et rühmade arv peaks meie ideede järgi olema üle 8. See tähendab, et kogu süsteem on kokku varisemas. Ja mitte ainult. Üldiselt pole elektronide arvu aatomites “sõrmedel” loendamine kuidagi tõsine.

Praeguse kontseptsiooni kohaselt selgub, et kõige väiksemad tingimuslikud laengud on määratud kõige tugevamatele oksüdeerivatele ainetele - fluori laeng on kõigis ühendites -1, hapnikul peaaegu kõikjal -2. Ja väga aktiivsete metallide - leelis- ja leelismuldmetallide - puhul on need laengud vastavalt +1 ja +2. Lõppude lõpuks on see täiesti ebaloogiline. Kuigi jällegi mõistame väga hästi üldist skeemi, mille järgi seda tehti - seda kõike tabelis 8 rühma ja välise energiataseme 8 elektroni huvides.

Juba praegu oleks pidanud nende laengute väärtus halogeenide ja hapniku jaoks olema miinusmärgiga suurim. Ja leelis- ja leelismuldmetallide puhul on see ka suur, ainult plussmärgiga.

Igas keemilises ühendis on elemente, mis loovutavad elektrone - oksüdeerivad ained, mittemetallid, negatiivne laeng, ja elemente, mis võtavad elektrone ära - redutseerivad ained, metallid, positiivne laeng. Sel viisil võrreldakse elemente, korreleeritakse üksteisega ja püütakse määrata nende oksüdatsiooniastet.

Kuid sel viisil oksüdatsiooniastme väljaselgitamine ei peegelda meie arvates täpselt tegelikkust. Õigem oleks võrrelda elementide elektronegatiivsust molekulis. Elektronegatiivsus on ju peaaegu sama, mis oksüdatsiooniaste (iseloomustab ainult ühe elemendi kvaliteeti).

Võite võtta elektronegatiivsuse skaala ja panna selle väärtused iga elemendi valemisse. Ja siis on kohe selge, millised elemendid loovutavad elektrone ja millised võtavad ära. Ühendi suurima elektronegatiivsusega element, negatiivne poolus, loovutab elektrone. Ja see, kelle elektronegatiivsus on väikseim – positiivne poolus – võtab elektrone.

Kui molekulis on näiteks 3 või 4 elementi, ei muutu midagi. Määrame ka elektronegatiivsuse väärtused ja võrdleme.

Kuigi te ei tohiks unustada molekuli struktuuri mudeli joonistamist. Tõepoolest, igas ühendis, kui see pole lihtne, see tähendab, et see ei koosne ühte tüüpi elementidest, on metallid ja mittemetallid omavahel seotud ennekõike. Metallid võtavad mittemetallidelt elektrone ja seovad nendega. Ja ühest mittemetallist elemendist võivad 2 või enam rohkem väljendunud metalliliste omadustega elementi üheaegselt elektrone ära võtta. Seega on olemas keeruline ja keeruline molekul. Kuid see ei tähenda, et sellises molekulis loovad metallielemendid üksteisega tugeva sideme. Võib-olla asuvad need üksteise vastaskülgedel. Kui läheduses on, meelitatakse neid. Kuid tugev side tekib ainult siis, kui üks element on metallilisem kui teine. On hädavajalik, et üks element valib elektronid - eemaldab need. Vastasel juhul ei toimu elemendi kokkupuudet - vabanemist pinnal olevatest vabadest footonitest. Tõmbeväli ei avaldu täielikult ja tugevat ühendust ei teki. See on keeruline teema - keemiliste sidemete moodustumine ja me ei hakka seda selles artiklis üksikasjalikult kirjeldama.

Usume, et oleme käsitlenud piisavalt üksikasjalikult teemat, mis on pühendatud mõistete "elektronegatiivsus", "oksüdatsiooniaste", "oksüdatsioon" ja "redutseerimine" analüüsile ning pakkunud teile palju huvitavat teavet.

Raamatust Jooga autobiograafia autor Yogananda Paramahansa

23. PEATÜKK Saan ülikoolidiplomi – Sa ignoreerid õpiku filosoofilisi määratlusi, kahtlemata lootes mõnele häirimatule "intuitsioonile", mis juhatab teid läbi kõigi eksamite. Aga kui te ei pöördu kiiresti teaduslikuma meetodi poole, siis ma pean seda tegema

Raamatust Kontrollitud unenäod autor Mir Elena

Taastamine „Kui individuatsiooni üks märk sünnib, jagunevad olemus ja elu kaheks. Nüüdsest, kui lõplikku rahu ei saavutata, ei näe olemus ja elu enam kunagi üksteist." William, "Kuldse lille saladus" Pärast ülikooli

Raamatust Suure Sfinksi mõistatus autor Barbarin Georges

Kuju restaureerimine Suure Sfinksi tegelik vanus pärineb Aadama ajastu algusest. Vähemalt on ta püramiidide kaasaegne, mille ansambli, nagu näeme, ta täiendas iseendaga Suure Sfinksi kujutis on viimaste sajandite jooksul allutatud

Raamatust Feng Shui kuldsed reeglid. 10 lihtsat sammu edu, heaolu ja pikaealisuse poole autor Ogudin Valentin Leonidovitš

Välisobjektide negatiivse mõju määr Välised objektid avaldavad suurimat negatiivset mõju, olles otse maja sissepääsu ees. Kuid mida rohkem nad on sissepääsu suhtes nurga all, seda nõrgemaks muutub nende mõju Objekt asub otse

Raamatust Vabamüürluse täielik ajalugu ühes raamatus autor Sparov Viktor

Initsiatsioon meistri kraadiks (kolmanda astme müsteeriumiakt) Allpool esitame, nagu ka vabamüürlasteks initsiatsiooni ja õpipoisi kraadi omistamise puhul, initsiatsioonil mängitud kolmanda astme "müsteeriumimängu". magistrikraadile. K: Kas sa oled meister? Oh jah,

Raamatust Divine Evolution. Sfinksist Kristuseni autor Shure Edward

Esimene aste: toiduvalmistamine. Mäejutlus ja Jumalariik Kristuse töö algab Galilea idülli ja "Jumalariigi" kuulutamisega. See ennustus viitab meile tema populaarsetele õpetustele. Samas on see ettevalmistus kõrgemaks

Raamatust Vampiirid Venemaal. Kõik, mida pead nende kohta teadma! autor Bauer Aleksander

Teine initsiatsiooniaste (puhastus). Imelised tervenemised. Kristlik teraapia Kõigis iidsetes müsteeriumides järgnes moraalsele ja intellektuaalsele ettevalmistusele hinge puhastamine, mis peaks selles uusi organeid ellu äratama ja andma sellele võime

Cagliostro ja Egiptuse vabamüürluse raamatust autor Kuzmishin E.L.

Kuidas määrata verekaotuse astet Kui vampiir joob verd, joob ta korraga pool liitrist kuni poolteist liitrit verd. Inimkeha sisaldab vaid viis kuni kuus liitrit verd, seega ei ole selline verekaotus ilmtingimata eluohtlik. Vampiir siiski

Raamatust Saladuste raamat. Uskumatu ilmselge maa peal ja kaugemal autor Vjatkin Arkadi Dmitrijevitš

Õpipoisi kraadi sissepääs Õpipoisi kraadile Looži kaunistamine ja rõivad Looži seinad ja lagi tuleks riputada sinimustvalge riidega ilma kullata. Auväärse Meistri pea kohal on säraga ümbritsetud kolmnurk, mille keskele on kirjutatud nimi.

Raamatust Hinge tervendamine. 100 meditatsioonitehnikat, tervendavat harjutust ja lõõgastust autor Rajneesh Bhagwan Shri

Sissepääs praktikandikraadile Looži kaunistamine ja rõivad Looži seinad ja lagi tuleks riputada sinimustvalge riidega ilma kullata. Auväärse Meistri pea kohal on säraga ümbritsetud kolmnurk, mille keskele on tikitud nimi "Jehoova".

Raamatust Tuleviku modelleerimine unenäos autor Mir Elena

Assotsieerunud kraad

Kabala raamatust. Ülemine maailm. Tee algus autor Laitman Michael

Sisetempli magistrikraad

Autori raamatust

Masohhism kui vabatahtliku vampiiri äärmuslik aste Selles mõttes sarnaneb masohhism kaassõltuvusega. Masohhistid on inimesed, kes saavad oma füüsilistest ja vaimsetest kannatustest meeldivaid aistinguid. Teisisõnu, neile meeldib, kui neid pekstakse, sõimatakse, kiusatakse

Autori raamatust

Rütmi taastamine... Määrake magamaminekuks sama aeg – kui igal õhtul on üksteist, siis on üksteist. Ärge muutke seda aega, muidu ajate keha segadusse. Keha

Autori raamatust

Taastumine Pärast instituudi distributsiooni suletud ettevõttes insenerina töötades mõistsin, et olen vales kohas, mistõttu otsustasin eriala vahetada ja astusin džässiimprovisatsioonikooli ning hiljem muusikakooli klassikalise osakonda.

Autori raamatust

7.5. Kurjuse teadvustamise aste Nagu on selgitatud artiklis "Toora andmine", määrab naudingu ja õndsuse selle omaduste sarnasuse määr Loojaga, samas kui kannatused ja kannatamatus on määratud erinevuse astmest loojaga. Looja. Järelikult on isekus meie jaoks vastik ja talumatult valus,

Osa 1. Ülesanne A5.

Kontrollitud üksused: Elektronegatiivsus Oksüdatsiooniaste ja

keemiliste elementide valents.

Elektronegatiivsus-väärtus, mis iseloomustab aatomi võimet polariseerida kovalentseid sidemeid. Kui kaheaatomilises molekulis A–B tõmbuvad sideelektronid B-aatomi poole tugevamini kui A-aatomi poole, siis loetakse B-aatomit elektronegatiivsemaks kui A-aatomit.

Aatomi elektronegatiivsus on molekulis (ühendis) oleva aatomi võime meelitada ligi elektrone, mis seovad seda teiste aatomitega.

Elektronegatiivsuse (EO) mõiste võttis kasutusele L. Pauling (USA, 1932). Aatomi elektronegatiivsuse kvantitatiivne tunnus on väga tinglik ja seda ei saa väljendada ühegi füüsikalise suuruse ühikutes, seetõttu on EO kvantitatiivseks määramiseks välja pakutud mitu skaalat. Suhtelise EK skaala on pälvinud suurima tunnustuse ja leviku:

Elementide elektronegatiivsuse väärtused Paulingi järgi

Elektronegatiivsus χ (kreeka chi) – aatomi võime hoida kinni väliseid (valents)elektrone. Selle määrab nende elektronide külgetõmbeaste positiivselt laetud tuuma suhtes.

See omadus avaldub keemilistes sidemetes sideme elektronide nihkumisena elektronegatiivsema aatomi suunas.

Keemilise sideme moodustumisel osalevate aatomite elektronegatiivsus on üks peamisi tegureid, mis määrab mitte ainult selle sideme TÜÜBI, vaid ka OMADUSED ning seega mõjutab keemilise reaktsiooni käigus toimuva aatomitevahelise interaktsiooni olemust.

L. Paulingi elementide suhtelise elektronegatiivsuse skaalal (koostatud kaheaatomiliste molekulide sidemeenergiate põhjal) on metallid ja organogeensed elemendid paigutatud järgmisele reale:

Elementide elektronegatiivsus järgib perioodilist seadust: see kasvab periooditi vasakult paremale ja D.I peamistes alarühmades alt üles. Mendelejev.

Elektronegatiivsus ei ole elemendi absoluutne konstant. See sõltub aatomituuma efektiivsest laengust, mis võib muutuda naaberaatomite või aatomirühmade mõjul, aatomiorbitaalide tüübist ja nende hübridisatsiooni iseloomust.

Oksüdatsiooni olek on keemilise elemendi aatomite tingimuslik laeng ühendis, mis on arvutatud eeldusel, et ühendid koosnevad ainult ioonidest.



Oksüdatsiooniastmetel võib olla positiivne, negatiivne või nullväärtus ning märk asetatakse enne arvu: -1, -2, +3, erinevalt iooni laengust, kus märk asetatakse arvu järele.

Molekulides on elementide oksüdatsiooniastmete algebraline summa, võttes arvesse nende aatomite arvu, 0.

Metallide oksüdatsiooniastmed ühendites on alati positiivsed, kõrgeim oksüdatsiooniaste vastab perioodilise süsteemi rühmanumbrile, kus see element asub (v.a mõned elemendid: kuld Au + 3 (rühm I), Cu + 2 (II), VIII rühmast võib oksüdatsiooniaste +8 olla ainult osmium Os ja ruteeniumis Ru.

Mittemetallide astmed võivad olla nii positiivsed kui ka negatiivsed, olenevalt sellest, millise aatomiga see on ühendatud: kui metalliaatomiga, siis on see alati negatiivne, kui mittemetalliga, siis võib olla nii + kui ka - ( saate sellest teada, kui uurite mitmeid elektronegatiivsust). Mittemetallide kõrgeima negatiivse oksüdatsiooniastme saab leida, lahutades 8-st selle rühma arvu, milles see element asub, kõrgeim positiivne on võrdne elektronide arvuga väliskihis (elektronide arv vastab rühma number).

Lihtainete oksüdatsiooniaste on 0, olenemata sellest, kas tegemist on metalli või mittemetalliga.

Tabel, kus on näidatud kõige sagedamini kasutatavate elementide konstantsed kraadid:



Oksüdatsiooniaste (oksüdatsiooniarv, formaalne laeng) on ​​abitingimuslik väärtus oksüdatsiooni-, redutseerimis- ja redoksreaktsioonide protsesside registreerimiseks, elektrilaengu arvväärtus, mis omistatakse molekulis olevale aatomile eeldusel, et elektronide paarid Side on täielikult nihkunud elektronegatiivsemate aatomite poole.

Ideed oksüdatsiooniastme kohta on anorgaaniliste ühendite klassifitseerimise ja nomenklatuuri aluseks.

Oksüdatsiooniaste on puhtalt tingimuslik väärtus, millel puudub füüsiline tähendus, kuid mis iseloomustab aatomitevahelise interaktsiooni keemilise sideme teket molekulis.

Keemiliste elementide valents -(ladina keelest valens - millel on jõud) - keemiliste elementide aatomite võime moodustada teatud arv keemilisi sidemeid teiste elementide aatomitega. Ioonsete sidemete abil moodustunud ühendites määrab aatomite valentsuse kinnitunud või loovutatud elektronide arv. Kovalentsete sidemetega ühendites määrab aatomite valentsuse moodustunud sotsialiseerunud elektronpaaride arv.

Püsiv valents:

Pidage meeles:

Oksüdatsiooniaste on ühendis sisalduva keemilise elemendi aatomite tingimuslik laeng, mis arvutatakse eeldusel, et kõik sidemed on oma olemuselt ioonsed.

1. Lihtaine elemendi oksüdatsiooniaste on null. (Cu, H2)

2. Aine molekuli kõigi aatomite oksüdatsiooniastmete summa on null.

3. Kõikidel metallidel on positiivne oksüdatsiooniaste.

4. Booril ja ränil ühendites on positiivne oksüdatsiooniaste.

5. Vesinikul on ühendites oksüdatsiooniaste (+1) Välja arvatud hüdriidid

(vesinikühendid esimese ja teise rühma põhialarühma metallidega, oksüdatsiooniaste -1, näiteks Na + H -)

6. Hapniku oksüdatsiooniaste on (-2), välja arvatud hapniku kombinatsioon fluoriga OF2, hapniku oksüdatsiooniaste (+2), fluori oksüdatsiooniaste (-1) . Ja peroksiidides H 2 O 2 - hapniku oksüdatsiooniaste (-1);

7. Fluoril on oksüdatsiooniaste (-1).

Elektronegatiivsus on HeMe aatomite omadus meelitada ligi jagatud elektronpaare. Elektronegatiivsusel on sama sõltuvus kui mittemetallilistel omadustel: see suureneb perioodi jooksul (vasakult paremale) ja nõrgeneb rühmas (üleval).

Kõige elektronegatiivsem element on fluor, millele järgneb hapnik, lämmastik jne.

Demoversioonis ülesande täitmise algoritm:

Harjutus:

Kloori aatom asub rühmas 7, seega võib selle maksimaalne oksüdatsiooniaste olla +7.

Klooriaatomil on selline oksüdatsiooniaste HClO4 aines.

Kontrollime seda: kahel keemilisel elemendil vesinikul ja hapnikul on konstantsed oksüdatsiooniastmed ja need on vastavalt +1 ja -2. Oksüdatsiooniastmete arv hapniku puhul on (-2) 4=(-8), vesiniku puhul (+1) 1=(+1). Positiivsete oksüdatsiooniastmete arv on võrdne negatiivsete arvuga. Seega (-8)+(+1)=(-7). See tähendab, et kroomi aatomi positiivsete kraadide arv on 7, paneme kirja elementide oksüdatsiooniastmed. Kloori oksüdatsiooniaste on HClO4 ühendis +7.

Vastus: Variant 4. Kloori oksüdatsiooniaste on HClO4 ühendis +7.

Ülesande A5 erinevad sõnastused:

3. Kloori oksüdatsiooniaste Ca (ClO 2) 2-s

1) 0 2) -3 3) +3 4) +5

4. Elemendi elektronegatiivsus on kõige väiksem

5. Mangaani madalaim oksüdatsiooniaste on ühendis

1) MnSO 4 2) MnO 2 3) K 2 MnO 4 4) Mn 2 O 3

6. Lämmastiku oksüdatsiooniaste on mõlemas kahes ühendis +3

1) N 2 O 3 NH 3 2) NH 4 Cl N 2 O 3) HNO 2 N 2 H 4 4) NaNO 2 N 2 O 3

7. Elemendi valents on

1) tema poolt moodustatud σ sidemete arv

2) tema poolt moodustatud võlakirjade arv

3) tema poolt moodustatud kovalentsete sidemete arv

4) vastupidise märgiga oksüdatsiooniastmed

8. Lämmastik näitab oma maksimaalset oksüdatsiooniastet ühendis

1) NH 4 Cl 2) NO 2 3) NH 4 NO 3 4) NOF

2. videotund: Keemiliste elementide oksüdatsiooniaste

3. videotund: Valents. Valentsi määratlus

Loeng: Elektronegatiivsus. Keemiliste elementide oksüdatsiooniaste ja valents

Elektronegatiivsus


Elektronegatiivsus- see on aatomite võime meelitada enda poole teiste aatomite elektrone, et nendega ühendust luua.

Keemilise elemendi elektronegatiivsust on tabelist lihtne hinnata. Pidage meeles, et ühes meie õppetükis öeldi, et see suureneb, kui liigute perioodilisuse tabeli perioodide kaudu vasakult paremale ja liigute rühmades alt üles.

Näiteks, kui antakse ülesanne teha kindlaks, milline element kavandatavast seeriast on kõige elektronegatiivsem: C (süsinik), N (lämmastik), O (hapnik), S (väävel)? Vaatame tabelit ja leiame, et see on O, sest see on paremal ja ülejäänutest kõrgemal.


Millised tegurid mõjutavad elektronegatiivsust? See on:

  • Mida väiksem on aatomi raadius, seda suurem on elektronegatiivsus.
  • Valentskihi täitumine elektronidega, mida rohkem neid on, seda suurem on elektronegatiivsus.

Kõigist keemilistest elementidest on fluor kõige elektronegatiivsem, kuna selle aatomiraadius on väike ja valentskihis on 7 elektroni.


Madala elektronegatiivsusega elementide hulka kuuluvad leelis- ja leelismuldmetallid. Neil on suured raadiused ja väliskestas on väga vähe elektrone.

Aatomi elektronegatiivsuse väärtused ei saa olla konstantsed, sest see sõltub paljudest teguritest, sealhulgas ülalloetletutest, samuti oksüdatsiooniastmest, mis võib sama elemendi puhul olla erinev. Seetõttu on tavaks rääkida elektronegatiivsuse väärtuste suhtelisusest. Võite kasutada järgmisi skaalasid:




Kahest elemendist koosnevate binaarühendite valemite kirjutamisel vajate elektronegatiivsuse väärtusi. Näiteks vaskoksiidi valem on Cu 2 O – esimene element peaks olema see, mille elektronegatiivsus on väiksem.


Kui elementide elektronegatiivsuse erinevus on suurem kui 2,0, tekib keemilise sideme tekkimise hetkel kovalentne polaarne side, kui vähem, siis ioonne.

Oksüdatsiooni olek

Oksüdatsiooni olek (CO)- see on aatomi tinglik ehk reaalne laeng ühendis: tinglik - kui side on kovalentne polaarne, reaalne - kui side on ioonne.

Aatom omandab positiivse laengu, kui ta loovutab elektrone, ja negatiivse laengu, kui ta võtab vastu elektrone.

Oksüdatsiooniastmed on kirjutatud märgistatud sümbolite kohale «+»/«-» . On ka vahepealseid CO-sid. Elemendi maksimaalne CO on positiivne ja võrdne rühma numbriga ning metallide minimaalne negatiivne on null, mittemetallide puhul = (rühma number - 8). Maksimaalse CO-ga elemendid võtavad vastu ainult elektrone ja minimaalsega annavad need ainult ära. Elemendid, millel on vahepealsed CO-d, võivad elektrone nii loovutada kui ka vastu võtta.


Mõelge mõnele reeglile, mida tuleks CO määramiseks järgida:

    Kõigi lihtainete CO on võrdne nulliga.

    Kõigi molekuli CO aatomite summa on samuti võrdne nulliga, kuna iga molekul on elektriliselt neutraalne.

    Kovalentse mittepolaarse sidemega ühendites on CO null (O 2 0) ja ioonse sidemega võrdne ioonide laengutega (Na + Cl - CO naatrium +1, kloor -1). Kovalentse polaarse sidemega ühendite CO-elemente käsitletakse ioonse sidemega (H:Cl \u003d H + Cl -, seega H +1 Cl -1).

    Ühendi elementidel, millel on kõrgeim elektronegatiivsus, on negatiivne oksüdatsiooniaste, kui kõige vähem on positiivseid. Selle põhjal võime järeldada, et metallidel on ainult “+” oksüdatsiooniaste.

Pidevad oksüdatsiooniastmed:

    Leelismetallid +1.

    Kõik teise rühma metallid +2. Erand: Hg +1, +2.

    Alumiinium +3.

  • Vesinik +1. Erand: aktiivsed metallhüdriidid NaH, CaH 2 jne, kus vesiniku oksüdatsiooniaste on –1.

    Hapnik -2. Erand: F 2 -1 O +2 ja –О–О– rühma sisaldavad peroksiidid, milles hapniku oksüdatsiooniaste on –1.

Ioonse sideme moodustumisel toimub elektroni teatav üleminek vähem elektronegatiivselt aatomilt suurema elektronegatiivsusega aatomile. Samuti kaotavad aatomid selles protsessis alati oma elektrilise neutraalsuse ja muutuvad seejärel ioonideks. Täisarvu laengud moodustatakse samamoodi. Kovalentse polaarse sideme moodustumisel kandub elektron üle vaid osaliselt, seega tekivad osalaengud.

Valents

Valents- see on aatomite võime moodustada n - keemiliste sidemete arv teiste elementide aatomitega.

Ja valentsus on aatomi võime hoida teisi aatomeid enda lähedal. Nagu teate kooli keemiakursusest, on erinevad aatomid omavahel seotud välise energiataseme elektronidega. Paaritu elektron otsib endale paari teiselt aatomilt. Neid välistaseme elektrone nimetatakse valentselektronideks. See tähendab, et valentsi saab defineerida ka kui elektronpaaride arvu, mis seovad aatomeid üksteisega. Vaata vee struktuurivalemit: H - O - N. Iga kriips on elektronpaar, mis tähendab, et see näitab valentsust, st. hapnikul on siin kaks kriipsu, mis tähendab, et see on kahevalentne, üks kriips pärineb vesiniku molekulidest, mis tähendab, et vesinik on monovalentne. Kirjutamisel tähistatakse valentsust rooma numbritega: O (II), H (I). Selle saab paigutada ka elemendi kohale.


Valents on kas konstantne või muutuv. Näiteks leelismetallide puhul on see konstantne ja võrdne I-ga. Erinevates ühendites sisalduva kloori valentsid on aga I, III, V, VII.


Kuidas määrata elemendi valentsi?

    Läheme tagasi perioodilise tabeli juurde. Peamiste alarühmade metallidel on konstantne valents, seega on esimese rühma metallide valents I, teisel II. Ja sekundaarsete alarühmade metallide puhul on valents muutuv. See on muutuv ka mittemetallide puhul. Aatomi kõrgeim valents võrdub rühmanumbriga, madalaim = rühmaarv - 8. Tuttav sõnastus. Kas see tähendab, et valents langeb kokku oksüdatsiooniastmega. Pidage meeles, et valents võib kattuda oksüdatsiooniastmega, kuid need näitajad ei ole üksteisega identsed. Valentsil ei saa olla =/- märki ega ka null.

    Teine viis valentsi määramiseks keemilise valemi järgi, kui ühe elemendi püsivalents on teada. Näiteks võtke vaskoksiidi valem: CuO. Hapniku valents II. Näeme, et selles valemis on üks vase aatom hapnikuaatomi kohta, mis tähendab, et vase valents on II. Võtame nüüd keerulisema valemi: Fe 2 O 3. Hapniku aatomi valents on II. Siin on kolm sellist aatomit, korrutame 2 * 3 \u003d 6. Leidsime, et kahe rauaaatomi jaoks on 6 valentsi. Selgitame välja ühe rauaaatomi valentsi: 6:2=3. Seega on raua valentsus III.

    Lisaks, kui on vaja hinnata "maksimaalset valentsi", tuleks alati lähtuda elektroonilisest konfiguratsioonist, mis eksisteerib "ergastatud" olekus.



Keemiliste reaktsioonide, sealhulgas looduses toimuvate reaktsioonide hulgas redoksreaktsioonid on kõige levinumad. Nende hulka kuuluvad näiteks fotosüntees, ainevahetus, bioloogilised protsessid, aga ka kütuse põlemine, metalli tootmine ja paljud teised reaktsioonid. Inimkond on redoksreaktsioone juba pikka aega edukalt erinevatel eesmärkidel kasutanud, kuid redoksprotsesside elektrooniline teooria ise ilmus üsna hiljuti - 20. sajandi alguses.

Moodsa redoksiteooria juurde liikumiseks on vaja tutvustada mitmeid mõisteid – need on aatomite elektronkestade valents, oksüdatsiooniaste ja struktuur. Uurides selliseid jaotisi nagu , elemendid ja , oleme nende mõistetega juba kokku puutunud. Järgmisena vaatame neid üksikasjalikumalt.

Valents ja oksüdatsiooniaste

Valents- keeruline mõiste, mis tekkis koos keemilise sideme mõistega ja mida defineeritakse kui aatomite omadust siduda või asendada teatud arv teise elemendi aatomeid, s.t. on aatomite võime moodustada ühendites keemilisi sidemeid. Algselt määrati valents vesiniku (selle valentsiks võeti 1) või hapniku (valents 2) abil. Hiljem hakati eristama positiivset ja negatiivset valentsust. Kvantitatiivselt iseloomustab positiivset valentsi aatomi poolt loovutatud elektronide arv ja negatiivne valents on elektronide arv, mis tuleb oktetireegli rakendamiseks (st välisenergia taseme täitmiseks) aatomi külge kinnitada. Hiljem hakkas valentsuse mõiste ühendama aatomite vahel tekkivate keemiliste sidemete olemust nende kombinatsioonis.

Reeglina vastab elementide kõrgeim valentsus perioodilisuse süsteemis rühmanumbrile. Kuid nagu kõigis reeglites, on siin ka erandeid: näiteks vask ja kuld on perioodilisuse süsteemi esimeses rühmas ja nende valents peab olema võrdne rühma numbriga, s.o. 1, kuid tegelikult on vase kõrgeim valentsus 2 ja kulla - 3.

Oksüdatsiooni olek mõnikord nimetatakse seda oksüdatsiooninumbriks, elektrokeemiliseks valentsiks või oksüdatsiooniolekuks ja see on tingimuslik mõiste. Seega eeldatakse oksüdatsiooniastme arvutamisel, et molekuli moodustavad ainult ioonid, kuigi enamik ühendeid pole üldse ioonsed. Kvantitatiivselt määrab elemendi aatomite oksüdatsiooniaste ühendis aatomiga seotud või aatomist nihkunud elektronide arvu järgi. Seega on elektronide nihke puudumisel oksüdatsiooniaste null, elektronide nihkumisel antud aatomi suunas on see negatiivne ja antud aatomi nihke korral positiivne.

Defineerimine aatomite oksüdatsiooniaste peate järgima järgmisi reegleid:

  1. Lihtainete ja metallide molekulides on aatomite oksüdatsiooniaste 0.
  2. Peaaegu kõigis ühendites sisalduva vesiniku oksüdatsiooniaste on +1 (ja ainult aktiivsete metallide hüdriidides -1).
  3. Selle ühendite hapnikuaatomite oksüdatsiooniaste on -2 (erandiks on OF 2 ja metalliperoksiidid, hapniku oksüdatsiooniaste on vastavalt +2 ja -1).
  4. Konstantse oksüdatsiooniastmega on ka leelis- (+1) ja leelismuldmetallide (+2) aatomid, aga ka fluor (-1)
  5. Lihtsates ioonühendites on oksüdatsiooniaste suuruselt ja märgilt võrdne selle elektrilaenguga.
  6. Kovalentse ühendi puhul on elektronegatiivsemal aatomil oksüdatsiooniaste "-" märgiga ja vähem elektronegatiivsel "+" märgiga.
  7. Komplekssete ühendite puhul märkige keskse aatomi oksüdatsiooniaste.
  8. Aatomite oksüdatsiooniastmete summa molekulis on null.

Näiteks määrame Se oksüdatsiooniastme ühendis H 2 SeO 3

Niisiis, vesiniku oksüdatsiooniaste on +1, hapniku -2 ja kõigi oksüdatsiooniastmete summa on 0, teeme avaldise, võttes arvesse aatomite arvu ühendis H 2 + Se x O 3 -2 :

(+1)2+x+(-2)3=0, kust

need. H2 + Se +4O3-2

Teades, milline väärtus on elemendi oksüdatsiooniastmel ühendis, on võimalik ennustada selle keemilisi omadusi ja reaktsioonivõimet teiste ühendite suhtes, samuti seda, kas see ühend on redutseerija või oksüdeeriv aine. Need kontseptsioonid on täielikult välja töötatud redoksiteooriad:

  • Oksüdatsioon- on elektronide kadumise protsess aatomi, iooni või molekuli poolt, mis viib oksüdatsiooniastme suurenemiseni.

Al0-3e- = Al +3;

2O -2 -4e - \u003d O 2;

2Cl - -2e - \u003d Cl 2

  • Taastumine - on protsess, mille käigus aatom, ioon või molekul omandab elektrone, mille tulemuseks on oksüdatsiooniastme langus.

Ca +2 +2e - = Ca 0;

2H + +2e - \u003d H2

  • Oksüdeerijad- ühendid, mis võtavad keemilise reaktsiooni käigus elektrone vastu ja redutseerivad ained on elektrone loovutavad ühendid. Redutseerivad ained oksüdeeritakse reaktsiooni käigus ja oksüdeerivad ained redutseeritakse.
  • Redoksreaktsioonide olemus- elektronide liikumine (või elektronpaaride nihkumine) ühest ainest teise, millega kaasneb aatomite või ioonide oksüdatsiooniastmete muutumine. Sellistes reaktsioonides ei saa üht elementi oksüdeerida ilma teist redutseerimata, sest. elektronide ülekanne põhjustab alati nii oksüdatsiooni kui ka redutseerimist. Seega langeb ühest elemendist oksüdatsiooni käigus võetud elektronide koguarv kokku teise elemendi poolt redutseerimisel vastuvõetud elektronide arvuga.

Seega, kui ühendites sisalduvad elemendid on oma kõrgeimas oksüdatsiooniastmes, on neil ainult oksüdeerivad omadused, kuna nad ei saa enam elektrone loovutada. Vastupidi, kui ühendites sisalduvad elemendid on oma madalaimas oksüdatsiooniastmes, on neil ainult redutseerivad omadused, kuna nad ei saa enam elektrone lisada. Vahepealses oksüdatsiooniastmes elementide aatomid võivad olenevalt reaktsioonitingimustest olla nii oksüdeerivad kui redutseerivad ained. Toome näite: väävel kõrgeimas oksüdatsiooniastmes +6 H 2 SO 4 ühendis võib avaldada ainult oksüdeerivaid omadusi, H 2 S ühendis - väävel on madalaimas oksüdatsiooniastmes -2 ja sellel on ainult redutseerivad omadused, ja kui H2S03 on vahepealses oksüdatsiooniastmes +4, võib väävel olla nii oksüdeerija kui ka redutseerija.

Elementide oksüdatsiooniastmete väärtuste põhjal on võimalik ennustada ainetevahelise reaktsiooni tõenäosust. On selge, et kui mõlemad elemendid nende ühendites on kõrgemas või madalamas oksüdatsiooniastmes, on nendevaheline reaktsioon võimatu. Reaktsioon on võimalik, kui ühel ühenditest võivad olla oksüdeerivad omadused, samal ajal kui teisel võivad olla redutseerivad omadused. Näiteks HI-s ja H2S-s on nii jood kui väävel madalaimas oksüdatsiooniastmes (-1 ja -2) ja võivad olla ainult redutseerivad ained, mistõttu nad ei reageeri üksteisega. Kuid need interakteeruvad suurepäraselt H2SO4-ga, mida iseloomustavad redutseerivad omadused, tk. väävel on siin kõrgeimas oksüdatsiooniastmes.

Kõige olulisemad redutseerivad ja oksüdeerivad ained on toodud järgmises tabelis.

Restauraatorid
Neutraalsed aatomidÜldskeem M-n →Mn+

Kõik metallid, samuti vesinik ja süsinik.Kõige võimsamad redutseerijad on leelis- ja leelismuldmetallid, samuti lantaniidid ja aktiniidid. Nõrgad redutseerivad ained - väärismetallid - Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd, Ru, Rh Perioodilise süsteemi peamistes alarühmades suureneb neutraalsete aatomite redutseerimisvõime seerianumbri suurenedes.

negatiivselt laetud mittemetallide ioonidÜldskeem E +ne - → En-

Negatiivselt laetud ioonid on tugevad redutseerijad, kuna nad võivad loovutada nii liigseid elektrone kui ka väliseid elektrone. Sama laenguga taastav võime suureneb aatomi raadiuse suurenedes. Näiteks I on tugevam redutseerija kui Br - ja Cl -. Redutseerijateks võivad olla ka S 2-, Se 2-, Te 2- ja teised.

madalaima oksüdatsiooniastmega positiivselt laetud metalliioonidMadalaima oksüdatsiooniastmega metalliioonidel võivad olla redutseerivad omadused, kui neid iseloomustavad kõrgema oksüdatsiooniastmega olekud. Näiteks,

Sn 2+ -2e - → Sn 4+ Cr 2+ -e - → Cr 3+ Cu + -e - → Cu 2+

Komplekssed ioonid ja molekulid, mis sisaldavad vahepealses oksüdatsiooniastmes aatomeidKomplekssed või komplekssed ioonid, aga ka molekulid võivad avaldada redutseerivaid omadusi, kui neid moodustavad aatomid on vahepealses oksüdatsiooniastmes. Näiteks,

SO 3 2-, NO 2 -, AsO 3 3-, 4-, SO 2, CO, NO ja teised.

Süsinik, süsinikoksiid (II), raud, tsink, alumiinium, tina, väävelhape, naatriumsulfit ja -vesiniksulfit, naatriumsulfiid, naatriumtiosulfaat, vesinik, elektrivool
Oksüdeerijad
Neutraalsed aatomidÜldskeem E + ne- → E n-

Oksüdeerivad ained on p-elemendi aatomid. Tüüpilised mittemetallid on fluor, hapnik, kloor. Tugevamad oksüdeerivad ained on halogeenid ja hapnik. Rühmade 7, 6, 5 ja 4 peamistes alarühmades ülalt alla aatomite oksüdatiivne aktiivsus väheneb.

positiivselt laetud metalliioonidKõigil positiivselt laetud metalliioonidel on erineval määral oksüdeerivad omadused. Neist tugevaimad oksüdeerivad ained on kõrge oksüdatsiooniastmega ioonid, näiteks Sn 4+, Fe 3+, Cu 2+. Väärismetalliioonid on isegi madalas oksüdatsiooniastmes tugevad oksüdeerivad ained.
Komplekssed ioonid ja molekulid, mis sisaldavad kõrgeimas oksüdatsiooniastmes metalliaatomeidTüüpilised oksüdeerivad ained on ained, mis sisaldavad kõrgeima oksüdatsiooniastmega metalliaatomeid. Näiteks KMnO4, K2Cr2O7, K2CrO4, HAuCl4.
Komplekssed ioonid ja molekulid, mis sisaldavad positiivses oksüdatsiooniseisundis mittemetalli aatomeidNeed on peamiselt hapnikku sisaldavad happed, samuti neile vastavad oksiidid ja soolad. Näiteks SO 3, H 2 SO 4, HClO, HClO 3, NaOBr jt.

Järjest H2SO4 →H2SeO4 →H6Teo 6 oksüdeeriv aktiivsus suureneb väävelhappest telluurhappeks.

Järjest HClO-HClO 2 -HClO 3 -HClO4

HBrO - HBrO 3 -

HIO - HIO 3 - HIO 4, H5IO 6

oksüdatiivne aktiivsus suureneb paremalt vasakule, samas kui happesus suureneb vasakult paremale.

Olulisemad redutseerijad inseneri- ja laboripraktikasHapnik, osoon, kaaliumpermanganaat, kroom- ja dikroomhape, lämmastikhape, lämmastikhape, väävelhape (konts.), vesinikperoksiid, elektrivool, perkloorhape, mangaandioksiid, pliidioksiid, kloor, kaalium- ja naatriumhüpokloriti lahused, kaalium, hüpobromiidi lahused Kaaliumheksatsüanoferraat (III).
Kategooriad ,