Hoogste oxidatietoestanden van elementen. Hoe te rangschikken en hoe de oxidatietoestand van elementen te bepalen?

Zo'n onderwerp van het schoolcurriculum als scheikunde veroorzaakt tal van problemen voor de meeste moderne schoolkinderen, maar weinig mensen kunnen de mate van oxidatie in verbindingen bepalen. De grootste moeilijkheden zijn voor schoolkinderen die studeren, dat wil zeggen studenten van de hoofdschool (grades 8-9). Misverstand van het onderwerp leidt tot het ontstaan van vijandigheid onder studenten tegen dit onderwerp.

Docenten identificeren een aantal redenen voor zo'n 'afkeer' van scheikunde van middelbare en middelbare scholieren: onwil om complexe chemische termen te begrijpen, onvermogen om algoritmen te gebruiken om een specifiek proces te overwegen, problemen met wiskundige kennis. Het ministerie van Onderwijs van de Russische Federatie heeft ingrijpende wijzigingen aangebracht in de inhoud van het onderwerp. Daarnaast werd het aantal uren voor het geven van scheikunde "afgebouwd". Dit had een negatieve invloed op de kwaliteit van de kennis over het onderwerp, een afname van de interesse in de studie van het vakgebied.

Welke onderwerpen van de scheikundecursus zijn het moeilijkst voor schoolkinderen?

Volgens het nieuwe programma omvat de cursus van de discipline "Chemie" van de basisschool verschillende serieuze onderwerpen: het periodiek systeem van elementen van D. I. Mendelejev, klassen van anorganische stoffen, ionenuitwisseling. Het moeilijkste is voor groep acht om de oxidatiegraad van oxiden te bepalen.

plaatsingsregels

Allereerst moeten studenten weten dat oxiden complexe verbindingen met twee elementen zijn die zuurstof bevatten. Een voorwaarde voor een binaire verbinding om tot de klasse van oxiden te behoren, is de tweede positie van zuurstof in deze verbinding.

Algoritme voor zuuroxiden

Om te beginnen merken we op dat de graden numerieke uitdrukkingen zijn van de valentie van elementen. Zuuroxiden worden gevormd door niet-metalen of metalen met een valentie van vier tot zeven, de tweede in dergelijke oxiden is noodzakelijkerwijs zuurstof.

In oxiden komt de valentie van zuurstof altijd overeen met twee, het kan worden bepaald aan de hand van het periodiek systeem der elementen van D.I. Mendelejev. Zo'n typisch niet-metaal als zuurstof, dat in de 6e groep van de hoofdsubgroep van het periodiek systeem zit, accepteert twee elektronen om zijn externe energieniveau volledig te voltooien. Niet-metalen in verbindingen met zuurstof vertonen meestal een hogere valentie, wat overeenkomt met het nummer van de groep zelf. Het is belangrijk om te onthouden dat de oxidatietoestand van chemische elementen een indicator is die een positief (negatief) getal impliceert.

Het niet-metaal aan het begin van de formule heeft een positieve oxidatietoestand. Niet-metaalzuurstof is stabiel in oxiden, de index is -2. Om de betrouwbaarheid van de rangschikking van waarden in zuuroxiden te controleren, moet u alle getallen die u instelt, vermenigvuldigen met de indices van een bepaald element. Berekeningen worden als betrouwbaar beschouwd als de totale som van alle plussen en minnen van de ingestelde graden 0 is.

Compilatie van formules met twee elementen

De oxidatietoestand van de atomen van de elementen geeft een kans om verbindingen van twee elementen te creëren en op te nemen. Bij het maken van een formule worden om te beginnen beide symbolen naast elkaar geschreven, zorg ervoor dat zuurstof op de tweede plaats komt. Boven elk van de geregistreerde tekens worden de waarden van de oxidatietoestanden voorgeschreven, en tussen de gevonden getallen bevindt zich het getal dat deelbaar is door beide cijfers zonder enige rest. Deze indicator moet afzonderlijk worden gedeeld door de numerieke waarde van de oxidatiegraad, waarmee indices worden verkregen voor de eerste en tweede componenten van de stof met twee elementen. De hoogste oxidatietoestand is numeriek gelijk aan de waarde van de hoogste valentie van een typisch niet-metaal, identiek aan het groepsnummer waarbij het niet-metaal in PS staat.

Algoritme voor het instellen van numerieke waarden in basische oxiden

Oxiden van typische metalen worden als dergelijke verbindingen beschouwd. Ze hebben in alle verbindingen een oxidatietoestandindex van niet meer dan +1 of +2. Om te begrijpen wat de oxidatietoestand van een metaal zal zijn, kunt u het periodiek systeem gebruiken. Voor metalen van de hoofdsubgroepen van de eerste groep is deze parameter altijd constant, deze is vergelijkbaar met het groepsnummer, dat wil zeggen +1.

Metalen van de hoofdsubgroep van de tweede groep worden ook gekenmerkt door een stabiele oxidatietoestand, numeriek +2. De oxidatietoestanden van oxiden, rekening houdend met hun indices (getallen), moeten optellen tot nul, aangezien het chemische molecuul wordt beschouwd als een neutraal, ladingsvrij deeltje.

Opstelling van oxidatietoestanden in zuurstofhoudende zuren

Zuren zijn complexe stoffen, bestaande uit een of meer waterstofatomen, die zijn geassocieerd met een soort zuurresidu. Aangezien oxidatietoestanden getallen zijn, zijn enige wiskundige vaardigheden vereist om ze te berekenen. Zo'n indicator voor waterstof (proton) in zuren is altijd stabiel, het is +1. Vervolgens kunt u de oxidatietoestand voor het negatieve zuurstofion specificeren, het is ook stabiel, -2.

Pas na deze acties is het mogelijk om de oxidatiegraad van de centrale component van de formule te berekenen. Beschouw als een specifiek monster de bepaling van de oxidatietoestand van elementen in zwavelzuur H2SO4. Aangezien het molecuul van deze complexe stof twee waterstofprotonen bevat, 4 zuurstofatomen, krijgen we een uitdrukking van deze vorm +2+X-8=0. Om ervoor te zorgen dat de som nul vormt, heeft zwavel een oxidatietoestand van +6

Opstelling van oxidatietoestanden in zouten

Zouten zijn complexe verbindingen bestaande uit metaalionen en een of meer zuurresten. De procedure voor het bepalen van de oxidatietoestanden van elk van de bestanddelen in een complex zout is dezelfde als in zuurstofhoudende zuren. Aangezien de oxidatietoestand van de elementen een numerieke indicator is, is het belangrijk om de oxidatietoestand van het metaal correct aan te geven.

Als het zoutvormende metaal zich in de hoofdsubgroep bevindt, is de oxidatietoestand stabiel, komt overeen met het groepsnummer, is een positieve waarde. Als het zout een metaal van een vergelijkbare subgroep van PS bevat, is het mogelijk om verschillende metalen te tonen door het zuurresidu. Nadat de oxidatietoestand van het metaal is ingesteld, zet (-2), dan wordt de oxidatietoestand van het centrale element berekend met behulp van de chemische vergelijking.

Beschouw als voorbeeld de bepaling van de oxidatietoestanden van elementen in (gemiddeld zout). NaNO3. Het zout wordt gevormd door een metaal van de hoofdsubgroep van groep 1, daarom zal de oxidatietoestand van natrium +1 zijn. Zuurstof in nitraten heeft een oxidatietoestand van -2. Om de numerieke waarde van de oxidatiegraad te bepalen is de vergelijking +1+X-6=0. Als we deze vergelijking oplossen, krijgen we dat X +5 moet zijn, dit is

Basistermen in OVR

Voor zowel het oxidatieve als het reductieproces zijn er speciale termen die studenten moeten leren.

De oxidatietoestand van een atoom is het directe vermogen om elektronen van sommige ionen of atomen aan zichzelf te hechten (aan anderen te doneren).

Een oxidatiemiddel wordt beschouwd als neutrale atomen of geladen ionen die tijdens een chemische reactie elektronen verwerven.

Het reductiemiddel zijn ongeladen atomen of geladen ionen, die tijdens het proces van chemische interactie hun eigen elektronen verliezen.

Oxidatie wordt gepresenteerd als een procedure voor het doneren van elektronen.

Reductie wordt geassocieerd met de acceptatie van extra elektronen door een ongeladen atoom of ion.

Het redoxproces wordt gekenmerkt door een reactie waarbij de oxidatietoestand van een atoom noodzakelijkerwijs verandert. Met deze definitie kunt u begrijpen hoe u kunt bepalen of de reactie OVR is.

OVR-parseerregels

Met behulp van dit algoritme kunt u de coëfficiënten in elke chemische reactie rangschikken.

De mate van oxidatie is een voorwaardelijke waarde die wordt gebruikt om redoxreacties vast te leggen. Om de mate van oxidatie te bepalen, wordt een tabel met oxidatie van chemische elementen gebruikt.

Betekenis

De oxidatietoestand van chemische basiselementen is gebaseerd op hun elektronegativiteit. De waarde is gelijk aan het aantal elektronen dat in de verbindingen is verplaatst.

De oxidatietoestand wordt als positief beschouwd als de elektronen van het atoom zijn verplaatst, d.w.z. het element doneert elektronen in de verbinding en is een reductiemiddel. Deze elementen omvatten metalen, hun oxidatietoestand is altijd positief.

Wanneer een elektron naar een atoom wordt verplaatst, wordt de waarde als negatief beschouwd en wordt het element als een oxidatiemiddel beschouwd. Het atoom accepteert elektronen tot de voltooiing van het buitenste energieniveau. De meeste niet-metalen zijn oxidatiemiddelen.

Eenvoudige stoffen die niet reageren, hebben altijd een oxidatietoestand van nul.

Rijst. 1. Tabel met oxidatietoestanden.

In de verbinding heeft een niet-metaalatoom met een lagere elektronegativiteit een positieve oxidatietoestand.

Definitie

Je kunt de maximale en minimale oxidatietoestand (hoeveel elektronen een atoom kan geven en nemen) bepalen met behulp van het periodiek systeem van Mendelejev.

Het maximale vermogen is gelijk aan het aantal van de groep waarin het element zich bevindt, of het aantal valentie-elektronen. De minimumwaarde wordt bepaald door de formule:

Nr. (groepen) - 8.

Rijst. 2. Periodiek systeem.

Koolstof zit in de vierde groep, daarom is de hoogste oxidatietoestand +4 en de laagste is -4. De maximale oxidatietoestand van zwavel is +6, het minimum is -2. De meeste niet-metalen hebben altijd een variabele - positieve en negatieve - oxidatietoestand. De uitzondering is fluor. De oxidatietoestand is altijd -1.

Er moet aan worden herinnerd dat deze regel niet van toepassing is op alkali- en aardalkalimetalen van respectievelijk groep I en II. Deze metalen hebben een constante positieve oxidatietoestand - lithium Li +1, natrium Na +1, kalium K +1, beryllium Be +2, magnesium Mg +2, calcium Ca +2, strontium Sr +2, barium Ba +2. Andere metalen kunnen verschillende oxidatietoestanden vertonen. De uitzondering is aluminium. Ondanks dat het in groep III zit, is de oxidatietoestand altijd +3.

Rijst. 3. Alkali- en aardalkalimetalen.

Van groep VIII kunnen alleen ruthenium en osmium de hoogste oxidatietoestand +8 vertonen. Goud en koper, die in groep I zitten, vertonen oxidatietoestanden van respectievelijk +3 en +2.

Opnemen

Om de oxidatietoestand correct te registreren, moet u een paar regels onthouden:

inerte gassen reageren niet, dus hun oxidatietoestand is altijd nul;
in verbindingen hangt de variabele oxidatietoestand af van de variabele valentie en interactie met andere elementen;
waterstof in verbindingen met metalen vertoont een negatieve oxidatietoestand - Ca +2 H 2 −1, Na +1 H −1;
zuurstof heeft altijd een oxidatietoestand van -2, behalve zuurstoffluoride en peroxide - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.

Wat hebben we geleerd?

De oxidatietoestand is een voorwaardelijke waarde die aangeeft hoeveel elektronen een atoom van een element in een verbinding heeft ontvangen of weggegeven. De waarde hangt af van het aantal valentie-elektronen. Metalen in verbindingen hebben altijd een positieve oxidatietoestand, d.w.z. restaurateurs zijn. Voor alkali- en aardalkalimetalen is de oxidatietoestand altijd hetzelfde. Niet-metalen, behalve fluor, kunnen zowel positieve als negatieve oxidatietoestanden aannemen.

Graden van oxidatie van elementen. Hoe oxidatietoestanden te vinden?

1) In een eenvoudige stof is de oxidatietoestand van elk element 0. Voorbeelden: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Het is noodzakelijk om de elementen te onthouden die worden gekenmerkt door constante oxidatietoestanden. Ze staan allemaal in de tabel.

3) Het zoeken naar de oxidatietoestanden van de overige elementen is gebaseerd op een eenvoudige regel:

In een neutraal molecuul is de som van de oxidatietoestanden van alle elementen gelijk aan nul, en in een ion - de lading van het ion.

Overweeg de toepassing van deze regel op eenvoudige voorbeelden.

voorbeeld 1. Het is noodzakelijk om de oxidatietoestanden van elementen in ammoniak (NH 3) te vinden.

Beslissing. We weten al (zie 2) dat art. OKÉ. waterstof is +1. Het blijft om dit kenmerk voor stikstof te vinden. Laat x de gewenste oxidatietoestand zijn. We stellen de eenvoudigste vergelijking samen: x + 3 * (+1) \u003d 0. De oplossing ligt voor de hand: x \u003d -3. Antwoord: N -3 H 3 +1.

Voorbeeld 2. Specificeer de oxidatietoestanden van alle atomen in het H 2 SO 4 molecuul.

Beslissing. De oxidatietoestanden van waterstof en zuurstof zijn al bekend: H(+1) en O(-2). We stellen een vergelijking op om de oxidatiegraad van zwavel te bepalen: 2*(+1) + x + 4*(-2) = 0. Als we deze vergelijking oplossen, vinden we: x = +6. Antwoord: H +1 2 S +6 O -2 4 .

Voorbeeld 3. Bereken de oxidatietoestanden van alle elementen in het Al(NO 3) 3-molecuul.

Beslissing. Het algoritme blijft ongewijzigd. De samenstelling van het "molecuul" van aluminiumnitraat omvat één atoom Al (+3), 9 zuurstofatomen (-2) en 3 stikstofatomen, waarvan we de oxidatietoestand moeten berekenen. Overeenkomstige vergelijking: 1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0. Antwoord: Al +3 (N +5 O -2 3) 3 .

Voorbeeld 4. Bepaal de oxidatietoestanden van alle atomen in het (AsO 4) 3-ion.

Beslissing. In dit geval zal de som van de oxidatietoestanden niet langer gelijk zijn aan nul, maar aan de lading van het ion, d.w.z. -3. Vergelijking: x + 4*(-2) = -3. Antwoord: As(+5), O(-2).

Is het mogelijk om de oxidatietoestanden van verschillende elementen tegelijk te bepalen met behulp van een vergelijkbare vergelijking? Als we dit probleem vanuit het oogpunt van wiskunde beschouwen, zal het antwoord negatief zijn. Een lineaire vergelijking met twee variabelen kan geen unieke oplossing hebben. Maar we lossen niet alleen een vergelijking op!

Voorbeeld 5. Bepaal de oxidatietoestanden van alle elementen in (NH 4) 2 SO 4.

Beslissing. De oxidatietoestanden van waterstof en zuurstof zijn bekend, maar zwavel en stikstof niet. Een klassiek voorbeeld van een probleem met twee onbekenden! We zullen ammoniumsulfaat niet als een enkel "molecuul" beschouwen, maar als een combinatie van twee ionen: NH 4 + en SO 4 2-. We kennen de ladingen van ionen, elk van hen bevat slechts één atoom met een onbekende mate van oxidatie. Met behulp van de ervaring die is opgedaan bij het oplossen van eerdere problemen, kunnen we gemakkelijk de oxidatietoestanden van stikstof en zwavel vinden. Antwoord: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Conclusie: als het molecuul meerdere atomen bevat met onbekende oxidatietoestanden, probeer het molecuul dan in verschillende delen te "splitsen".

Voorbeeld 6. Geef de oxidatietoestanden van alle elementen in CH 3 CH 2 OH aan.

Beslissing. Het vinden van oxidatietoestanden in organische verbindingen heeft zijn eigen specifieke kenmerken. In het bijzonder is het noodzakelijk om de oxidatietoestanden voor elk koolstofatoom afzonderlijk te vinden. U kunt als volgt redeneren. Denk bijvoorbeeld aan het koolstofatoom in de methylgroep. Dit C-atoom is verbonden met 3 waterstofatomen en een aangrenzend koolstofatoom. Op de C-H-binding verschuift de elektronendichtheid naar het koolstofatoom (omdat de elektronegativiteit van C groter is dan de EO van waterstof). Als deze verplaatsing volledig zou zijn, zou het koolstofatoom een lading van -3 krijgen.

Het C-atoom in de -CH 2 OH-groep is gebonden aan twee waterstofatomen (verschuiving van elektronendichtheid naar C), één zuurstofatoom (verschuiving van elektronendichtheid naar O) en één koolstofatoom (we kunnen aannemen dat de verschuivingen in elektronendichtheid in deze geval niet gebeurt). De oxidatietoestand van koolstof is -2 +1 +0 = -1.

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

Doel: Ga door met het bestuderen van valentie. Geef het begrip oxidatietoestand. Overweeg de soorten oxidatietoestanden: positief, negatief, nulwaarde. Leer de oxidatietoestand van een atoom in een verbinding correct te bepalen. Methoden voor vergelijking en generalisatie van de bestudeerde concepten aanleren; vaardigheden en capaciteiten ontwikkelen bij het bepalen van de mate van oxidatie door chemische formules; doorgaan met het ontwikkelen van onafhankelijke werkvaardigheden; de ontwikkeling van logisch denken bevorderen. Het vormen van een gevoel van tolerantie (tolerantie en respect voor de mening van anderen) van wederzijdse hulp; om esthetische opvoeding te geven (door het ontwerp van het bord en notitieboekjes, bij het gebruik van presentaties).

Tijdens de lessen

l. Tijd organiseren

Het controleren van studenten voor de klas.

II. Voorbereiding op de les.

Bij de les heb je nodig: Periodiek systeem van DI Mendelejev, leerboek, werkboeken, pennen, potloden.

III. Huiswerk nakijken.

Frontale enquête, sommigen zullen aan het bord werken aan kaarten, een test uitvoeren en deze fase samenvatten zal een intellectueel spel zijn.

1. Werk met kaarten.

1 kaart

Bepaal massafracties (%) van koolstof en zuurstof in koolstofdioxide (CO 2 ) .

2 kaarten

Bepaal het type binding in het H 2 S-molecuul. Schrijf de structurele en elektronische formules van het molecuul.

2. Frontaal onderzoek

Wat is een chemische binding?
Welke soorten chemische bindingen ken je?
Welke binding wordt een covalente binding genoemd?
Welke covalente bindingen zijn geïsoleerd?
Wat is valentie?
Hoe definiëren we valentie?
Welke elementen (metalen en niet-metalen) hebben een variabele valentie?

3. Testen

1. Welke moleculen hebben apolaire covalente bindingen?

2 . Welk molecuul vormt een drievoudige binding wanneer een covalente-niet-polaire binding wordt gevormd?

3 . Hoe heten positief geladen ionen?

A) kationen

B) moleculen

B) anionen

D) kristallen

4. In welke volgorde bevinden de stoffen van een ionische verbinding zich?

A) CH 4, NH 3, Mg

B) CI 2, MgO, NaCI

B) MgF 2, NaCl, CaCl 2

D) H2S, HCI, H20

5 . Valentie wordt bepaald door:

A) op groepsnummer

B) door het aantal ongepaarde elektronen

B) op type chemische binding

D) op periodenummer.

4. Intellectueel spel "Tic-tac-toe" »

Zoek stoffen met een covalent-polaire binding.

IV. Nieuw materiaal leren

De oxidatietoestand is een belangrijk kenmerk van de toestand van een atoom in een molecuul. Valentie wordt bepaald door het aantal ongepaarde elektronen in een atoom, door orbitalen met ongedeelde elektronenparen, alleen in het proces van excitatie van het atoom. De hoogste valentie van een element is meestal gelijk aan het groepsnummer. De mate van oxidatie in verbindingen met verschillende chemische bindingen is ongelijk gevormd.

Hoe wordt de oxidatietoestand gevormd in moleculen met verschillende chemische bindingen?

1) In verbindingen met een ionische binding is de oxidatietoestand van de elementen gelijk aan de ladingen van de ionen.

2) In verbindingen met een covalente niet-polaire binding (in moleculen van eenvoudige stoffen) is de oxidatietoestand van de elementen 0.

H 2 0 , Cl 2 0 , F 2 0 , S 0 , AI 0

3) Voor moleculen met een covalent-polaire binding wordt de oxidatiegraad op dezelfde manier bepaald als voor moleculen met een ionische chemische binding.

De oxidatietoestand van het element - dit is de voorwaardelijke lading van zijn atoom, in een molecuul, als we aannemen dat het molecuul uit ionen bestaat.

De oxidatietoestand van een atoom heeft, in tegenstelling tot de valentie, een teken. Het kan positief, negatief of nul zijn.

Valentie wordt aangegeven door Romeinse cijfers bovenop het elementsymbool:

II	l	IV
Fe	Cu	S,

en de oxidatietoestand wordt aangegeven door Arabische cijfers met een lading boven de elementsymbolen ( Mg +2 , Ca+2 ,Neen +1,CIˉ¹).

Een positieve oxidatietoestand is gelijk aan het aantal elektronen dat aan deze atomen wordt gedoneerd. Een atoom kan alle valentie-elektronen doneren (voor de hoofdgroepen zijn dit elektronen van het buitenste niveau) die overeenkomen met het groepsnummer waarin het element zich bevindt, terwijl het de hoogste oxidatietoestand vertoont (met uitzondering van OF 2). : de hoogste oxidatietoestand van de hoofdsubgroep van groep II is +2 ( Zn +2) Een positieve graad wordt weergegeven door zowel metalen als niet-metalen, behalve voor F, He, Ne. Bijvoorbeeld: C+4 ,nee+1 , Al+3

De negatieve oxidatietoestand is gelijk aan het aantal elektronen dat door een bepaald atoom wordt geaccepteerd, het wordt alleen weergegeven door niet-metalen. Atomen van niet-metalen hechten evenveel elektronen als ze niet genoeg zijn om het externe niveau te voltooien, terwijl ze een negatieve graad vertonen.

Voor elementen van de belangrijkste subgroepen van IV-VII-groepen is de minimale oxidatietoestand numeriek gelijk aan

Bijvoorbeeld:

De waarde van de oxidatietoestand tussen de hoogste en laagste oxidatietoestanden wordt intermediair genoemd:

*Hoger*	*Tussenliggend*	*Inferieur*
	C +3, C +2, C 0, C -2

In verbindingen met een covalente niet-polaire binding (in moleculen van eenvoudige stoffen) is de oxidatietoestand van de elementen 0: H 2 0 , METl 2 0 , F 2 0 , S 0 , AI 0

Om de oxidatietoestand van een atoom in een verbinding te bepalen, moet rekening worden gehouden met een aantal bepalingen:

1. Oxidatietoestand:Fin alle verbindingen is gelijk aan "-1".nee +1 F -1 , H +1 F -1

2. De oxidatietoestand van zuurstof in de meeste verbindingen is (-2) uitzondering: OF 2 , waarbij de oxidatietoestand O +2 . isF -1

3. Waterstof heeft in de meeste verbindingen een oxidatietoestand van +1, behalve voor verbindingen met actieve metalen, waar de oxidatietoestand (-1) is: nee +1 H -1

4. De mate van oxidatie van metalen van de belangrijkste subgroepenl, II, IIIgroepen in alle verbindingen is +1,+2,+3.

Elementen met een constante oxidatietoestand zijn:

A) alkalimetalen (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - oxidatietoestand +1

B) elementen van de II hoofdsubgroep van de groep behalve (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - oxidatietoestand +2

C) element van groep III: Al - oxidatietoestand +3

Algoritme voor het samenstellen van een formule in verbindingen:

1 manier

1 . Het element met de laagste elektronegativiteit wordt als eerste vermeld, het element met de hoogste elektronegativiteit als tweede.

2 . Het element dat in de eerste plaats is geschreven, heeft een positieve lading "+", en in de tweede plaats een negatieve lading "-".

3 . Specificeer de oxidatietoestand voor elk element.

4 . Vind het totale veelvoud van de oxidatietoestanden.

5. Deel het kleinste gemene veelvoud door de waarde van de oxidatietoestanden en wijs de resulterende indices toe rechtsonder na het symbool van het corresponderende element.

6. Als de oxidatietoestand even - oneven is, dan worden ze naast het symbool rechtsonder het kruis - kruiselings zonder het teken "+" en "-":

7. Als de oxidatietoestand een even waarde heeft, dan moeten ze eerst worden teruggebracht tot de kleinste waarde van de oxidatietoestand en een kruis - kruiselings zetten zonder het teken "+" en "-": C +4O -2

2 wegen

1 . Laten we de oxidatietoestand van N tot en met X aanduiden, de oxidatietoestand van O aangeven: N 2 xO 3 -2

2 . Bepaal de som van negatieve ladingen, hiervoor wordt de oxidatietoestand van zuurstof vermenigvuldigd met de zuurstofindex: 3 (-2) \u003d -6

3 .Om het molecuul elektrisch neutraal te maken, moet u de som van positieve ladingen bepalen: X2 \u003d 2X

4 .Maak een algebraïsche vergelijking:

N 2 + 3 O 3 –2

V. Ankeren

1) De vaststelling van het onderwerp uitvoeren door het spel, dat "Snake" wordt genoemd.

Spelregels: de leraar deelt kaarten uit. Elke kaart heeft één vraag en één antwoord op een andere vraag.

De leraar start het spel. Lees de vraag, de student die het antwoord op mijn vraag heeft steekt zijn hand op en zegt het antwoord. Als het antwoord juist is, leest hij zijn vraag en de student die het antwoord op deze vraag heeft, steekt zijn hand op en antwoordt, enz. Er wordt een slang van juiste antwoorden gevormd.

Hoe en waar wordt de oxidatietoestand van een atoom van een chemisch element aangegeven?
Antwoord: een Arabisch cijfer boven het elementsymbool met lading "+" en "-".
Welke soorten oxidatietoestanden worden onderscheiden van atomen van chemische elementen?
Antwoord: tussenliggend
In welke mate vertonen metalen?
Antwoord: positief, negatief, nul.
In welke mate vertonen eenvoudige stoffen of moleculen met een apolaire covalente binding.
Antwoord: positief
Welke lading hebben kationen en anionen?
Antwoord: nul.
Wat is de naam van de oxidatietoestand die tussen de positieve en negatieve oxidatietoestanden staat.
Antwoord: positief negatief

2) Schrijf formules van stoffen die uit de volgende elementen bestaan:

N en H
R&O
Zn en Cl

3) Zoek en streep stoffen door die geen variabele oxidatietoestand hebben.

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

VI. Samenvatting van de les.

Beoordeling met opmerkingen

VII. Huiswerk

§23, p.67-72, taak na §23-p.72 nr. 1-4 om te voltooien.

Videoles 2: De mate van oxidatie van chemische elementen

Videoles 3: Valentie. Definitie van valentie

Lezing: Elektronegativiteit. De oxidatietoestand en valentie van chemische elementen

Elektronegativiteit

Elektronegativiteit- dit is het vermogen van atomen om elektronen van andere atomen naar zich toe te trekken voor verbinding met hen.

Het is gemakkelijk om de elektronegativiteit van een bepaald chemisch element uit de tabel te beoordelen. Vergeet niet dat in een van onze lessen werd gezegd dat het toeneemt als je van links naar rechts door perioden in het periodiek systeem gaat en in groepen van onder naar boven gaat.

Bijvoorbeeld, gegeven de taak om te bepalen welk element uit de voorgestelde reeks het meest elektronegatief is: C (koolstof), N (stikstof), O (zuurstof), S (zwavel)? We kijken naar de tabel en zien dat dit O is, omdat het rechts en boven de rest staat.

Welke factoren beïnvloeden de elektronegativiteit? Dit is:

De straal van een atoom, hoe kleiner het is, hoe hoger de elektronegativiteit.
Het vullen van de valentieschil met elektronen, hoe meer elektronen, hoe hoger de elektronegativiteit.

Van alle chemische elementen is fluor het meest elektronegatief, omdat het een kleine atomaire straal heeft en 7 elektronen in de valentieschil.

Elementen met een lage elektronegativiteit omvatten alkali- en aardalkalimetalen. Ze hebben grote stralen en heel weinig elektronen in de buitenste schil.

De waarden van de elektronegativiteit van een atoom kunnen niet constant zijn, omdat het hangt af van vele factoren, waaronder de hierboven genoemde, evenals de mate van oxidatie, die voor hetzelfde element verschillend kan zijn. Daarom is het gebruikelijk om te praten over de relativiteit van elektronegativiteitswaarden. U kunt de volgende schalen gebruiken:

U hebt elektronegativiteitswaarden nodig bij het schrijven van formules voor binaire verbindingen die uit twee elementen bestaan. De formule voor koperoxide is bijvoorbeeld Cu 2 O - het eerste element moet het element zijn waarvan de elektronegativiteit lager is.

Op het moment van vorming van een chemische binding, als het verschil in elektronegativiteit tussen de elementen groter is dan 2,0, wordt een covalente polaire binding gevormd, indien minder, een ionische.

Oxidatie toestand

Oxidatie toestand (CO)- dit is de voorwaardelijke of reële lading van het atoom in de verbinding: voorwaardelijk - als de binding covalent polair is, reëel - als de binding ionisch is.

Een atoom krijgt een positieve lading als het elektronen afstaat en een negatieve lading als het elektronen ontvangt.

De oxidatietoestanden staan boven de getekende symbolen «+»/«-» . Er zijn ook tussenliggende CO's. De maximale CO van het element is positief en gelijk aan het groepsnummer, en de minimale negatieve voor metalen is nul, voor niet-metalen = (groepsnummer - 8). Elementen met een maximale CO accepteren alleen elektronen, en met een minimum geven ze ze alleen weg. Elementen met intermediaire CO's kunnen zowel elektronen doneren als accepteren.

Overweeg enkele van de regels die moeten worden gevolgd om de CO te bepalen:

CO van alle eenvoudige stoffen is gelijk aan nul.

De som van alle CO-atomen in het molecuul is ook gelijk aan nul, aangezien elk molecuul elektrisch neutraal is.

In verbindingen met een covalente niet-polaire binding is CO nul (O 2 0), en bij een ionische binding is het gelijk aan de ladingen van de ionen (Na + Cl - CO natrium +1, chloor -1). CO-elementen van verbindingen met een covalente polaire binding worden beschouwd als met een ionische binding (H:Cl \u003d H + Cl -, vandaar H +1 Cl -1).

De elementen in een verbinding met de hoogste elektronegativiteit hebben negatieve oxidatietoestanden als de minste positief zijn. Op basis hiervan kunnen we concluderen dat metalen alleen een "+" oxidatietoestand hebben.

Constante oxidatietoestanden:

Alkalimetalen +1.

Alle metalen van de tweede groep +2. Uitzondering: Hg +1, +2.

Aluminium +3.

Waterstof +1. Uitzondering: actieve metaalhydriden NaH, CaH 2, enz., waarbij de oxidatietoestand van waterstof -1 is.
Zuurstof -2. Uitzondering: F 2 -1 O +2 en peroxiden die de –О–О– groep bevatten, waarin de oxidatietoestand van zuurstof –1 is.

Wanneer een ionische binding wordt gevormd, is er een bepaalde overgang van een elektron, van een minder elektronegatief atoom naar een atoom met een grotere elektronegativiteit. Ook verliezen atomen in dit proces altijd hun elektrische neutraliteit en veranderen ze vervolgens in ionen. Gehele ladingen worden op dezelfde manier gevormd. Wanneer een covalente polaire binding wordt gevormd, wordt het elektron slechts gedeeltelijk overgedragen, zodat er gedeeltelijke ladingen ontstaan.

Valentie

Valentie- dit is het vermogen van atomen om n te vormen - het aantal chemische bindingen met atomen van andere elementen.

En valentie is het vermogen van een atoom om andere atomen in de buurt te houden. Zoals je weet van de school scheikundecursus, zijn verschillende atomen met elkaar verbonden door elektronen van het uiterlijke energieniveau. Een ongepaard elektron zoekt een paar voor zichzelf van een ander atoom. Deze elektronen op het buitenste niveau worden valentie-elektronen genoemd. Dit betekent dat valentie ook kan worden gedefinieerd als het aantal elektronenparen dat atomen aan elkaar bindt. Kijk naar de structuurformule van water: H - O - N. Elk streepje is een elektronenpaar, wat betekent dat het valentie vertoont, d.w.z. zuurstof heeft hier twee streepjes, wat betekent dat het tweewaardig is, één streepje komt van waterstofmoleculen, wat betekent dat waterstof eenwaardig is. Bij het schrijven wordt de valentie aangegeven met Romeinse cijfers: O (II), H (I). Het kan ook boven een element worden geplaatst.

Valentie is constant of variabel. In alkalimetalen is het bijvoorbeeld constant en gelijk aan I. Maar chloor in verschillende verbindingen vertoont valenties I, III, V, VII.

Hoe de valentie van een element bepalen?

Laten we teruggaan naar het periodiek systeem. De metalen van de hoofdsubgroepen hebben een constante valentie, dus de metalen van de eerste groep hebben een valentie van I, de tweede van II. En voor metalen van secundaire subgroepen is de valentie variabel. Het is ook variabel voor niet-metalen. De hoogste valentie van een atoom is gelijk aan het groepsnummer, de laagste is = groepsnummer - 8. Een bekende bewoording. Betekent dit dat de valentie samenvalt met de oxidatietoestand. Onthoud dat valentie kan samenvallen met de mate van oxidatie, maar deze indicatoren zijn niet identiek aan elkaar. Valentie mag niet het =/- teken hebben en kan ook niet nul zijn.

De tweede manier om de valentie te bepalen door de chemische formule, als de constante valentie van een van de elementen bekend is. Neem bijvoorbeeld de formule voor koperoxide: CuO. Zuurstofvalentie II. We zien dat er in deze formule één koperatoom per zuurstofatoom is, wat betekent dat de valentie van koper II is. Laten we nu een ingewikkelder formule nemen: Fe 2 O 3. De valentie van het zuurstofatoom is II. Er zijn hier drie van dergelijke atomen, we vermenigvuldigen 2 * 3 \u003d 6. We ontdekten dat er 6 valenties zijn voor twee ijzeratomen. Laten we de valentie van één ijzeratoom uitzoeken: 6:2=3. Dus de valentie van ijzer is III.

Bovendien, wanneer het nodig is om de "maximale valentie" te evalueren, moet men altijd uitgaan van de elektronische configuratie die bestaat in de "opgewonden" toestand.