Hali ya juu ya oxidation ya vipengele. Jinsi ya kupanga na jinsi ya kuamua hali ya oxidation ya vipengele

Somo kama la mtaala wa shule kama kemia husababisha matatizo mengi kwa watoto wengi wa kisasa wa shule; wachache wanaweza kuamua kiwango cha oxidation katika misombo. Shida kubwa zaidi hupatikana na watoto wa shule wanaosoma, ambayo ni, wanafunzi wa shule ya msingi (darasa la 8-9). Kutoelewa somo kunasababisha kuibuka kwa uhasama miongoni mwa watoto wa shule kuelekea somo hili.

Walimu hutambua sababu kadhaa za "kutopenda" hii ya wanafunzi wa shule ya kati na ya sekondari kwa kemia: kusita kuelewa maneno magumu ya kemikali, kutokuwa na uwezo wa kutumia algorithms kuzingatia mchakato maalum, matatizo na ujuzi wa hisabati. Wizara ya Elimu ya Shirikisho la Urusi imefanya mabadiliko makubwa kwa maudhui ya somo. Kwa kuongezea, idadi ya saa za kufundisha kemia pia "ilipunguzwa." Hii ilikuwa na athari mbaya kwa ubora wa maarifa katika somo na kupungua kwa hamu ya kusoma taaluma.

Ni mada gani ya kozi ya kemia ni ngumu zaidi kwa watoto wa shule?

Kulingana na mpango huo mpya, kozi ya taaluma ya msingi ya shule "Kemia" inajumuisha mada kadhaa kubwa: Jedwali la mara kwa mara la D.I. Mendeleev la vipengele, madarasa ya vitu vya isokaboni, kubadilishana ioni. Jambo gumu zaidi kwa wanafunzi wa darasa la nane ni kuamua kiwango cha oxidation ya oksidi.

Kanuni za mpangilio

Kwanza kabisa, wanafunzi wanapaswa kujua kwamba oksidi ni misombo changamano ya vipengele viwili vinavyojumuisha oksijeni. Sharti la kiwanja cha jozi kuwa katika kundi la oksidi ni eneo la pili la oksijeni katika kiwanja hiki.

Algorithm ya oksidi za asidi

Kuanza, hebu tuangalie kwamba digrii ni maneno ya nambari ya valency ya vipengele. Oksidi za asidi huundwa na zisizo za metali au metali na valence ya nne hadi saba, ya pili katika oksidi hizo daima ni oksijeni.

Katika oksidi, valence ya oksijeni daima inalingana na mbili; inaweza kuamua kutoka kwa jedwali la mara kwa mara la vipengele na D. I. Mendeleev. Kawaida isiyo ya metali kama oksijeni, ikiwa katika kundi la 6 la kikundi kidogo cha jedwali la upimaji, inakubali elektroni mbili kukamilisha kabisa kiwango chake cha nishati ya nje. Nonmetals katika misombo na oksijeni mara nyingi huonyesha valence ya juu, ambayo inalingana na idadi ya kikundi yenyewe. Ni muhimu kukumbuka kuwa hali ya oxidation ya vipengele vya kemikali ni kiashiria ambacho kinachukua nambari nzuri (hasi).

Ya nonmetal mwanzoni mwa formula ina hali nzuri ya oxidation. Oksijeni isiyo ya metali katika oksidi ni imara, index yake ni -2. Ili kuangalia kuegemea kwa mpangilio wa maadili katika oksidi za asidi, italazimika kuzidisha nambari zote ulizoingiza kwa fahirisi za kitu fulani. Mahesabu yanachukuliwa kuwa ya kuaminika ikiwa jumla ya faida na hasara zote za digrii zilizotolewa ni 0.

Kukusanya fomula za vipengele viwili

Hali ya oxidation ya atomi za vipengele inatoa nafasi ya kuunda na kuandika misombo kutoka kwa vipengele viwili. Wakati wa kuunda formula, kwanza, alama zote mbili zimeandikwa kwa upande, na oksijeni daima huwekwa pili. Juu ya kila moja ya ishara zilizorekodiwa, maadili ya majimbo ya oxidation yameandikwa, kisha kati ya nambari zilizopatikana kuna nambari ambayo itagawanywa na nambari zote mbili bila mabaki yoyote. Kiashiria hiki lazima kigawanywe tofauti na thamani ya nambari ya hali ya oxidation, kupata fahirisi kwa vipengele vya kwanza na vya pili vya dutu ya vipengele viwili. Hali ya juu zaidi ya oxidation ni nambari sawa na thamani ya valence ya juu zaidi ya isiyo ya chuma ya kawaida na inafanana na idadi ya kikundi ambapo isiyo ya chuma iko katika PS.

Algorithm ya kuweka maadili ya nambari katika oksidi za kimsingi

Oksidi za metali za kawaida huchukuliwa kuwa misombo kama hiyo. Katika misombo yote wana index ya hali ya oxidation isiyozidi +1 au +2. Ili kuelewa ni hali gani ya oxidation ya chuma itakuwa na, unaweza kutumia meza ya mara kwa mara. Kwa metali ya vikundi kuu vya kikundi cha kwanza, parameta hii ni ya kila wakati, ni sawa na nambari ya kikundi, ambayo ni, +1.

Metali ya kikundi kikuu cha kikundi cha pili pia ina sifa ya hali ya oxidation thabiti, kwa maneno ya dijiti +2. Majimbo ya oxidation ya oksidi kwa jumla, kwa kuzingatia fahirisi zao (namba), inapaswa kutoa sifuri, kwani molekuli ya kemikali inachukuliwa kuwa chembe ya neutral, isiyo na malipo.

Mpangilio wa hali ya oxidation katika asidi zenye oksijeni

Asidi ni dutu changamano inayojumuisha atomi moja au zaidi ya hidrojeni ambayo imeunganishwa kwa aina fulani ya sehemu ya asidi. Kwa kuzingatia kwamba majimbo ya oksidi ni nambari, kuzihesabu kutahitaji ujuzi fulani wa hesabu. Kiashiria hiki cha hidrojeni (protoni) katika asidi daima ni thabiti na ni +1. Ifuatayo, unaweza kuonyesha hali ya oxidation kwa ioni hasi ya oksijeni; pia ni thabiti, -2.

Tu baada ya hatua hizi unaweza kuhesabu hali ya oxidation ya sehemu kuu ya formula. Kama mfano mahususi, zingatia kubainisha hali ya uoksidishaji wa vipengele katika asidi ya sulfuriki H2SO4. Kwa kuzingatia kwamba molekuli ya dutu hii tata ina protoni mbili za hidrojeni na atomi 4 za oksijeni, tunapata usemi wa fomu +2+X-8=0. Ili jumla iwe sifuri, salfa itakuwa na hali ya oksidi ya +6

Mpangilio wa majimbo ya oxidation katika chumvi

Chumvi ni misombo ngumu inayojumuisha ioni za chuma na mabaki moja au zaidi ya tindikali. Njia ya kuamua hali ya oxidation ya kila sehemu ya sehemu katika chumvi ngumu ni sawa na katika asidi iliyo na oksijeni. Kwa kuzingatia kwamba hali ya oxidation ya vipengele ni kiashiria cha digital, ni muhimu kwa usahihi kuonyesha hali ya oxidation ya chuma.

Ikiwa chuma kinachotengeneza chumvi iko katika kikundi kikuu, hali yake ya oxidation itakuwa imara, inalingana na nambari ya kikundi, na ni thamani nzuri. Ikiwa chumvi ina chuma cha kikundi kidogo cha PS sawa, metali tofauti zinaweza kufunuliwa na mabaki ya asidi. Baada ya hali ya oxidation ya chuma kuanzishwa, kuweka (-2), kisha uhesabu hali ya oxidation ya kipengele cha kati kwa kutumia equation ya kemikali.

Kwa mfano, fikiria uamuzi wa hali ya oxidation ya vipengele katika (chumvi wastani). NaNO3. Chumvi huundwa na chuma cha kikundi kikuu cha 1, kwa hivyo, hali ya oxidation ya sodiamu itakuwa +1. Oksijeni katika nitrati ina hali ya oxidation ya -2. Kuamua thamani ya nambari ya hali ya oxidation, equation ni +1+X-6=0. Kutatua mlingano huu, tunaona kwamba X inapaswa kuwa +5, hii ni

Masharti ya kimsingi katika OVR

Kuna maneno maalum ya michakato ya oksidi na kupunguza ambayo watoto wa shule wanapaswa kujifunza.

Hali ya oxidation ya atomi ni uwezo wake wa moja kwa moja wa kushikamana na yenyewe (kuchangia kwa wengine) elektroni kutoka kwa ioni au atomi fulani.

Wakala wa vioksidishaji huchukuliwa kuwa atomi zisizo na upande au ioni za chaji ambazo hupata elektroni wakati wa mmenyuko wa kemikali.

Wakala wa kupunguza itakuwa atomi zisizochajiwa au ioni za chaji ambazo hupoteza elektroni zao wenyewe katika mchakato wa mwingiliano wa kemikali.

Oxidation hufikiriwa kama utaratibu wa kutoa elektroni.

Kupunguza kunahusisha kukubalika kwa elektroni za ziada na atomi isiyochajiwa au ioni.

Mchakato wa redox unaonyeshwa na mmenyuko wakati ambapo hali ya oxidation ya atomi lazima ibadilike. Ufafanuzi huu unatoa ufahamu wa jinsi mtu anavyoweza kubaini kama itikio ni ODD.

Sheria za kuchanganua OVR

Kutumia algorithm hii, unaweza kupanga coefficients katika mmenyuko wowote wa kemikali.

Kiwango cha oxidation ni thamani ya kawaida inayotumiwa kurekodi athari za redox. Kuamua kiwango cha oxidation, meza ya oxidation ya vipengele vya kemikali hutumiwa.

Maana

Hali ya oxidation ya vipengele vya msingi vya kemikali inategemea uwezo wao wa kielektroniki. Thamani ni sawa na idadi ya elektroni zilizohamishwa kwenye misombo.

Hali ya oxidation inachukuliwa kuwa chanya ikiwa elektroni huhamishwa kutoka kwa atomi, i.e. kipengele hutoa elektroni katika kiwanja na ni wakala wa kupunguza. Vipengele hivi ni pamoja na metali; hali yao ya oksidi daima ni chanya.

Wakati elektroni inahamishwa kuelekea atomi, thamani inachukuliwa kuwa hasi na kipengele kinachukuliwa kuwa wakala wa vioksidishaji. Atomi inakubali elektroni hadi kiwango cha nishati ya nje kukamilika. Nyingi zisizo za metali ni mawakala wa vioksidishaji.

Dutu rahisi ambazo hazifanyiki daima zina hali ya oxidation ya sifuri.

Mchele. 1. Jedwali la majimbo ya oxidation.

Katika kiwanja, atomi isiyo ya metali yenye uwezo mdogo wa elektroni ina hali chanya ya oksidi.

Ufafanuzi

Unaweza kuamua kiwango cha juu na cha chini zaidi cha hali ya oksidi (atomu inaweza kutoa na kukubali elektroni ngapi) kwa kutumia jedwali la muda.

Kiwango cha juu ni sawa na idadi ya kikundi ambacho kipengele iko, au idadi ya elektroni za valence. Thamani ya chini imedhamiriwa na fomula:

Nambari (vikundi) - 8.

Mchele. 2. Jedwali la mara kwa mara.

Carbon iko katika kundi la nne, kwa hiyo, hali yake ya juu ya oxidation ni +4, na chini yake ni -4. Kiwango cha juu cha oxidation ya sulfuri ni +6, kiwango cha chini ni -2. Wengi wasio na metali daima huwa na hali ya kutofautiana - chanya na hasi - oxidation. Isipokuwa ni fluoride. Hali yake ya oxidation daima ni -1.

Ikumbukwe kwamba sheria hii haitumiki kwa madini ya alkali na alkali ya ardhi ya vikundi vya I na II, kwa mtiririko huo. Metali hizi zina hali ya oxidation chanya ya mara kwa mara - lithiamu Li +1, sodiamu Na +1, potasiamu K +1, berili Be +2, magnesiamu Mg +2, kalsiamu Ca +2, strontium Sr +2, bariamu Ba +2. Metali zingine zinaweza kuonyesha viwango tofauti vya oksidi. Isipokuwa ni alumini. Licha ya kuwa katika kundi la III, hali yake ya oxidation daima ni +3.

Mchele. 3. Alkali na madini ya alkali ya ardhi.

Kutoka kwa kikundi cha VIII, ni ruthenium na osmium pekee ndizo zinaweza kuonyesha hali ya juu zaidi ya oxidation +8. Dhahabu na shaba katika kundi I huonyesha hali ya oksidi ya +3 na +2, mtawalia.

Rekodi

Ili kurekodi kwa usahihi hali ya oxidation, unapaswa kukumbuka sheria kadhaa:

• gesi za inert hazifanyiki, hivyo hali yao ya oxidation daima ni sifuri;
• katika misombo, hali ya oxidation ya kutofautiana inategemea valence ya kutofautiana na kuingiliana na vipengele vingine;
• hidrojeni katika misombo yenye metali inaonyesha hali mbaya ya oxidation - Ca +2 H 2 -1, Na +1 H -1;
• oksijeni daima ina hali ya oxidation ya -2, isipokuwa kwa floridi ya oksijeni na peroxide - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.

Tumejifunza nini?

Hali ya uoksidishaji ni thamani ya masharti inayoonyesha ni elektroni ngapi za atomi ya kipengele katika kiwanja imekubali au kuacha. Thamani inategemea idadi ya elektroni za valence. Vyuma katika misombo daima vina hali nzuri ya oxidation, i.e. ni mawakala wa kupunguza. Kwa madini ya alkali na alkali duniani, hali ya oxidation daima ni sawa. Nonmetals, isipokuwa florini, inaweza kuchukua hali chanya na hasi oxidation.

Majimbo ya oxidation ya vipengele. Jinsi ya kupata majimbo ya oxidation?

1) Katika dutu rahisi, hali ya oxidation ya kipengele chochote ni 0. Mifano: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Inahitajika kukumbuka vitu ambavyo vinaonyeshwa na hali ya oxidation ya mara kwa mara. Zote zimeorodheshwa kwenye jedwali.

3) Utafutaji wa majimbo ya oxidation ya vitu vingine ni msingi wa sheria rahisi:

Katika molekuli ya neutral, jumla ya majimbo ya oxidation ya vipengele vyote ni sifuri, na katika ion - malipo ya ion.

Wacha tuangalie utumiaji wa sheria hii kwa kutumia mifano rahisi.

Mfano 1. Ni muhimu kupata majimbo ya oxidation ya vipengele katika amonia (NH 3).

Suluhisho. Tayari tunajua (tazama 2) kwamba Sanaa. SAWA. hidrojeni ni +1. Inabakia kupata tabia hii kwa nitrojeni. Acha x iwe hali inayotaka ya oksidi. Hebu tufanye equation rahisi zaidi: x + 3 * (+1) = 0. Suluhisho ni dhahiri: x = -3. Jibu: N -3 H 3 +1.

Mfano 2. Onyesha hali za oksidi za atomi zote kwenye molekuli ya H 2 SO 4.

Suluhisho. Majimbo ya oxidation ya hidrojeni na oksijeni tayari yanajulikana: H (+1) na O (-2). Tunaunda equation ili kuamua hali ya oxidation ya sulfuri: 2 * (+1) + x + 4*(-2) = 0. Kutatua equation hii, tunapata: x = +6. Jibu: H +1 2 S +6 O -2 4.

Mfano 3. Kukokotoa hali za oksidi za vipengele vyote katika molekuli ya Al(NO 3) 3.

Suluhisho. Algorithm bado haijabadilika. Muundo wa "molekuli" ya nitrati ya alumini ni pamoja na atomi moja ya Al (+3), atomi 9 za oksijeni (-2) na atomi 3 za nitrojeni, hali ya oxidation ambayo tunapaswa kuhesabu. Mlinganyo unaolingana ni: 1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0. Jibu: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Mfano 4. Amua hali ya oxidation ya atomi zote katika (AsO 4) 3- ion.

Suluhisho. Katika kesi hii, jumla ya majimbo ya oxidation haitakuwa sawa na sifuri, lakini kwa malipo ya ion, yaani, -3. Mlinganyo: x + 4*(-2) = -3. Jibu: Kama(+5), O(-2).

Inawezekana kuamua hali ya oxidation ya vitu kadhaa mara moja kwa kutumia equation sawa? Ikiwa tunazingatia tatizo hili kutoka kwa mtazamo wa hisabati, jibu litakuwa hasi. Mlinganyo wa mstari na vigeu viwili hauwezi kuwa na suluhisho la kipekee. Lakini tunatatua zaidi ya mlinganyo tu!

Mfano 5. Bainisha hali za uoksidishaji wa vipengele vyote katika (NH 4) 2 SO 4.

Suluhisho. Majimbo ya oxidation ya hidrojeni na oksijeni yanajulikana, lakini sulfuri na nitrojeni hazijulikani. Mfano wa kawaida wa shida na watu wawili wasiojulikana! Tutazingatia sulfate ya amonia sio "molekuli" moja, lakini kama mchanganyiko wa ioni mbili: NH 4 + na SO 4 2-. Chaji za ioni zinajulikana kwetu; kila moja ina atomi moja tu na hali isiyojulikana ya oksidi. Kwa kutumia uzoefu uliopatikana katika kutatua matatizo ya awali, tunaweza kupata kwa urahisi hali ya oxidation ya nitrojeni na sulfuri. Jibu: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Hitimisho: ikiwa molekuli ina atomi kadhaa na majimbo ya oxidation haijulikani, jaribu "kupasua" molekuli katika sehemu kadhaa.

Mfano 6. Onyesha hali ya oxidation ya vipengele vyote katika CH 3 CH 2 OH.

Suluhisho. Kutafuta majimbo ya oxidation katika misombo ya kikaboni ina maalum yake. Hasa, inahitajika kupata kando majimbo ya oksidi kwa kila atomi ya kaboni. Unaweza kusababu kama ifuatavyo. Fikiria, kwa mfano, atomi ya kaboni katika kundi la methyl. Atomu hii ya C imeunganishwa na atomi 3 za hidrojeni na atomi ya kaboni ya jirani. Kando ya dhamana ya C-H, msongamano wa elektroni hubadilika kuelekea atomi ya kaboni (kwa kuwa elektronegativity ya C inazidi EO ya hidrojeni). Ikiwa uhamishaji huu ungekamilika, atomi ya kaboni ingepata malipo ya -3.

Atomi ya C katika kundi -CH 2 OH imeunganishwa kwa atomi mbili za hidrojeni (kuhama kwa msongamano wa elektroni kuelekea C), atomi moja ya oksijeni (mabadiliko ya msongamano wa elektroni kuelekea O) na atomi moja ya kaboni (inaweza kudhaniwa kuwa mabadiliko katika wiani wa elektroni katika kesi hii haifanyiki). Hali ya oxidation ya kaboni ni -2 +1 +0 = -1.

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

Repetitor ya Hakimiliki2000.ru, 2000-2015

Lengo: Endelea kusoma valence. Toa dhana ya hali ya oxidation. Fikiria aina za majimbo ya oxidation: chanya, hasi, thamani ya sifuri. Jifunze kuamua kwa usahihi hali ya oxidation ya atomi kwenye kiwanja. Kufundisha mbinu za kulinganisha na kujumlisha dhana zinazosomwa; kuendeleza ujuzi katika kuamua kiwango cha oxidation kwa kutumia formula za kemikali; endelea kukuza ustadi wa kazi wa kujitegemea; kukuza maendeleo ya kufikiri kimantiki. Kukuza hisia ya uvumilivu (uvumilivu na heshima kwa maoni ya watu wengine) na kusaidiana; kutekeleza elimu ya urembo (kupitia muundo wa bodi na daftari, wakati wa kutumia mawasilisho).

Wakati wa madarasa

I. Wakati wa kuandaa

Kuangalia wanafunzi kwa somo.

II. Kujitayarisha kwa somo.

Kwa somo utahitaji: Jedwali la upimaji la D.I. Mendeleev, kitabu cha maandishi, vitabu vya kazi, kalamu, penseli.

III. Kuangalia kazi ya nyumbani.

Uchunguzi wa mbele, wengine watafanya kazi kwenye ubao kwa kutumia kadi, mtihani, na hitimisho la hatua hii itakuwa mchezo wa kiakili.

1. Kufanya kazi na kadi.

1 kadi

Amua sehemu za wingi (%) za kaboni na oksijeni katika dioksidi kaboni (CO 2 ) .

2 kadi

Amua aina ya dhamana katika molekuli ya H 2 S. Andika fomula za kimuundo na elektroniki za molekuli.

2. Uchunguzi wa mbele

1. Kifungo cha kemikali ni nini?
2. Je! Unajua aina gani za vifungo vya kemikali?
3. Ni kifungo gani kinachoitwa covalent bond?
4. Ni vifungo gani vya ushirika vinatofautishwa?
5. Valence ni nini?
6. Je, tunafafanuaje valence?
7. Ni vitu gani (vyuma na visivyo vya metali) vina valence ya kutofautiana?

3. Kupima

1. Ni katika molekuli gani ambapo kifungo cha ushirikiano cha nonpolar kinapatikana?

2 . Ni molekuli gani huunda kifungo mara tatu wakati kifungo cha ushirika kisicho na ncha kinapoundwa?

3 . Je, ioni zenye chaji chanya huitwaje?

A) miiko

B) molekuli

B) anions

D) fuwele

4. Dutu za kiwanja cha ioni ziko katika safu gani?

A) CH 4, NH 3, Mg

B) CI 2, MgO, NaCI

B) MgF 2, NaCI, CaCI 2

D) H 2 S, HCI, H 2 O

5 . Valence imedhamiriwa na:

A) kwa nambari ya kikundi

B) kwa idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa

B) kwa aina ya dhamana ya kemikali

D) kwa nambari ya kipindi.

4. Mchezo wa kiakili "Tic-tac-toe" »

Tafuta vitu vilivyo na vifungo vya polar.

IV. Kujifunza nyenzo mpya

Hali ya oxidation ni sifa muhimu ya hali ya atomi katika molekuli. Valence imedhamiriwa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi, obiti zilizo na jozi za elektroni pekee, tu katika mchakato wa msisimko wa atomi. Valence ya juu zaidi ya kipengele kawaida ni sawa na nambari ya kikundi. Kiwango cha oxidation katika misombo yenye vifungo tofauti vya kemikali huundwa tofauti.

Je, hali ya oksidi hutengenezwaje kwa molekuli zilizo na vifungo tofauti vya kemikali?

1) Katika misombo na vifungo vya ionic, majimbo ya oxidation ya vipengele ni sawa na malipo ya ions.

2) Katika misombo iliyo na kifungo cha ushirikiano cha nonpolar (katika molekuli za vitu rahisi), hali ya oxidation ya vipengele ni 0.

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

3) Kwa molekuli zilizo na mshikamano wa polar, hali ya oxidation imedhamiriwa sawa na molekuli zilizo na dhamana ya kemikali ya ioni.

Hali ya oxidation ya kipengele ni malipo ya masharti ya atomi yake katika molekuli, ikiwa tunadhania kwamba molekuli ina ioni.

Hali ya oxidation ya atomi, tofauti na valency yake, ina ishara. Inaweza kuwa chanya, hasi na sifuri.

Valency inaonyeshwa na nambari za Kirumi juu ya ishara ya kipengele:

II	I	IV
Fe	Cu	S,

na hali ya oxidation inaonyeshwa na nambari za Kiarabu na chaji juu ya alama za vitu ( Mg +2 , Ca +2 ,N+1,C.I.ˉ¹).

Hali chanya ya oksidi ni sawa na idadi ya elektroni zinazotolewa kwa atomi hizi. Atomi inaweza kutoa elektroni zote za valence (kwa vikundi kuu hizi ni elektroni za kiwango cha nje) zinazolingana na idadi ya kikundi ambacho kipengele kiko, huku ikionyesha hali ya juu zaidi ya oxidation (isipokuwa ОF 2). Kwa mfano: hali ya juu zaidi ya oxidation ya kikundi kikuu cha II ni +2 ( Zn +2) Kiwango chanya kinaonyeshwa na metali na zisizo za metali, isipokuwa F, He, Ne. Kwa mfano: C+4,Na+1 , Al+3

Hali hasi ya oksidi ni sawa na idadi ya elektroni zinazokubaliwa na atomi fulani; inaonyeshwa tu na zisizo za metali. Atomi zisizo za metali huongeza elektroni nyingi kadiri zinavyokosa kukamilisha kiwango cha nje, na hivyo kuonyesha kiwango hasi.

Kwa vipengele vya vikundi vidogo vya vikundi vya IV-VII, hali ya chini ya oxidation ni sawa na

Kwa mfano:

Thamani ya hali ya oxidation kati ya hali ya juu na ya chini ya oxidation inaitwa kati:

Juu zaidi	Kati	Chini kabisa
	C +3, C +2, C 0, C -2

Katika misombo iliyo na kifungo cha ushirikiano cha nonpolar (katika molekuli za vitu rahisi), hali ya oxidation ya vipengele ni 0: N 2 0 , NAI 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0

Kuamua hali ya oxidation ya atomi katika kiwanja, vifungu kadhaa vinapaswa kuzingatiwa:

1. Hali ya oxidationFkatika miunganisho yote ni sawa na "-1".Na +1 F -1 , H +1 F -1

2. Hali ya uoksidishaji wa oksijeni katika misombo mingi ni (-2) isipokuwa: OF 2 , ambapo hali ya oksidi ni O +2F -1

3. Hidrojeni katika misombo mingi ina hali ya oksidi ya +1, isipokuwa kwa misombo yenye metali amilifu, ambapo hali ya oksidi ni (-1): Na +1 H -1

4. Kiwango cha oxidation ya metali ya subgroups kuuI, II, IIIvikundi katika michanganyiko yote ni +1+2+3.

Vipengele vilivyo na hali ya oxidation ya mara kwa mara ni:

A) metali za alkali (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - hali ya oksidi +1

B) vipengele vya kikundi kikuu cha II cha kikundi isipokuwa (Hg): Kuwa, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - hali ya oxidation +2

B) kipengele cha kikundi III: Al - hali ya oxidation +3

Algorithm ya kuunda fomula katika misombo:

1 njia

1 . Kipengele kilicho na uwezo wa chini wa elektroni kimeandikwa katika nafasi ya kwanza, na katika nafasi ya pili na elektronegativity ya juu.

2 . Kipengele kilichoandikwa mahali pa kwanza kina malipo mazuri "+", na kipengele kilichoandikwa mahali pa pili kina malipo mabaya "-".

3 . Onyesha hali ya oxidation kwa kila kipengele.

4 . Tafuta anuwai ya kawaida ya hali ya oksidi.

5. Gawanya kizidishio kidogo zaidi cha kawaida kwa thamani ya majimbo ya oksidi na uweke fahirisi zinazotokana na kulia chini baada ya ishara ya kipengele kinacholingana.

6. Ikiwa hali ya oxidation ni sawa - isiyo ya kawaida, basi huonekana karibu na ishara chini kulia - msalaba - crisscross bila "+" na "-" ishara:

7. Ikiwa hali ya oxidation ina thamani sawa, basi lazima kwanza ipunguzwe kwa thamani ya chini kabisa ya hali ya oxidation na kuweka msalaba bila ishara "+" na "-": C +4 O -2

Mbinu 2

1 . Wacha tuonyeshe hali ya oxidation ya N na X, tuonyeshe hali ya oxidation ya O: N 2 xO 3 -2

2 . Amua jumla ya chaji hasi; ili kufanya hivyo, zidisha hali ya oksidi ya oksijeni kwa faharisi ya oksijeni: 3 · (-2) = -6

3 Ili molekuli isiwe na upande wowote wa umeme, unahitaji kuamua jumla ya chaji chanya: X2 = 2X

4 .Tengeneza mlinganyo wa aljebra:

N 2 + 3 O 3 –2

V. Kuunganisha

1) Kuimarisha mada na mchezo unaoitwa "Nyoka".

Sheria za mchezo: mwalimu anasambaza kadi. Kila kadi ina swali moja na jibu moja kwa swali jingine.

Mwalimu anaanza mchezo. Swali linaposomwa, mwanafunzi ambaye ana jibu la swali langu kwenye kadi anainua mkono wake na kusema jibu. Ikiwa jibu ni sahihi, basi anasoma swali lake na mwanafunzi ambaye ana jibu la swali hili anainua mkono wake na majibu, nk. Nyoka ya majibu sahihi huundwa.

1. Je, hali ya oxidation ya atomi ya kipengele cha kemikali inaonyeshwaje na wapi?
   Jibu: Nambari ya Kiarabu juu ya ishara ya kipengele na malipo "+" na "-".
2. Ni aina gani za majimbo ya oksidi hutofautishwa katika atomi za vitu vya kemikali?
   Jibu: kati
3. Je, chuma kinaonyesha kiwango gani?
   Jibu: chanya, hasi, sufuri.
4. Je, vitu rahisi au molekuli zilizo na dhamana zisizo za polar zinaonyesha kiwango gani?
   Jibu: chanya
5. Je, cations na anions zina malipo gani?
   Jibu: null.
6. Ni nini jina la hali ya oxidation ambayo inasimama kati ya hali nzuri na hasi za oxidation.
   Jibu: chanya, hasi

2) Andika kanuni za vitu vinavyojumuisha vipengele vifuatavyo

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

3) Tafuta na uvuke vitu ambavyo havina hali ya oxidation ya kutofautiana.

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

VI. Muhtasari wa somo.

Ukadiriaji na maoni

VII. Kazi ya nyumbani

§23, uk.67-72, kamilisha kazi baada ya §23-ukurasa wa 72 No. 1-4.

Mafunzo ya video 2: Hali ya oxidation ya vipengele vya kemikali

Mafunzo ya video 3: Valence. Uamuzi wa valency

Mhadhara: Umeme. Hali ya oxidation na valence ya vipengele vya kemikali

Umeme

Umeme ni uwezo wa atomi kuvutia elektroni kutoka atomi nyingine kuungana nazo.

Ni rahisi kuhukumu elektronegativity ya kipengele fulani cha kemikali kwa kutumia meza. Kumbuka, katika moja ya masomo yetu ilisemekana kuwa inaongezeka wakati wa kusonga kutoka kushoto kwenda kulia kupitia vipindi katika jedwali la mara kwa mara na wakati wa kusonga kutoka chini hadi juu kupitia vikundi.

Kwa mfano, kazi ilitolewa ili kuamua ni kipengele gani kutoka kwa mfululizo uliopendekezwa ni electronegative zaidi: C (kaboni), N (nitrojeni), O (oksijeni), S (sulfuri)? Tunaangalia meza na kupata kwamba hii ni O, kwa sababu yeye yuko upande wa kulia na wa juu zaidi kuliko wengine.

Ni mambo gani yanayoathiri uwezo wa kielektroniki? Hii:

• Radi ya atomi, kadiri ilivyo ndogo, ndivyo uwezo wa elektroni unavyoongezeka.
• Gamba la valence limejaa elektroni; kadiri elektroni zinavyoongezeka, ndivyo uwezo wa elektroni unavyoongezeka.

Kati ya vipengele vyote vya kemikali, florini ndiyo inayotumia umeme zaidi kwa sababu ina kipenyo kidogo cha atomiki na elektroni 7 kwenye ganda lake la valence.

Vipengele vilivyo na uwezo mdogo wa kielektroniki ni pamoja na madini ya alkali na alkali ya ardhini. Zina radii kubwa na elektroni chache sana kwenye ganda la nje.

Thamani za elektronegativity za atomi haziwezi kuwa thabiti, kwa sababu inategemea mambo mengi, ikiwa ni pamoja na yale yaliyoorodheshwa hapo juu, pamoja na kiwango cha oxidation, ambayo inaweza kuwa tofauti kwa kipengele sawa. Kwa hiyo, ni desturi ya kuzungumza juu ya uwiano wa maadili ya electronegativity. Unaweza kutumia mizani ifuatayo:

Utahitaji maadili ya elektronegativity wakati wa kuandika fomula za misombo ya binary inayojumuisha vipengele viwili. Kwa mfano, formula ya oksidi ya shaba Cu 2 O - kipengele cha kwanza kinapaswa kuandikwa chini ambayo electronegativity ni ya chini.

Wakati wa kuundwa kwa dhamana ya kemikali, ikiwa tofauti ya elektronegativity kati ya vipengele ni kubwa kuliko 2.0, kifungo cha polar covalent huundwa; ikiwa ni kidogo, kifungo cha ionic kinaundwa.

Hali ya oxidation

Hali ya oxidation (CO)- hii ni malipo ya masharti au halisi ya atomi katika kiwanja: masharti - ikiwa dhamana ni polar covalent, halisi - ikiwa dhamana ni ionic.

Atomu hupata chaji chanya inapoacha elektroni, na chaji hasi inapokubali elektroni.

Majimbo ya oxidation yameandikwa juu ya alama na ishara «+»/«-» . Pia kuna CO za kati. Upeo wa CO wa kipengele ni chanya na sawa na nambari ya kikundi, na hasi ya chini ya metali ni sifuri, kwa zisizo za metali = (Kundi nambari - 8). Vipengele vilivyo na CO ya juu zaidi hukubali elektroni pekee, na vipengee vilivyo na CO ya chini huacha elektroni pekee. Vipengele vilivyo na CO za kati vinaweza kutoa na kupokea elektroni.

Wacha tuangalie sheria kadhaa ambazo zinapaswa kufuatwa ili kuamua CO:

CO ya vitu vyote rahisi ni sifuri.

Jumla ya atomi zote za CO katika molekuli pia ni sawa na sifuri, kwani molekuli yoyote haina upande wowote wa umeme.

Katika misombo yenye dhamana ya covalent nonpolar, CO ni sawa na sifuri (O 2 0), na kwa dhamana ya ionic ni sawa na malipo ya ions (Na + Cl - sodiamu CO +1, klorini -1). Vipengele vya CO ya misombo yenye dhamana ya polar ya ushirikiano huzingatiwa kama kwa kifungo cha ionic (H:Cl = H + Cl -, ambayo ina maana H +1 Cl -1).

Vipengee katika kiwanja ambavyo vina ueneaji mkubwa zaidi wa kielektroniki vina hali hasi za oksidi, ilhali vile vilivyo na uwezo mdogo wa kielektroniki vina hali chanya za uoksidishaji. Kulingana na hili, tunaweza kuhitimisha kuwa metali zina hali ya oxidation "+" tu.

Majimbo ya oxidation ya mara kwa mara:

Metali za alkali +1.

Metali zote za kundi la pili +2. Isipokuwa: Hg +1, +2.

Alumini +3.

• Hidrojeni +1. Isipokuwa: hidridi za metali amilifu NaH, CaH 2, n.k., ambapo hali ya oxidation ya hidrojeni ni -1.

  Oksijeni -2. Isipokuwa: F 2 -1 O +2 na peroksidi zilizo na kikundi cha -O-O-, ambapo hali ya oksidi ya oksijeni ni -1.

Wakati dhamana ya ionic inapoundwa, uhamisho fulani wa elektroni hutokea, kutoka kwa atomi ndogo ya elektroni hadi atomi ya elektronegativity zaidi. Pia, katika mchakato huu, atomi daima hupoteza kutokujali kwa umeme na baadaye kugeuka kuwa ioni. Nambari ya malipo pia huundwa. Wakati dhamana ya polar covalent inapoundwa, elektroni huhamishwa kwa sehemu tu, hivyo malipo ya sehemu hutokea.

Valence

Valenceni uwezo wa atomi kuunda n - idadi ya vifungo vya kemikali na atomi za vipengele vingine.

Valence pia ni uwezo wa atomi kushikilia atomi zingine karibu na yenyewe. Kama unavyojua kutoka kwa kozi yako ya kemia ya shule, atomi tofauti huunganishwa kwa elektroni kutoka kiwango cha nishati ya nje. Elektroni ambayo haijaunganishwa hutafuta jozi kutoka kwa atomi nyingine. Elektroni hizi za kiwango cha nje huitwa elektroni za valence. Hii ina maana kwamba valence pia inaweza kufafanuliwa kama idadi ya jozi za elektroni zinazounganisha atomi kwa kila mmoja. Angalia muundo wa muundo wa maji: H - O - H. Kila dashi ni jozi ya elektroni, ambayo ina maana inaonyesha valency, i.e. oksijeni hapa ina mistari miwili, ambayo ina maana ni divalent, molekuli hidrojeni hutoka mstari mmoja kila, ambayo ina maana hidrojeni ni monovalent. Wakati wa kuandika, valence inaonyeshwa na nambari za Kirumi: O (II), H (I). Inaweza pia kuonyeshwa juu ya kipengele.

Valence inaweza kuwa mara kwa mara au kutofautiana. Kwa mfano, katika alkali za chuma ni mara kwa mara na sawa na I. Lakini klorini katika misombo mbalimbali huonyesha valencies I, III, V, VII.

Jinsi ya kuamua valency ya kipengele?

Wacha tuangalie tena Jedwali la Periodic. Vyuma vya vikundi vidogo vina valency ya mara kwa mara, kwa hivyo metali za kikundi cha kwanza zina valency I, ya pili - II. Na metali za vikundi vidogo vya upande vina valency tofauti. Pia ni tofauti kwa zisizo za metali. Valence ya juu ya atomi ni sawa na nambari ya kikundi, ya chini kabisa ni sawa na = nambari ya kikundi - 8. Uundaji unaojulikana. Je, hii haimaanishi kuwa valency inalingana na hali ya oxidation? Kumbuka, valence inaweza sanjari na hali ya oxidation, lakini viashiria hivi si sawa kwa kila mmoja. Valency haiwezi kuwa na =/- ishara, na pia haiwezi kuwa sifuri.

Njia ya pili ni kuamua valency kwa kutumia formula ya kemikali, ikiwa valency ya mara kwa mara ya moja ya vipengele inajulikana. Kwa mfano, chukua fomula ya oksidi ya shaba: CuO. Valence ya oksijeni II. Tunaona kwamba kwa atomi moja ya oksijeni katika fomula hii kuna chembe moja ya shaba, ambayo ina maana kwamba valence ya shaba ni sawa na II. Sasa hebu tuchukue fomula ngumu zaidi: Fe 2 O 3. Valency ya atomi ya oksijeni ni II. Kuna atomi tatu kama hizi hapa, zidisha 2*3 =6. Tuligundua kuwa kuna valensi 6 kwa atomi mbili za chuma. Hebu tujue valence ya atomi moja ya chuma: 6:2=3. Hii ina maana kwamba valence ya chuma ni III.

Kwa kuongeza, wakati ni muhimu kukadiria "valence ya juu", mtu anapaswa kuanza daima kutoka kwa usanidi wa umeme uliopo katika hali ya "msisimko".