วิธีการตรวจสอบสถานะออกซิเดชัน สถานะออกซิเดชัน ตัวอย่างง่ายๆ หลายประการในการกำหนดสถานะออกซิเดชัน

ระดับ III ในระยะนี้พบความเสียหายร้ายแรงต่ออวัยวะเป้าหมาย: – หลอดเลือด – การอุดตันของหลอดเลือดแดง, การผ่าผนังหลอดเลือดแดง – หัวใจ – หัวใจล้มเหลว, โรคหลอดเลือดหัวใจตีบ, กล้ามเนื้อหัวใจตาย – ไต – ความเข้มข้นของครีเอตินีนในพลาสมาสูง, ไต

ระดับ 12 เกี่ยวกับการโกหก

ระดับ 12 เกี่ยวกับการโกหก การโกหกเป็นความหลงใหลในความผิดทางอาญา ความบาปของมันเพิ่มขึ้นจากความจริงที่ว่ามันเป็นอุปกรณ์เสริมที่แยกกันไม่ออกและเป็นแก่นแท้ของมารซึ่งพระผู้ช่วยให้รอดตรัสอย่างแน่นอนว่าไม่มีความจริงในตัวเขา เขาเป็นคนโกหกและเป็นพ่อของการโกหก (เปรียบเทียบ ยอห์น 8:44) อาชญากรเองก็เป็นเช่นนั้น

6.1.5 การพัฒนาความสามารถของกลไกออกซิเดชันแบบแอโรบิกในกล้ามเนื้อทำงาน 6.1.5.1 การเพิ่มจำนวนเส้นใยกล้ามเนื้อที่สามารถสังเคราะห์ ATP อีกครั้งแบบแอโรบิกได้

6.1.5 การพัฒนาความสามารถของกลไกออกซิเดชันแบบแอโรบิกในกล้ามเนื้อทำงาน 6.1.5.1 การเพิ่มจำนวนเส้นใยกล้ามเนื้อที่สามารถสังเคราะห์ ATP อีกครั้งแบบแอโรบิกได้ เพื่อทำความสะอาดอพาร์ทเมนต์ของคุณ คุณต้องมีอพาร์ตเมนต์ก่อน เพื่อที่จะอยู่ในกล้ามเนื้อ

แนวคิดพื้นฐานประการหนึ่งในวิชาเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเขียนสมการปฏิกิริยารีดอกซ์ก็คือ สถานะออกซิเดชัน อะตอม

เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ (เมื่อเขียนสมการสำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์) จะสะดวกที่จะแสดงประจุของอะตอมในโมเลกุลที่มีพันธะขั้วโลกเป็นจำนวนเต็มเท่ากับประจุที่จะเกิดขึ้นบนอะตอมหากวาเลนซ์อิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากขึ้นอย่างสมบูรณ์ กล่าวคือ ถ้าพันธะนั้นเป็นไอออนิกโดยสมบูรณ์ ค่าประจุเหล่านี้เรียกว่าสถานะออกซิเดชัน สถานะออกซิเดชันของธาตุใดๆ ในสารอย่างง่ายจะเป็น 0 เสมอ

ในโมเลกุลของสารเชิงซ้อน ธาตุบางชนิดจะมีสถานะออกซิเดชันคงที่เสมอ องค์ประกอบส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะด้วยสถานะออกซิเดชันที่แปรผัน ซึ่งแตกต่างกันทั้งเครื่องหมายและขนาด ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโมเลกุล

บ่อยครั้งที่สถานะออกซิเดชันจะเท่ากับความจุและแตกต่างจากในเครื่องหมายเท่านั้น แต่มีสารประกอบหลายตัวที่สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบไม่เท่ากับความจุของมัน ตามที่ระบุไว้แล้ว ในสารธรรมดา สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะเป็นศูนย์เสมอ โดยไม่คำนึงถึงความจุของมัน ตารางเปรียบเทียบวาเลนซีและสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบบางชนิดในสารประกอบต่างๆ

สถานะออกซิเดชันของอะตอม (ธาตุ) ในสารประกอบคือประจุตามเงื่อนไขที่คำนวณภายใต้สมมติฐานว่าสารประกอบประกอบด้วยไอออนเท่านั้น เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชัน โดยทั่วไปจะถือว่าวาเลนซ์อิเล็กตรอนในสารประกอบถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่า ดังนั้นสารประกอบจึงประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวกและลบ ในความเป็นจริง ในกรณีส่วนใหญ่ ไม่มีการบริจาคอิเล็กตรอนอย่างสมบูรณ์ แต่เป็นเพียงการกระจัดของคู่อิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งเท่านั้น จากนั้นเราสามารถให้คำจำกัดความอื่นได้: สถานะออกซิเดชันคือประจุไฟฟ้าที่จะเกิดขึ้นบนอะตอมหากคู่อิเล็กตรอนที่เชื่อมต่อกับอะตอมอื่นในสารประกอบถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากขึ้น และคู่อิเล็กตรอนที่เชื่อมต่ออะตอมที่เหมือนกันนั้น แบ่งระหว่างพวกเขา

เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชัน จะใช้กฎง่ายๆ หลายข้อ:

1 . สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารอย่างง่ายทั้งเชิงเดี่ยวและโมเลกุลเป็นศูนย์ (Fe 0, O 2 0)

2 - สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในรูปของไอออนอะตอมเดี่ยวจะเท่ากับประจุของไอออนนี้ (Na +1, Ca +2, S –2)

3 - ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ ประจุลบหมายถึงอะตอมที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่า และประจุบวกหมายถึงอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่า และสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะใช้ค่าต่อไปนี้:

สถานะออกซิเดชันของฟลูออรีนในสารประกอบคือ -1 เสมอ

สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนในสารประกอบคือ -2 (); ยกเว้นเปอร์ออกไซด์ซึ่งอย่างเป็นทางการเท่ากับ -1 () ออกซิเจนฟลูออไรด์ซึ่งเท่ากับ +2 () เช่นเดียวกับซูเปอร์ออกไซด์และโอโซไนด์ซึ่งสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -1/2;

สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนในสารประกอบคือ +1 () ยกเว้นไฮไดรด์ของโลหะโดยที่ -1 ( );

สำหรับธาตุอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ สถานะออกซิเดชันคือ +1 และ +2 ตามลำดับ

องค์ประกอบส่วนใหญ่สามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่แปรผันได้

4 - ผลรวมเชิงพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันในโมเลกุลที่เป็นกลางมีค่าเท่ากับศูนย์ในไอออนเชิงซ้อนจะเท่ากับประจุของไอออน

สำหรับองค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันแบบแปรผัน ค่าของมันจะคำนวณได้ง่ายโดยรู้สูตรของสารประกอบและใช้กฎข้อ 4 ตัวอย่างเช่นจำเป็นต้องกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชันของฟอสฟอรัสในกรดฟอสฟอริก H 3 PO 4 เนื่องจากออกซิเจนมี CO = –2 และไฮโดรเจนมี CO = +1 ดังนั้นเพื่อให้ฟอสฟอรัสมีผลรวมเป็นศูนย์ สถานะออกซิเดชันจะต้องเป็น +5:

ตัวอย่างเช่น ใน NH 4 Cl ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดคือ 4×(+1) และสถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ -1 ดังนั้น สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนจะต้องเท่ากับ -3 ใน SO 4 2– ซัลเฟตไอออน ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมออกซิเจนทั้งสี่อะตอมคือ -8 ดังนั้น ซัลเฟอร์จะต้องมีสถานะออกซิเดชันที่ +6 เพื่อให้ประจุรวมของไอออนเป็น -2

แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันสำหรับสารประกอบส่วนใหญ่นั้นมีเงื่อนไขเพราะว่า ไม่ได้สะท้อนถึงประจุที่มีประสิทธิผลที่แท้จริงของอะตอม แต่แนวคิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิชาเคมี

ค่าสูงสุดและสำหรับอโลหะ สถานะออกซิเดชันขั้นต่ำจะขึ้นอยู่กับหมายเลขซีเรียลใน D.I. Mendeleev ซึ่งเกิดจากโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม

+2 (PbO, PbSO 4); +4 (พีบีโอ 2)

ในปฏิกิริยาเคมี จะต้องปฏิบัติตามกฎการรักษาผลรวมพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมด ในสมการที่สมบูรณ์ของปฏิกิริยาเคมี กระบวนการออกซิเดชันและรีดักชั่นจะต้องชดเชยซึ่งกันและกันอย่างแน่นอน แม้ว่าระดับของการเกิดออกซิเดชันตามที่ระบุไว้ข้างต้นจะเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างเป็นทางการ แต่ก็ใช้ในทางเคมีเพื่อจุดประสงค์ดังต่อไปนี้ ประการแรก เพื่อรวบรวม สมการของปฏิกิริยารีดอกซ์ ประการที่สอง เพื่อทำนายคุณสมบัติรีดอกซ์ของธาตุในสารประกอบ

องค์ประกอบหลายอย่างมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าของสถานะออกซิเดชันหลายค่า และโดยการคำนวณสถานะออกซิเดชันของมัน เราสามารถทำนายคุณสมบัติรีดอกซ์ได้: องค์ประกอบในสถานะออกซิเดชันเชิงลบสูงสุดสามารถบริจาคอิเล็กตรอน (ออกซิไดซ์) เท่านั้นและเป็นตัวรีดิวซ์ในระดับสูงสุด สถานะออกซิเดชันเชิงบวก สามารถรับได้เฉพาะอิเล็กตรอน (รีดิวซ์) และเป็นตัวออกซิไดซ์ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง - ทั้งออกซิไดซ์และรีดิวซ์ การลดการเกิดออกซิเดชันเป็นกระบวนการเดียวที่เชื่อมโยงถึงกัน ออกซิเดชัน สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบและ การกู้คืน

หนังสือเรียนหลายเล่มยึดถือการตีความการออกซิเดชันว่าเป็นการสูญเสียอิเล็กตรอน และการลดลงตามที่ได้รับ แนวทางนี้เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Pisarzhevsky (1916) ใช้ได้กับกระบวนการเคมีไฟฟ้าบนอิเล็กโทรด และเกี่ยวข้องกับการคายประจุ (การชาร์จ) ของไอออนและโมเลกุล

อย่างไรก็ตาม คำอธิบายการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันเนื่องจากกระบวนการกำจัดและการเติมอิเล็กตรอนโดยทั่วไปนั้นไม่ถูกต้อง มันสามารถนำไปใช้กับไอออนธรรมดาบางชนิดเช่น

Cl - - ®Cl 0 .

เพื่อเปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของอะตอมในไอออนเชิงซ้อนเช่น

CrO 4 2 - ®Cr +3

การลดลงของสถานะออกซิเดชันเชิงบวกของโครเมียมจาก +6 ถึง +3 สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นจริงเล็กน้อยของประจุบวก (บน Cr ใน CrO 4 2 - ประจุจริง "+0.2 ประจุอิเล็กตรอนและบน Cr +3 - จาก +2 ถึง +1.5 ในการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน)

การถ่ายโอนประจุจากตัวรีดิวซ์ไปยังตัวออกซิไดซ์เท่ากับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันเกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของอนุภาคอื่น ๆ เช่น H + ไอออน:

CrO 4 2 - + 8H + + 3 ®Cr +3 + 4H 2 O

รายการที่นำเสนอเรียกว่า ครึ่งปฏิกิริยา .

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.

เพื่อวางให้ถูกต้อง สถานะออกซิเดชันคุณต้องคำนึงถึงกฎสี่ข้อ

1) ในสารธรรมดาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบใด ๆ คือ 0 ตัวอย่าง: นา 0, H 0 2, P 0 4

2) คุณควรจำองค์ประกอบที่เป็นลักษณะเฉพาะ สถานะออกซิเดชันคงที่- ทั้งหมดแสดงอยู่ในตาราง

3) ตามกฎแล้วสถานะออกซิเดชันสูงสุดขององค์ประกอบจะเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนของกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่ (เช่น ฟอสฟอรัสอยู่ในกลุ่ม V ค่า sd สูงสุดของฟอสฟอรัสคือ +5) ข้อยกเว้นที่สำคัญ: F, O.

4) การค้นหาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบอื่น ๆ เป็นไปตามกฎง่ายๆ:

ในโมเลกุลที่เป็นกลาง ผลรวมของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดจะเท่ากับศูนย์ และในไอออน - ประจุของไอออน

ตัวอย่างง่ายๆ บางส่วนในการกำหนดสถานะออกซิเดชัน

ตัวอย่างที่ 1- จำเป็นต้องค้นหาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในแอมโมเนีย (NH 3)

สารละลาย- เรารู้อยู่แล้ว (ดูข้อ 2) ข้อนั้น ตกลง. ไฮโดรเจนคือ +1 ยังคงต้องค้นหาคุณลักษณะนี้ของไนโตรเจน ให้ x เป็นสถานะออกซิเดชันที่ต้องการ เราสร้างสมการที่ง่ายที่สุด: x + 3 (+1) = 0 วิธีแก้ชัดเจน: x = -3 คำตอบ: N -3 H 3 +1

ตัวอย่างที่ 2- ระบุสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุล H 2 SO 4

สารละลาย- ทราบสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนและออกซิเจนแล้ว: H(+1) และ O(-2) เราสร้างสมการเพื่อกำหนดสถานะออกซิเดชันของกำมะถัน: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0 เมื่อแก้สมการนี้เราพบว่า: x = +6 คำตอบ: H +1 2 S +6 O -2 4.

ตัวอย่างที่ 3- คำนวณสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดในโมเลกุล Al (NO 3) 3

สารละลาย- อัลกอริทึมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง องค์ประกอบของ "โมเลกุล" ของอะลูมิเนียมไนเตรตประกอบด้วยอะตอมอัลหนึ่งอะตอม (+3), อะตอมออกซิเจน 9 อะตอม (-2) และอะตอมไนโตรเจน 3 อะตอมซึ่งเราต้องคำนวณสถานะออกซิเดชัน สมการที่เกี่ยวข้องคือ: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0 คำตอบ: Al +3 (N +5 O -2 3) 3

ตัวอย่างที่ 4- กำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดใน (AsO 4) 3- ไอออน

สารละลาย- ในกรณีนี้ ผลรวมของสถานะออกซิเดชันจะไม่เท่ากับศูนย์อีกต่อไป แต่จะเท่ากับประจุของไอออน นั่นคือ -3 สมการ: x + 4 (-2) = -3 คำตอบ: As(+5), O(-2)

จะทำอย่างไรถ้าไม่ทราบสถานะออกซิเดชันของธาตุทั้งสอง

เป็นไปได้หรือไม่ที่จะระบุสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบหลายอย่างพร้อมกันโดยใช้สมการที่คล้ายกัน หากเราพิจารณาปัญหานี้จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ คำตอบจะเป็นลบ สมการเชิงเส้นที่มีตัวแปรสองตัวไม่สามารถมีคำตอบเฉพาะได้ แต่เรากำลังแก้มากกว่าสมการ!

ตัวอย่างที่ 5- กำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดใน (NH 4) 2 SO 4

สารละลาย- ทราบสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่ไม่ทราบสถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์และไนโตรเจน ตัวอย่างคลาสสิกของปัญหาสองสิ่งที่ไม่รู้! เราจะถือว่าแอมโมเนียมซัลเฟตไม่ใช่ "โมเลกุล" เดี่ยว แต่เป็นการรวมกันของไอออนสองตัว: NH 4 + และ SO 4 2- เราทราบประจุของไอออนแต่ละอะตอมมีเพียงอะตอมเดียวที่มีสถานะออกซิเดชันที่ไม่รู้จัก จากประสบการณ์ที่ได้รับในการแก้ปัญหาก่อนหน้านี้ เราสามารถค้นหาสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนและซัลเฟอร์ได้อย่างง่ายดาย คำตอบ: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2

สรุป: หากโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมหลายอะตอมโดยไม่ทราบสถานะออกซิเดชัน ให้ลอง "แยก" โมเลกุลออกเป็นหลายส่วน

วิธีจัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบอินทรีย์

ตัวอย่างที่ 6- ระบุสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดใน CH 3 CH 2 OH

สารละลาย- การค้นหาสถานะออกซิเดชันในสารประกอบอินทรีย์มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จำเป็นต้องค้นหาสถานะออกซิเดชันของอะตอมคาร์บอนแต่ละอะตอมแยกจากกัน คุณสามารถให้เหตุผลได้ดังนี้ ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาอะตอมของคาร์บอนในกลุ่มเมทิล อะตอม C นี้เชื่อมต่อกับอะตอมไฮโดรเจน 3 อะตอมและอะตอมคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียง ตามพันธะ C-H ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะเลื่อนไปทางอะตอมคาร์บอน (เนื่องจากอิเล็กโทรเนกาติวีตี้ของ C มากกว่า EO ของไฮโดรเจน) หากการกระจัดนี้เสร็จสมบูรณ์ อะตอมของคาร์บอนจะมีประจุเท่ากับ -3

อะตอม C ในกลุ่ม -CH 2 OH ถูกพันธะกับไฮโดรเจน 2 อะตอม (ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเปลี่ยนไปทาง C) อะตอมออกซิเจน 1 อะตอม (ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเปลี่ยนไปทาง O) และอะตอมของคาร์บอน 1 อะตอม (สามารถสันนิษฐานได้ว่าการเปลี่ยนแปลงนี้ ในความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในกรณีนี้จะไม่เกิดขึ้น) สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนคือ -2 +1 +0 = -1

คำตอบ: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1

อย่าสับสนแนวคิดเรื่อง "วาเลนซี" และ "สถานะออกซิเดชัน"!

เลขออกซิเดชันมักสับสนกับ ความจุ- อย่าทำผิดพลาดนี้ ฉันจะแสดงรายการความแตกต่างที่สำคัญ:

• สถานะออกซิเดชันมีเครื่องหมาย (+ หรือ -) วาเลนซ์ไม่มี
• สถานะออกซิเดชันอาจเป็นศูนย์ได้แม้ในสารเชิงซ้อน ตามกฎแล้ว วาเลนซ์เท่ากับศูนย์ โดยที่อะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดไม่ได้เชื่อมต่อกับอะตอมอื่น ๆ (เราจะไม่พูดถึงสารประกอบรวมใด ๆ และ "สิ่งแปลกใหม่" อื่น ๆ ที่นี่);
• สถานะออกซิเดชันเป็นแนวคิดอย่างเป็นทางการที่ได้รับความหมายที่แท้จริงเฉพาะในสารประกอบที่มีพันธะไอออนิกเท่านั้น ในทางกลับกัน แนวคิดเรื่อง "เวเลนซ์" ถูกนำมาใช้อย่างสะดวกที่สุดเมื่อสัมพันธ์กับสารประกอบโควาเลนต์

สถานะออกซิเดชัน (โมดูลัสที่แม่นยำยิ่งขึ้น) มักจะเป็นตัวเลขเท่ากับความจุ แต่บ่อยครั้งที่ค่าเหล่านี้ไม่ตรงกัน ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนใน CO 2 คือ +4; ความจุของ C ก็เท่ากับ IV เช่นกัน แต่ในเมทานอล (CH 3 OH) ความจุของคาร์บอนยังคงเท่าเดิม และสถานะออกซิเดชันของ C เท่ากับ -1

การทดสอบสั้น ๆ ในหัวข้อ "สถานะออกซิเดชัน"

ใช้เวลาสักครู่เพื่อตรวจสอบความเข้าใจของคุณในหัวข้อนี้ คุณต้องตอบคำถามง่ายๆ ห้าข้อ ขอให้โชคดี!