ทฤษฎีสถานะออกซิเดชัน ลักษณะเชิงคุณภาพของปฏิกิริยารีดอกซ์

คำนิยาม

ความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีเรียกว่า ความจุ- การวัดความจุเชิงปริมาณถือเป็นจำนวนอะตอมที่แตกต่างกันในโมเลกุลซึ่งองค์ประกอบที่กำหนดจะเกิดพันธะ

ตามกลไกการแลกเปลี่ยนของวิธีเวเลนซ์บอนด์ ความจุขององค์ประกอบทางเคมีจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ที่มีอยู่ในอะตอม สำหรับองค์ประกอบ s และ p เหล่านี้คืออิเล็กตรอนของระดับภายนอก สำหรับองค์ประกอบ d เหล่านี้คืออิเล็กตรอนของระดับภายนอกและก่อนภายนอก

ค่าของความจุสูงสุดและต่ำสุดขององค์ประกอบทางเคมีสามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ. ความจุสูงสุดของธาตุหนึ่งๆ เกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนหมู่ที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ และค่าต่ำสุดคือความแตกต่างระหว่างเลข 8 กับเลขหมู่ ตัวอย่างเช่น โบรมีนอยู่ในกลุ่ม VIIA ซึ่งหมายความว่าความจุสูงสุดของมันคือ VII และต่ำสุดคือ I

อิเล็กตรอนที่จับคู่ (อยู่ครั้งละสองตัวในออร์บิทัลของอะตอม) เมื่อถูกกระตุ้นสามารถแยกออกจากกันเมื่อมีเซลล์อิสระในระดับเดียวกัน (การแยกอิเล็กตรอนออกเป็นระดับใด ๆ เป็นไปไม่ได้) ลองดูตัวอย่างองค์ประกอบของกลุ่ม I และ II ตัวอย่างเช่นความจุขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I เท่ากับ 1 เนื่องจากที่ระดับภายนอกอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว:

3 ลี 1ส 2 2 วินาที 1

ความจุขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II ในสถานะพื้นดิน (ไม่ตื่นเต้น) จะเป็นศูนย์เนื่องจากไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ที่ระดับพลังงานภายนอก:

4 เป็น 1 วินาที 2 2 ส 2

เมื่ออะตอมเหล่านี้ตื่นเต้น เอสอิเล็กตรอนที่จับคู่กันจะถูกแยกออกเป็นเซลล์อิสระของระดับย่อย p ในระดับเดียวกัน และความจุจะเท่ากับสอง (II):

สถานะออกซิเดชัน

เพื่ออธิบายลักษณะของธาตุในสารประกอบ จึงได้นำแนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันมาใช้

คำนิยาม

จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมของธาตุที่กำหนดหรืออะตอมของธาตุที่กำหนดในสารประกอบเรียกว่า สถานะออกซิเดชัน.

สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกจะระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนด และสถานะออกซิเดชันที่เป็นลบจะระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่ไปยังอะตอมที่กำหนด

จากคำจำกัดความนี้สรุปได้ว่าในสารประกอบที่มีพันธะไม่มีขั้ว สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะเป็นศูนย์ ตัวอย่างของสารประกอบดังกล่าวคือโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมที่เหมือนกัน (N 2, H 2, Cl 2)

สถานะออกซิเดชันของโลหะในสถานะองค์ประกอบเป็นศูนย์เนื่องจากการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในโลหะเหล่านั้นมีความสม่ำเสมอ

ในสารประกอบไอออนิกอย่างง่ายสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในนั้นจะเท่ากับประจุไฟฟ้าเนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งเกือบทั้งหมด: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, อัล +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ขั้วโลกจะมีการเปรียบเทียบค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ เนื่องจากเมื่อมีพันธะเคมีเกิดขึ้น อิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของธาตุที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า อะตอมของธาตุเหล่านี้จะมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบในสารประกอบ

แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันสำหรับสารประกอบส่วนใหญ่นั้นมีเงื่อนไข เนื่องจากไม่ได้สะท้อนประจุที่แท้จริงของอะตอม อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิชาเคมี

องค์ประกอบส่วนใหญ่สามารถแสดงระดับการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันในสารประกอบได้ เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชันพวกเขาใช้กฎที่ผลรวมของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในโมเลกุลที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเท่ากับศูนย์และในไอออนเชิงซ้อน - ประจุของไอออนเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณระดับการเกิดออกซิเดชันของไนโตรเจนในสารประกอบขององค์ประกอบ KNO 2 และ HNO 3 สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนและโลหะอัลคาไลในสารประกอบคือ (+) และสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ (-2) ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนจึงเท่ากับ:

KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3

HNO 3 1+x+ x + 3 × (-2) = 0, x=+5

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย

Valency IV เป็นคุณลักษณะของ: a) Ca; ข) ป; ค) โอ้; ง) ศรี?

สารละลาย

เพื่อให้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามที่ถูกถาม เราจะพิจารณาแต่ละตัวเลือกที่เสนอแยกกัน

ก) แคลเซียมเป็นโลหะ มีลักษณะเฉพาะคือค่าวาเลนซีที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียว ซึ่งตรงกับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ D.I Mendeleev ซึ่งเป็นที่ตั้งของนั่นคือ ความจุของแคลเซียมคือ II คำตอบไม่ถูกต้อง

b) ฟอสฟอรัสเป็นอโลหะ หมายถึงกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีที่มีเวเลนซ์แปรผัน โดยค่าสูงสุดจะถูกกำหนดโดยหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ D.I. Mendeleev ซึ่งเป็นที่ตั้งของนั่นคือ เท่ากับ V และค่าต่ำสุดคือความแตกต่างระหว่างหมายเลข 8 และหมายเลขกลุ่มนั่นคือ เท่ากับ III คำตอบไม่ถูกต้อง

c) ออกซิเจนเป็นอโลหะ มีคุณลักษณะเฉพาะคือค่าวาเลนซีที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียวเท่านั้นที่เท่ากับ II คำตอบไม่ถูกต้อง

d) ซิลิคอนไม่ใช่โลหะ มีลักษณะเฉพาะคือค่าวาเลนซีที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียว ซึ่งตรงกับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ D.I Mendeleev ซึ่งเป็นที่ตั้งของนั่นคือ ความจุของซิลิคอนคือ IV นี่คือคำตอบที่ถูกต้อง

คำตอบ

ตัวเลือก (ง)

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย

ความจุของเหล็กในสารประกอบที่เกิดขึ้นเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกคือเท่าใด: ก) I; ข) ครั้งที่สอง; ค) III; ง) ที่ 8?

สารละลาย

ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาระหว่างเหล็กกับกรดไฮโดรคลอริก:

เฟ + HCl = FeCl 2 + H 2

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดเฟอร์ริกคลอไรด์และปล่อยไฮโดรเจนออกมา ในการหาความจุของเหล็กโดยใช้สูตรทางเคมี อันดับแรกเราจะนับจำนวนอะตอมของคลอรีน:

เราคำนวณจำนวนหน่วยความจุคลอรีนทั้งหมด:

เรากำหนดจำนวนอะตอมของเหล็ก: เท่ากับ 1 จากนั้นความจุของเหล็กในคลอไรด์จะเท่ากับ:

คำตอบ

ความจุของเหล็กในสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างการทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกคือ II

08. อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ เลขออกซิเดชัน ออกซิเดชันและการรีดิวซ์

เรามาพูดถึงความหมายของแนวคิดที่น่าสนใจอย่างยิ่งที่มีอยู่ในวิชาเคมี และบ่อยครั้งในทางวิทยาศาสตร์ แนวคิดเหล่านี้ค่อนข้างสับสนและใช้กลับหัวกลับหาง เราจะพูดถึง "อิเลคโตรเนกาติวีตี้" "สถานะออกซิเดชัน" และ "ปฏิกิริยารีดอกซ์"

หมายความว่าอย่างไร - แนวคิดนี้ใช้กลับหัว?

เราจะพยายามพูดถึงเรื่องนี้ทีละน้อย

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ แสดงให้เราเห็นคุณสมบัติรีดอกซ์ขององค์ประกอบทางเคมี นั่นคือความสามารถในการรับหรือแจกโฟตอนฟรี และไม่ว่าธาตุนี้จะเป็นแหล่งหรือตัวดูดซับพลังงาน (อีเทอร์) ก็ตาม หยางหรือหยิน

สถานะออกซิเดชัน เป็นแนวคิดที่คล้ายกับแนวคิดเรื่องอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ นอกจากนี้ยังแสดงลักษณะคุณสมบัติรีดอกซ์ขององค์ประกอบด้วย แต่มีความแตกต่างระหว่างพวกเขาดังต่อไปนี้

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ให้คุณลักษณะแก่แต่ละองค์ประกอบ โดยตัวมันเองโดยไม่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบเคมีใดๆ ในขณะที่สถานะออกซิเดชันจะแสดงลักษณะความสามารถในการรีดอกซ์อย่างแม่นยำเมื่อองค์ประกอบนั้นเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุล

เรามาพูดคุยกันสักหน่อยว่าความสามารถในการออกซิไดซ์คืออะไร และความสามารถในการรีดิวซ์คืออะไร

ออกซิเดชัน เป็นกระบวนการถ่ายโอนโฟตอนอิสระ (อิเล็กตรอน) ไปยังองค์ประกอบอื่น ออกซิเดชันไม่ใช่การกำจัดอิเล็กตรอน ดังที่เชื่อกันในทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน - เมื่อองค์ประกอบออกซิไดซ์องค์ประกอบอื่น มันจะทำหน้าที่เหมือนกรดหรือออกซิเจน (จึงเป็นที่มาของชื่อ "ออกซิเดชัน") การออกซิไดซ์หมายถึงการส่งเสริมการทำลาย การสลายตัว และการเผาไหม้ของธาตุ - ความสามารถในการออกซิไดซ์คือความสามารถในการทำลายโมเลกุลโดยพลังงานที่ส่งไปยังพวกมัน (โฟตอนอิสระ) จำไว้ว่าพลังงานมักจะทำลายสสารเสมอ

น่าประหลาดใจที่ความขัดแย้งทางตรรกะดำรงอยู่ในวิทยาศาสตร์มานานแค่ไหนโดยไม่มีใครสังเกตเห็น

ตัวอย่างเช่น: “ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสารออกซิไดซ์คือสารที่รับอิเล็กตรอน และสารรีดอกซ์คือสารที่ปล่อยอิเล็กตรอนออกไป” (สารานุกรมของนักเคมีรุ่นเยาว์ บทความ “ปฏิกิริยารีดอกซ์)”

และตรงนั้น สองย่อหน้าด้านล่าง: “ตัวออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดคือกระแสไฟฟ้า (การไหลของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ)” (อ้างแล้ว)

เหล่านั้น. คำพูดแรกบอกว่าตัวออกซิไดเซอร์เป็นสิ่งที่รับอิเล็กตรอน และคำพูดที่สองบอกว่าตัวออกซิไดเซอร์คือสิ่งที่บริจาค

และข้อสรุปที่ผิดพลาดและขัดแย้งกันดังกล่าวถูกบังคับให้จดจำในโรงเรียนและสถาบัน!

เป็นที่ทราบกันดีว่าสารออกซิไดซ์ที่ดีที่สุดคืออโลหะ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งจำนวนคาบน้อยและจำนวนกลุ่มมากขึ้น คุณสมบัติของสารออกซิไดซ์ก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น นี่ไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจเลย เราได้ตรวจสอบเหตุผลของสิ่งนี้ในบทความเกี่ยวกับการวิเคราะห์ระบบคาบ ในส่วนที่สอง ซึ่งเราได้พูดถึงสีของนิวคลีออน จากกลุ่ม 1 ถึงกลุ่ม 8 สีของนิวคลีออนในองค์ประกอบจะค่อยๆ เปลี่ยนจากสีม่วงเป็นสีแดง (ถ้าเราคำนึงถึงสีน้ำเงินขององค์ประกอบ d- และ f ด้วย) การรวมกันของอนุภาคสีเหลืองและสีแดงช่วยอำนวยความสะดวกในการปล่อยโฟตอนอิสระที่สะสม สีเหลืองสะสมแต่คงไว้อย่างอ่อน และสีแดงส่งเสริมผลตอบแทน การละทิ้งโฟตอนเป็นกระบวนการของการเกิดออกซิเดชัน แต่เมื่อบางชนิดมีสีแดงก็ไม่มีอนุภาคใดที่สามารถสะสมโฟตอนได้ นี่คือเหตุผลว่าทำไมองค์ประกอบกลุ่ม 8 ซึ่งเป็นก๊าซมีตระกูลจึงไม่เป็นตัวออกซิไดซ์ ต่างจากฮาโลเจนที่เป็นเพื่อนบ้าน

การกู้คืน เป็นกระบวนการที่ตรงกันข้ามกับการเกิดออกซิเดชัน ในปัจจุบันนี้ในทางวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าเมื่อองค์ประกอบทางเคมีได้รับอิเล็กตรอนก็จะลดลง มุมมองนี้สามารถเข้าใจได้ (แต่ไม่ยอมรับ) เมื่อศึกษาโครงสร้างขององค์ประกอบทางเคมีพบว่าพวกมันปล่อยอิเล็กตรอนออกมา เราสรุปได้ว่าอิเล็กตรอนเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบ ซึ่งหมายความว่าการถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังองค์ประกอบจะเป็นการฟื้นฟูโครงสร้างที่สูญหายไปในทางหนึ่ง

อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงไม่เป็นเช่นนั้น

อิเล็กตรอนเป็นโฟตอนอิสระ พวกมันไม่ใช่นิวคลีออน พวกเขาไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของร่างกายขององค์ประกอบ พวกมันถูกดึงดูดมาจากภายนอก และสะสมอยู่บนพื้นผิวของนิวคลีออนและระหว่างพวกมัน แต่การสะสมของพวกมันไม่ได้นำไปสู่การฟื้นฟูโครงสร้างขององค์ประกอบหรือโมเลกุล ในทางตรงกันข้ามโฟตอนเหล่านี้ปล่อยอีเทอร์ (พลังงาน) ออกมาทำให้อ่อนลงและทำลายพันธะระหว่างองค์ประกอบต่างๆ และนี่คือกระบวนการออกซิเดชัน แต่ไม่ใช่การรีดักชัน

ในความเป็นจริงแล้วการฟื้นฟูโมเลกุลคือการใช้พลังงานจากโมเลกุลนั้น (ในกรณีนี้คือโฟตอนอิสระ) และไม่ส่งมันออกไป ด้วยการเลือกโฟตอน องค์ประกอบรีดิวซ์จะกระชับสารและคืนสภาพกลับคืนมา

สารรีดิวซ์ที่ดีที่สุดคือโลหะ คุณสมบัตินี้เป็นไปตามธรรมชาติจากองค์ประกอบเชิงปริมาณและคุณภาพ โดยสนามดึงดูดมีขนาดใหญ่ที่สุด และจำเป็นต้องมีอนุภาคสีน้ำเงินจำนวนมากหรือเพียงพอบนพื้นผิว

คุณยังสามารถหาคำจำกัดความของโลหะได้ดังต่อไปนี้

โลหะ - นี่คือองค์ประกอบทางเคมีซึ่งเป็นองค์ประกอบของชั้นผิวซึ่งจำเป็นต้องมีอนุภาคสีน้ำเงิน

ก ไม่ใช่โลหะ - เป็นองค์ประกอบในองค์ประกอบของชั้นพื้นผิวที่ไม่มีโฟตอนสีน้ำเงินหรือแทบไม่มีเลยและมีสีแดงอยู่เสมอ

โลหะซึ่งมีแรงดึงดูดสูงสามารถกำจัดอิเล็กตรอนได้ดี และนั่นคือเหตุผลว่าทำไมพวกเขาถึงเป็นผู้ซ่อมแซม

ให้เรานิยามแนวคิด "อิเล็กโตรเนกาติวีตี้", "สถานะออกซิเดชัน", "ปฏิกิริยารีดอกซ์" ซึ่งสามารถพบได้ในตำราเคมี

« สถานะออกซิเดชัน – ประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในสารประกอบ คำนวณบนสมมติฐานที่ว่ามันประกอบด้วยไอออนเท่านั้น เมื่อให้นิยามแนวคิดนี้ โดยทั่วไปจะถือว่าอิเล็กตรอนที่มีพันธะ (วาเลนซ์) เคลื่อนที่ไปยังอะตอมที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่า ดังนั้นสารประกอบจึงประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบ เลขออกซิเดชันสามารถมีค่าเป็นศูนย์ ลบ และบวก ซึ่งโดยปกติจะอยู่เหนือสัญลักษณ์องค์ประกอบที่ด้านบน

ค่าสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ถูกกำหนดให้กับอะตอมขององค์ประกอบที่อยู่ในสถานะอิสระ... ค่าสถานะออกซิเดชันเชิงลบถูกกำหนดให้กับอะตอมเหล่านั้นซึ่งเมฆอิเล็กตรอนที่เชื่อมต่อกัน (คู่อิเล็กตรอน) เลื่อนไป สำหรับฟลูออรีนในสารประกอบทั้งหมดจะเท่ากับ -1 อะตอมที่บริจาคเวเลนซ์อิเล็กตรอนให้กับอะตอมอื่นจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก ตัวอย่างเช่น สำหรับโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ จะเท่ากับ +1 และ +2 ตามลำดับ ในไอออนเชิงเดี่ยวจะเท่ากับประจุของไอออน ในสารประกอบส่วนใหญ่ สถานะออกซิเดชันของอะตอมไฮโดรเจนคือ +1 แต่ในไฮไดรด์ของโลหะ (สารประกอบของพวกมันกับไฮโดรเจน) และอื่นๆ จะเป็น –1 ออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชันที่ -2 แต่ตัวอย่างเช่นเมื่อรวมกับฟลูออรีนจะเป็น +2 และในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ -1 -

ผลรวมเชิงพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบเป็นศูนย์ และในไอออนเชิงซ้อนจะเป็นประจุของไอออน -

สถานะออกซิเดชันสูงสุดคือค่าบวกที่ยิ่งใหญ่ที่สุด สำหรับธาตุส่วนใหญ่ จะเท่ากับเลขหมู่ในตารางธาตุและเป็นคุณลักษณะเชิงปริมาณที่สำคัญของธาตุในสารประกอบของมัน ค่าต่ำสุดของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่เกิดขึ้นในสารประกอบมักเรียกว่าสถานะออกซิเดชันต่ำสุด ส่วนที่เหลือทั้งหมดอยู่ในระดับกลาง” (พจนานุกรมสารานุกรมของนักเคมีรุ่นเยาว์ บทความ "สถานะออกซิเดชัน")

ต่อไปนี้เป็นข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับแนวคิดนี้ มันมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอีกคำหนึ่ง - "อิเลคโตรเนกาติวีตี้"

« อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ “คือความสามารถของอะตอมในโมเลกุลในการดึงดูดอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี” (พจนานุกรมสารานุกรมของนักเคมีรุ่นเยาว์ บทความ “อิเล็กโตรเนกาติวีตี้”)

“ปฏิกิริยารีดอกซ์จะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่ประกอบเป็นสารที่ทำปฏิกิริยาอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากอะตอมของรีเอเจนต์ตัวใดตัวหนึ่ง (ตัวรีดิวซ์) ไปยังอะตอมของอีกอะตอมหนึ่ง ในระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์ การเกิดออกซิเดชัน (การบริจาคอิเล็กตรอน) และการลดลง (การได้รับอิเล็กตรอน) จะเกิดขึ้นพร้อมกัน” (พจนานุกรมสารานุกรมเคมี เรียบเรียงโดย I.L. Knunyants บทความ “ปฏิกิริยารีดอกซ์”)

ในความเห็นของเรา มีข้อผิดพลาดมากมายที่ซ่อนอยู่ในแนวคิดทั้งสามนี้

ประการแรก เราเชื่อว่าการก่อตัวของพันธะเคมีระหว่างองค์ประกอบทั้งสองไม่ใช่กระบวนการแบ่งปันอิเล็กตรอนเลย พันธะเคมีคือพันธะโน้มถ่วง อิเล็กตรอนที่คาดว่าจะบินไปรอบนิวเคลียสนั้นเป็นโฟตอนอิสระที่สะสมอยู่บนพื้นผิวของนิวคลีออนภายในร่างกายของธาตุและระหว่างพวกมัน เพื่อให้การเชื่อมต่อเกิดขึ้นระหว่างสององค์ประกอบ โฟตอนอิสระของพวกมันไม่จำเป็นต้องเคลื่อนที่ระหว่างองค์ประกอบ สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น ในความเป็นจริง องค์ประกอบที่หนักกว่าจะกำจัด (ดึงดูด) โฟตอนอิสระออกจากองค์ประกอบที่เบากว่า และปล่อยให้พวกมันอยู่กับตัวมันเอง (แม่นยำกว่านั้นอยู่ที่ตัวมันเอง) และโซนขององค์ประกอบที่เบากว่าซึ่งโฟตอนเหล่านี้ถูกถ่ายนั้นถูกเปิดเผยในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น ด้วยเหตุนี้แรงดึงดูดในโซนนี้จึงเด่นชัดมากขึ้น และองค์ประกอบที่เบากว่าจะถูกดึงดูดไปยังองค์ประกอบที่หนักกว่า นี่คือวิธีที่พันธะเคมีเกิดขึ้น

ประการที่สอง เคมีสมัยใหม่มองเห็นความสามารถขององค์ประกอบในการดึงดูดอิเล็กตรอนเข้าสู่ตัวเองในลักษณะที่บิดเบี้ยว - กลับด้าน เชื่อกันว่ายิ่งอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบมากเท่าใด ความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และฟลูออรีนกับออกซิเจนน่าจะทำหน้าที่นี้ได้ดีที่สุด เพราะพวกมันดึงดูดอิเล็กตรอนของคนอื่น เช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่นๆ ของกลุ่ม 6 และ 7

ในความเป็นจริงความคิดเห็นนี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าความเข้าใจผิด ขึ้นอยู่กับความเข้าใจผิดที่ว่า ยิ่งจำนวนกลุ่มสูง องค์ประกอบก็จะยิ่งหนักขึ้น และยิ่งประจุบวกของนิวเคลียสยิ่งมากขึ้น นี่เป็นเรื่องไร้สาระ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ใส่ใจที่จะอธิบายว่าอะไรถือเป็น "ประจุ" จากมุมมองของพวกเขา พูดง่ายๆ เช่นเดียวกับในทางตัวเลข เรานับองค์ประกอบทั้งหมดตามลำดับและกำหนดค่าประจุตามตัวเลข ธุดงค์ที่ยอดเยี่ยม!

เด็กเห็นได้ชัดว่าก๊าซเบากว่าโลหะที่มีความหนาแน่นสูง เกิดขึ้นได้อย่างไรในวิชาเคมีเชื่อกันว่าก๊าซดึงดูดอิเล็กตรอนได้ดีกว่า?

แน่นอนว่าโลหะที่มีความหนาแน่นจะดึงดูดอิเล็กตรอนได้ดีกว่า

แน่นอนว่านักเคมีสามารถคงแนวคิดเรื่อง "อิเลคโตรเนกาติวีตี้" ไว้ได้ เนื่องจากมีการใช้กันทั่วไป อย่างไรก็ตามพวกเขาจะต้องเปลี่ยนความหมายให้ตรงกันข้าม

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ คือความสามารถขององค์ประกอบทางเคมีในโมเลกุลในการดึงดูดอิเล็กตรอนเข้ามาหาตัวเอง และโดยธรรมชาติแล้ว ความสามารถนี้สามารถแสดงออกได้ดีกว่าในโลหะมากกว่าในอโลหะ

ส่วนขั้วไฟฟ้าในโมเลกุลนั้นแท้จริงแล้ว ขั้วลบ – เหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะที่บริจาคอิเล็กตรอน โดยมีสนามแม่เหล็กเล็กกว่า ก เชิงบวก – สิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัดกว่าเสมอ พร้อมช่องดึงดูดที่ใหญ่กว่า

มายิ้มด้วยกันนะ

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ - นี่เป็นอีกความพยายามที่จะอธิบายคุณภาพขององค์ประกอบทางเคมี ควบคู่ไปกับมวลและประจุที่มีอยู่แล้ว ดังที่มักเกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์จากสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ในกรณีนี้คือเคมี ดูเหมือนจะไม่เชื่อใจเพื่อนร่วมงานนักฟิสิกส์ของตน แต่เพียงเพราะบุคคลใดก็ตามที่ค้นพบก็เดินตามเส้นทางของตนเอง ไม่ใช่แค่สำรวจประสบการณ์ของผู้อื่นเท่านั้น

นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นในครั้งนี้ด้วย

มวลและประจุไม่ได้ช่วยให้นักเคมีเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นในอะตอมเมื่ออะตอมมีปฏิสัมพันธ์กัน และเกิดการนำอิเลคโตรเนกาติวีตี้มาใช้ ซึ่งเป็นความสามารถขององค์ประกอบในการดึงดูดอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมี ต้องยอมรับว่าแนวคิดเบื้องหลังแนวคิดนี้ถูกต้องมาก ด้วยการแก้ไขเพียงอย่างเดียวที่สะท้อนความเป็นจริงในรูปแบบกลับหัว ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว โลหะ ดึงดูดอิเล็กตรอนได้ดีที่สุด แทนที่จะเป็นอโลหะ เนื่องจากลักษณะสีของนิวคลีออนที่พื้นผิว โลหะเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดีที่สุด อโลหะเป็นสารออกซิไดซ์ โลหะจะถูกกำจัดออกไป ส่วนอโลหะจะถูกกำจัดออกไป โลหะคือหยิน อโลหะคือหยาง

ความลึกลับมาช่วยเหลือวิทยาศาสตร์ในการทำความเข้าใจความลับของธรรมชาติ

เกี่ยวกับ สถานะออกซิเดชัน นี่เป็นความพยายามที่ดีที่จะเข้าใจว่าการกระจายตัวของอิเล็กตรอนอิสระเกิดขึ้นภายในสารประกอบเคมี - โมเลกุลได้อย่างไร

หากสารประกอบเคมีเป็นเนื้อเดียวกัน กล่าวคือ มันง่ายโครงสร้างของมันประกอบด้วยองค์ประกอบประเภทเดียวกัน - ดังนั้นทุกอย่างถูกต้องแล้ว สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบใด ๆ ในสารประกอบนั้นเป็นศูนย์ เนื่องจากสารประกอบนี้ไม่มีสารออกซิไดซ์และไม่มีสารรีดิวซ์ และองค์ประกอบทั้งหมดมีคุณภาพเท่าเทียมกัน ไม่มีใครเอาอิเล็กตรอนออกไป ไม่มีใครแจกพวกมันออกไป ไม่ว่าจะเป็นสารที่มีความหนาแน่น ของเหลว หรือก๊าซ ก็ไม่สำคัญ

เลขออกซิเดชัน เช่น อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ แสดงให้เห็นคุณภาพขององค์ประกอบทางเคมี - เฉพาะภายในองค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น เลขออกซิเดชันได้รับการออกแบบมาเพื่อเปรียบเทียบคุณภาพขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบ ในความเห็นของเรา แนวคิดนี้เป็นสิ่งที่ดี แต่การนำไปปฏิบัตินั้นไม่น่าพึงพอใจเลย

เราขัดแย้งกับทฤษฎีและแนวคิดทั้งหมดเกี่ยวกับโครงสร้างขององค์ประกอบทางเคมีและความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านั้นอย่างเด็ดขาด ถ้าเพียงเพราะจำนวนกลุ่มตามความคิดของเรา ควรมากกว่า 8 ซึ่งหมายความว่าระบบทั้งหมดนี้กำลังล่มสลาย และไม่เพียงเท่านั้น โดยทั่วไปแล้ว การนับจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอม "บนนิ้ว" ไม่ใช่เรื่องร้ายแรงแต่อย่างใด

ตามแนวคิดปัจจุบัน ปรากฎว่าสารออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดถูกกำหนดให้มีประจุธรรมดาที่เล็กที่สุด - ฟลูออรีนมีประจุ -1 ในสารประกอบทั้งหมด ออกซิเจนมีประจุ -2 เกือบทุกที่ และสำหรับโลหะที่มีความว่องไวมาก - อัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ - ประจุเหล่านี้คือ +1 และ +2 ตามลำดับ ท้ายที่สุดแล้วนี่เป็นเรื่องไร้เหตุผลโดยสิ้นเชิง แม้ว่าเราจะทำซ้ำ แต่เราเข้าใจโครงการทั่วไปเป็นอย่างดีซึ่งทั้งหมดนี้ทำเพื่อประโยชน์ของ 8 กลุ่มในตารางและอิเล็กตรอน 8 ตัวที่ระดับพลังงานภายนอก

อย่างน้อยที่สุด ขนาดของประจุฮาโลเจนและออกซิเจนเหล่านี้ควรมีค่ามากที่สุดโดยมีเครื่องหมายลบ และสำหรับโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน โดยมีเครื่องหมายบวกเท่านั้น

ในสารประกอบทางเคมีใด ๆ มีองค์ประกอบที่บริจาคอิเล็กตรอน - ตัวออกซิไดซ์, อโลหะ, ประจุลบและองค์ประกอบที่ดึงอิเล็กตรอนออกไป - ตัวรีดิวซ์, โลหะ, ประจุบวก ด้วยวิธีนี้พวกเขาจะเปรียบเทียบองค์ประกอบ เชื่อมโยงพวกมันเข้าด้วยกัน และพยายามกำหนดสถานะออกซิเดชันของพวกมัน

อย่างไรก็ตาม ในความเห็นของเรา การกำหนดสถานะออกซิเดชันในลักษณะนี้ไม่ได้สะท้อนความเป็นจริงอย่างถูกต้อง การเปรียบเทียบอิเลคโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบในโมเลกุลจะถูกต้องมากกว่า ท้ายที่สุดแล้วอิเลคโตรเนกาติวีตี้เกือบจะเหมือนกับสถานะออกซิเดชัน (มันเป็นลักษณะของคุณภาพขององค์ประกอบเพียงชนิดเดียว)

คุณสามารถใช้มาตราส่วนอิเลคโตรเนกาติวีตี้และใส่ค่าลงในสูตรสำหรับแต่ละองค์ประกอบ จากนั้นจะชัดเจนทันทีว่าองค์ประกอบใดให้อิเล็กตรอนและองค์ประกอบใดที่พาพวกมันออกไป องค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้ในสารประกอบมากที่สุดคือขั้วลบจะบริจาคอิเล็กตรอน และขั้วที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้น้อยที่สุด - ขั้วบวก - รับอิเล็กตรอน

หากมีธาตุ 3 หรือ 4 ธาตุในโมเลกุล ก็ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้เรายังตั้งค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้และเปรียบเทียบ

แม้ว่าคุณไม่ควรลืมที่จะวาดแบบจำลองโครงสร้างของโมเลกุล อันที่จริงในสารประกอบใด ๆ ถ้ามันไม่ใช่เรื่องง่ายนั่นคือมันไม่ได้ประกอบด้วยองค์ประกอบประเภทใดประเภทหนึ่ง ประการแรกโลหะและอโลหะเชื่อมต่อถึงกัน โลหะใช้อิเล็กตรอนจากอโลหะและเกิดพันธะกับพวกมัน และจากธาตุที่ไม่ใช่โลหะธาตุเดียว อิเล็กตรอนสามารถดึงมาจากธาตุ 2 ธาตุขึ้นไปพร้อม ๆ กันที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัดกว่า นี่คือวิธีที่โมเลกุลที่ซับซ้อนและซับซ้อนเกิดขึ้น แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าในโมเลกุลดังกล่าวองค์ประกอบของโลหะจะก่อให้เกิดพันธะอันแน่นแฟ้นระหว่างกัน บางทีอาจจะอยู่คนละฝั่งกัน ถ้าอยู่ใกล้ๆจะโดนดึงดูด แต่พันธะอันแน่นแฟ้นจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อองค์ประกอบหนึ่งเป็นโลหะมากกว่าอีกองค์ประกอบหนึ่ง จำเป็นที่องค์ประกอบหนึ่งจะเลือกอิเล็กตรอน - ลบพวกมันออก มิฉะนั้นองค์ประกอบจะไม่ถูกเปิดเผย—ปราศจากโฟตอนอิสระบนพื้นผิว ขอบเขตแห่งการดึงดูดจะไม่ปรากฏให้เห็นอย่างสมบูรณ์ และจะไม่มีการเชื่อมโยงที่แน่นแฟ้น นี่เป็นหัวข้อที่ซับซ้อน - การก่อตัวของพันธะเคมีและเราจะไม่ลงรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบทความนี้

เราเชื่อว่าเราได้กล่าวถึงรายละเอียดเพียงพอในหัวข้อที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์แนวคิดเรื่อง "อิเลคโตรเนกาติวีตี้" "สถานะออกซิเดชัน" "ออกซิเดชัน" และ "รีดิวซ์" และให้ข้อมูลที่น่าสนใจมากมายแก่คุณ

จากหนังสืออัตชีวประวัติของโยคะ ผู้เขียน โยคานันทะ ปารมหาหังสา

บทที่ 23 ฉันกำลังจะได้รับปริญญามหาวิทยาลัย - คุณเพิกเฉยต่อคำจำกัดความทางปรัชญาของหนังสือเรียน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าต้องใช้ "สัญชาตญาณ" ที่ง่ายดายเพื่อนำทางคุณตลอดการสอบทั้งหมด แต่ถ้าคุณหันไปใช้วิธีทางวิทยาศาสตร์มากกว่านี้อย่างเร่งด่วนฉันก็จะต้องทำ

จากหนังสือ Guided Dreams ผู้เขียน มีร์ เอเลนา

การฟื้นฟู “เมื่อสัญลักษณ์หนึ่งของความเป็นปัจเจกเกิดขึ้น แก่นแท้และชีวิตจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน นับจากนี้เป็นต้นไป หากไม่บรรลุความสงบสุขขั้นสุดท้าย แก่นแท้และชีวิตจะไม่มีวันได้พบกันอีก" วิลเลียม “ความลับของดอกไม้สีทอง” หลังเลิกเรียน

จากหนังสือปริศนาแห่งสฟิงซ์ผู้ยิ่งใหญ่ โดย บาร์บาริน จอร์จ

การบูรณะรูปปั้น อายุที่แท้จริงของมหาสฟิงซ์นั้นมีอายุย้อนกลับไปถึงจุดเริ่มต้นของยุคอาดัมิก อย่างน้อยที่สุดเขาก็เป็นคนร่วมสมัยของปิรามิดซึ่งอย่างที่เราเห็นนั้นสร้างเสร็จด้วยตัวเขาเองตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา

จากหนังสือกฎทองของฮวงจุ้ย 10 ขั้นตอนง่ายๆ สู่ความสำเร็จ ความอยู่ดีมีสุข และอายุยืนยาว ผู้เขียน โอกูดิน วาเลนติน เลโอนิโดวิช

ระดับของอิทธิพลเชิงลบของวัตถุภายนอก อิทธิพลเชิงลบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นจากวัตถุภายนอกที่อยู่ตรงหน้าทางเข้าบ้าน แต่ยิ่งพวกมันทำมุมกับทางเข้ามากเท่าไร อิทธิพลของพวกมันก็จะยิ่งอ่อนแอลงเท่านั้น

จากหนังสือ ประวัติความเป็นมาของฟรีเมสัน ครบจบในเล่มเดียว ผู้เขียน สปารอฟ วิกเตอร์

การเริ่มต้นสู่ระดับปรมาจารย์ (การแสดงลึกลับระดับที่สาม) ด้านล่างเราจะนำเสนอ เช่นเดียวกับในกรณีของการเริ่มต้นเข้าสู่เมสันและการมอบหมายระดับของผู้ฝึกหัด "การเล่นลึกลับ" ของระดับที่สาม ดำเนินการในระหว่างการเริ่มต้นสู่ ปริญญาโท ถาม: คุณเป็นผู้เชี่ยวชาญหรือไม่? โอ้ใช่,

จากหนังสือวิวัฒนาการศักดิ์สิทธิ์ จากสฟิงซ์ถึงพระคริสต์ ผู้เขียน ชูร์ เอ็ดเวิร์ด

ระดับแรก: การเตรียมการ คำเทศนาบนภูเขาและอาณาจักรของพระเจ้า งานของพระคริสต์เริ่มต้นด้วยไอดีลของชาวกาลิลีและการประกาศเรื่อง "อาณาจักรของพระเจ้า" คำทำนายนี้ชี้ให้เราเห็นคำสอนยอดนิยมของพระองค์ ขณะเดียวกันก็เป็นการเตรียมความพร้อมเพื่อความเหนือชั้นยิ่งขึ้น

จากหนังสือแวมไพร์ในรัสเซีย ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับพวกเขา! ผู้เขียน บาวเออร์ อเล็กซานเดอร์

ระดับที่สองของการเริ่มต้น (การทำให้บริสุทธิ์) การรักษาที่น่าอัศจรรย์ การบำบัดแบบคริสเตียนในความลึกลับโบราณทั้งหมดการเตรียมทางศีลธรรมและสติปัญญาตามมาด้วยการชำระล้างจิตวิญญาณซึ่งควรฟื้นฟูอวัยวะใหม่ในนั้นและต่อมาทำให้มีความสามารถในการ

จากหนังสือ Cagliostro และ Egyptian Freemasonry ผู้เขียน คุซมิชิน อี. แอล.

จะทราบระดับการสูญเสียเลือดได้อย่างไร เมื่อแวมไพร์ดื่มเลือดเขาจะดื่มเลือดครั้งละครึ่งลิตรถึงหนึ่งลิตรครึ่ง ร่างกายมนุษย์มีเลือดเพียง 5-6 ลิตร ดังนั้นการเสียเลือดดังกล่าวจึงไม่เป็นอันตรายถึงชีวิตเสมอไป อย่างไรก็ตามแวมไพร์สามารถทำได้

จากหนังสือหนังสือแห่งความลับ สิ่งที่ชัดเจนอย่างเหลือเชื่อบนโลกและที่อื่นๆ ผู้เขียน วยัตคิน อาร์คาดี ดมิตรีวิช

การรับเข้าศึกษาระดับปริญญาตรีในระดับฝึกงาน การตกแต่งกล่องและอาภรณ์ ผนังและเพดานของกล่องควรแขวนด้วยวัสดุสีน้ำเงินและสีขาวโดยไม่มีการปิดทอง เหนือศีรษะของพระศาสดามีรูปสามเหลี่ยมล้อมรอบด้วยรัศมีและมีชื่อจารึกไว้ตรงกลาง

จากหนังสือ Healing the Soul เทคนิคการทำสมาธิ 100 เทคนิค การออกกำลังกายเพื่อการบำบัด และการผ่อนคลาย ผู้เขียน ราชนีช ภควัน ศรี

การรับเข้าเรียนระดับฝึกงาน การตกแต่งกล่องและอาภรณ์ ผนังและเพดานของกล่องควรแขวนด้วยวัสดุสีน้ำเงินและสีขาวโดยไม่มีการปิดทอง เหนือพระเศียรของพระศาสดาทรงมีรูปสามเหลี่ยมล้อมรอบด้วยรัศมีซึ่งมีพระนามว่า "พระเยโฮวาห์" จารึกไว้ตรงกลาง ปักไว้

จากหนังสือ Modeling the Future in a Dream ผู้เขียน มีร์ เอเลนา

เพื่อนปริญญา

จากหนังสือคับบาลาห์ โลกตอนบน. จุดเริ่มต้นของการเดินทาง ผู้เขียน เลทแมน ไมเคิล

ปริญญาโทวัดชั้นใน

จากหนังสือของผู้เขียน

การทำโทษตนเองในทางจิตศาสตร์ในระดับที่รุนแรงของการดูดเลือดโดยสมัครใจ ในแง่นี้ การทำโทษตนเองในทางจิตศาสตร์มีความคล้ายคลึงกับการพึ่งพาอาศัยกัน พวกมาโซคิสต์คือผู้ที่ได้รับความรู้สึกยินดีจากความทุกข์ทางร่างกายและจิตใจของตนเอง กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกเขาชอบถูกทุบตีดุด่าเยาะเย้ย

จากหนังสือของผู้เขียน

กำลังฟื้นฟูจังหวะ...ตั้งเวลาเข้านอนเดิม - ถ้าตีสิบเอ็ดทุกคืนก็จะเป็นเวลาสิบเอ็ดโมง นี่คือสิ่งแรก: กำหนดเวลาที่แน่นอน แล้วในไม่ช้า ร่างกายก็จะสามารถเข้าสู่จังหวะนี้ได้ ครั้งนี้อย่าเปลี่ยนนะ ไม่งั้นร่างกายจะสับสน ร่างกาย

จากหนังสือของผู้เขียน

หลังจากที่ได้รับมอบหมายให้สถาบันทำงานเป็นวิศวกรในองค์กรปิด ฉันก็รู้ว่าฉันมาผิดที่แล้วจึงตัดสินใจเปลี่ยนอาชีพและเข้าโรงเรียนดนตรีแจ๊สด้นสด และต่อมาได้เข้าเรียนสาขาดนตรีคลาสสิก โรงเรียน.

จากหนังสือของผู้เขียน

7.5. ระดับของการรับรู้ถึงความชั่วร้าย ตามที่อธิบายไว้ในบทความเรื่อง “การให้โทราห์” ความสุขและความสุขถูกกำหนดโดยระดับของความคล้ายคลึงกับผู้สร้างในคุณสมบัติ และความทุกข์ทรมานและความอดทนถูกกำหนดโดยระดับของความแตกต่างจากผู้สร้าง ด้วยเหตุนี้ความเห็นแก่ตัวจึงเป็นสิ่งที่น่าขยะแขยงและเจ็บปวดอย่างเหลือทนสำหรับเรา

ส่วนที่ 1 งาน A5

องค์ประกอบที่ตรวจสอบ: อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ สถานะออกซิเดชันและ

ความจุขององค์ประกอบทางเคมี

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้-ค่าที่แสดงถึงความสามารถของอะตอมในการโพลาไรซ์พันธะโควาเลนต์ หากในโมเลกุลไดอะตอมมิก A - B อิเล็กตรอนที่สร้างพันธะจะถูกดึงดูดให้กับอะตอม B มากกว่าอะตอม A อะตอม B ก็จะถูกพิจารณาว่ามีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า A

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมคือความสามารถของอะตอมในโมเลกุล (สารประกอบ) ในการดึงดูดอิเล็กตรอนที่จับกับอะตอมอื่น

แนวคิดเรื่องอิเลคโตรเนกาติวีตี้ (EO) ได้รับการแนะนำโดย L. Pauling (USA, 1932) คุณลักษณะเชิงปริมาณของอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมนั้นมีเงื่อนไขอย่างมากและไม่สามารถแสดงเป็นหน่วยของปริมาณทางกายภาพใดๆ ได้ ดังนั้นจึงมีการเสนอมาตราส่วนต่างๆ สำหรับการกำหนดเชิงปริมาณของ EO ขนาดของ EO สัมพัทธ์ได้รับการยอมรับและการกระจายมากที่สุด:

ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบตามพอลลิ่ง

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ χ (กรีก ไค) คือความสามารถของอะตอมในการกักเก็บอิเล็กตรอนภายนอก (วาเลนซ์) มันถูกกำหนดโดยระดับแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนเหล่านี้ต่อนิวเคลียสที่มีประจุบวก

คุณสมบัตินี้แสดงออกมาในพันธะเคมีโดยการเปลี่ยนพันธะอิเล็กตรอนไปสู่อะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีมากขึ้น

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมีเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่กำหนดไม่เพียงแต่ประเภทเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของพันธะนี้ด้วย และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อธรรมชาติของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมระหว่างปฏิกิริยาเคมี

ในมาตราส่วนของอิเลคโตรเนกาติวีตีสัมพัทธ์ขององค์ประกอบโดย L. Pauling (รวบรวมบนพื้นฐานของพลังงานพันธะของโมเลกุลไดอะตอมมิก) โลหะและองค์ประกอบออร์แกนิกจะถูกจัดเรียงในแถวต่อไปนี้:

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบเป็นไปตามกฎธาตุ: เพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาในช่วงเวลาและจากล่างขึ้นบนในกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ.

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ไม่ใช่ค่าคงที่สัมบูรณ์ขององค์ประกอบ ขึ้นอยู่กับประจุที่มีประสิทธิผลของนิวเคลียสของอะตอมซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้อิทธิพลของอะตอมใกล้เคียงหรือกลุ่มของอะตอม ประเภทของออร์บิทัลของอะตอม และลักษณะของการผสมข้ามพันธุ์

สถานะออกซิเดชันคือประจุแบบมีเงื่อนไขของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบ โดยคำนวณจากสมมติฐานที่ว่าสารประกอบประกอบด้วยไอออนเท่านั้น

สถานะออกซิเดชันสามารถมีค่าบวก ลบ หรือศูนย์ และเครื่องหมายจะอยู่หน้าตัวเลข: -1, -2, +3 ตรงกันข้ามกับประจุของไอออน โดยที่เครื่องหมายจะอยู่หลังตัวเลข

ในโมเลกุลผลรวมพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบโดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมจะเท่ากับ 0

สถานะออกซิเดชันของโลหะในสารประกอบจะเป็นค่าบวกเสมอ สถานะออกซิเดชันสูงสุดจะสอดคล้องกับจำนวนกลุ่มของระบบคาบที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ (ไม่รวมธาตุบางชนิด: ทอง Au+3 (กลุ่ม I), Cu+2 (II) ) จากกลุ่ม VIII สถานะออกซิเดชัน +8 ทำได้เพียงออสเมียม Os และรูทีเนียม Ru

องศาของอโลหะสามารถเป็นได้ทั้งบวกและลบ ขึ้นอยู่กับอะตอมที่เชื่อมต่อกับ: หากอะตอมของโลหะจะเป็นลบเสมอ ถ้าด้วยอโลหะก็สามารถเป็นได้ทั้ง + และ - (คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ เมื่อศึกษาอิเลคโตรเนกาติวีตีจำนวนหนึ่ง) สถานะออกซิเดชันเชิงลบสูงสุดของอโลหะสามารถพบได้โดยการลบออกจาก 8 จำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่ ค่าบวกสูงสุดจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในชั้นนอก (จำนวนอิเล็กตรอนสอดคล้องกับ หมายเลขกลุ่ม)

สถานะออกซิเดชันของสารอย่างง่ายคือ 0 ไม่ว่าจะเป็นโลหะหรืออโลหะก็ตาม

ตารางแสดงกำลังคงที่สำหรับองค์ประกอบที่ใช้บ่อยที่สุด:

ระดับของการเกิดออกซิเดชัน (เลขออกซิเดชัน ประจุที่เป็นทางการ) เป็นค่าเสริมทั่วไปสำหรับการบันทึกกระบวนการออกซิเดชัน การรีดอกซ์ และปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งเป็นค่าตัวเลขของประจุไฟฟ้าที่กำหนดให้กับอะตอมในโมเลกุลภายใต้สมมติฐานที่ว่าคู่อิเล็กตรอนนั้น พันธะจะเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิงไปยังอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากขึ้น

แนวคิดเกี่ยวกับระดับของการเกิดออกซิเดชันเป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทและการตั้งชื่อสารประกอบอนินทรีย์

ระดับของการเกิดออกซิเดชันเป็นค่าธรรมดาล้วนๆ ที่ไม่มีความหมายทางกายภาพ แต่เป็นลักษณะการก่อตัวของพันธะเคมีของปฏิกิริยาระหว่างอะตอมในโมเลกุล

ความจุขององค์ประกอบทางเคมี -(จากภาษาละติน valens - มีความแข็งแกร่ง) - ความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการสร้างพันธะเคมีจำนวนหนึ่งกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ ในสารประกอบที่เกิดจากพันธะไอออนิก ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่บวกหรือปล่อยออกไป ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดยจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันที่เกิดขึ้น

ความจุคงที่:

จดจำ:

สถานะออกซิเดชันคือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบ ซึ่งคำนวณจากการสันนิษฐานว่าพันธะทั้งหมดมีลักษณะเป็นไอออนิก

1. องค์ประกอบในสารเชิงเดี่ยวมีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ (ลูกบาศ์ก H2)

2. ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลของสารจะเป็นศูนย์

3. โลหะทุกชนิดมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก

4. โบรอนและซิลิคอนในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก

5. ไฮโดรเจนมีสถานะออกซิเดชัน (+1) ในสารประกอบ ไม่รวมไฮไดรด์

(สารประกอบไฮโดรเจนกับโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่หนึ่งและสอง, สถานะออกซิเดชัน -1 เช่น Na + H -)

6. ออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชัน (-2) ยกเว้นสารประกอบของออกซิเจนที่มีฟลูออรีน OF2, สถานะออกซิเดชันของออกซิเจน (+2), สถานะออกซิเดชันของฟลูออรีน (-1) และในเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 - สถานะออกซิเดชันของออกซิเจน (-1)

7. ฟลูออรีนมีสถานะออกซิเดชัน (-1)

อิเลคโตรเนกาติวีตี้เป็นสมบัติของอะตอมของ HeMe ในการดึงดูดคู่อิเล็กตรอนทั่วไป อิเล็กโทรเนกาติวีตี้มีการพึ่งพาเช่นเดียวกับคุณสมบัติของอโลหะ โดยจะเพิ่มขึ้นตามคาบ (จากซ้ายไปขวา) และลดลงตามกลุ่ม (จากด้านบน)

องค์ประกอบที่มีประจุไฟฟ้ามากที่สุดคือฟลูออรีน ตามด้วยออกซิเจน ไนโตรเจน...ฯลฯ....

อัลกอริทึมสำหรับการทำงานให้สำเร็จในเวอร์ชันสาธิต:

ออกกำลังกาย:

อะตอมของคลอรีนอยู่ในหมู่ 7 จึงสามารถมีสถานะออกซิเดชันสูงสุดที่ +7

อะตอมของคลอรีนแสดงระดับการเกิดออกซิเดชันในสาร HClO4

มาตรวจสอบกันดีกว่า: ไฮโดรเจนและออกซิเจนองค์ประกอบทางเคมีทั้งสองมีสถานะออกซิเดชันคงที่และมีค่าเท่ากับ +1 และ -2 ตามลำดับ จำนวนสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ (-2)·4=(-8) สำหรับไฮโดรเจน (+1)·1=(+1) จำนวนสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกเท่ากับจำนวนสถานะลบ ดังนั้น (-8)+(+1)=(-7) ซึ่งหมายความว่าอะตอมของโครเมียมมีองศาบวก 7 องศา เราเขียนสถานะออกซิเดชันไว้เหนือองค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ +7 ในสารประกอบ HClO4

คำตอบ: ตัวเลือกที่ 4 สถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ +7 ในสารประกอบ HClO4

สูตรต่างๆของงาน A5:

3. สถานะออกซิเดชันของคลอรีนใน Ca(ClO 2) 2

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

4. องค์ประกอบมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำที่สุด

5. แมงกานีสมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุดในสารประกอบ

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

6. ไนโตรเจนแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +3 ในแต่ละสารประกอบทั้งสอง

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

7.ความจุของธาตุคือ

1) จำนวนพันธะσที่เกิดขึ้น

2) จำนวนการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้น

3) จำนวนพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้น

4) สถานะออกซิเดชันที่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม

8.ไนโตรเจนแสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุดในสารประกอบ

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

วิดีโอสอน 2: สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมี

วิดีโอสอน 3: วาเลนซ์. การกำหนดความจุ

บรรยาย: อิเล็กโทรเนกาติวีตี้. สถานะออกซิเดชันและความจุขององค์ประกอบทางเคมี

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้คือความสามารถของอะตอมในการดึงดูดอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่นมารวมกัน

ง่ายต่อการตัดสินอิเลคโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบทางเคมีโดยเฉพาะโดยใช้ตาราง โปรดจำไว้ว่าในบทเรียนบทหนึ่งของเรา มีการกล่าวกันว่าจะเพิ่มขึ้นเมื่อเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาผ่านคาบในตารางธาตุ และเมื่อเคลื่อนที่จากล่างขึ้นบนผ่านกลุ่ม

ตัวอย่างเช่น มอบหมายงานเพื่อพิจารณาว่าองค์ประกอบใดจากซีรีส์ที่นำเสนอมีอิเล็กโตรเนกาติตีมากที่สุด: C (คาร์บอน), N (ไนโตรเจน), O (ออกซิเจน), S (ซัลเฟอร์)? เราดูที่โต๊ะแล้วพบว่านี่คือตัว O เพราะเขาอยู่ทางขวาและสูงกว่าตัวอื่น

ปัจจัยใดที่มีอิทธิพลต่ออิเล็กโตรเนกาติวีตี้? นี้:

รัศมีของอะตอม ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าใด อิเลคโตรเนกาติวีตี้ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
เปลือกวาเลนซ์จะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน ยิ่งมีอิเล็กตรอนมากเท่าไร ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

ในบรรดาองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด ฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตมากที่สุดเนื่องจากมีรัศมีอะตอมต่ำและมีอิเล็กตรอน 7 ตัวในเปลือกเวเลนซ์

องค์ประกอบที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวีตี้ต่ำ ได้แก่ โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ พวกมันมีรัศมีขนาดใหญ่และมีอิเล็กตรอนน้อยมากในเปลือกนอก

ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมไม่สามารถคงที่ได้เพราะว่า ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมทั้งปัจจัยที่กล่าวข้างต้น ตลอดจนระดับของการเกิดออกซิเดชัน ซึ่งอาจแตกต่างกันในองค์ประกอบเดียวกัน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะพูดถึงสัมพัทธภาพของค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ คุณสามารถใช้เครื่องชั่งต่อไปนี้:

คุณจะต้องมีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้เมื่อเขียนสูตรสำหรับสารประกอบไบนารีที่ประกอบด้วยสององค์ประกอบ ตัวอย่างเช่นสูตรของคอปเปอร์ออกไซด์ Cu 2 O - องค์ประกอบแรกควรเขียนลงในองค์ประกอบที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่า

ในขณะที่เกิดพันธะเคมี หากความต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างองค์ประกอบมากกว่า 2.0 จะเกิดพันธะโควาเลนต์ หากน้อยกว่าจะเกิดพันธะไอออนิก

สถานะออกซิเดชัน

สถานะออกซิเดชัน (คาร์บอนไดออกไซด์)- นี่คือประจุแบบมีเงื่อนไขหรือประจุจริงของอะตอมในสารประกอบ: แบบมีเงื่อนไข - หากพันธะเป็นโควาเลนต์เชิงขั้ว ค่าจริง - หากพันธะเป็นไอออนิก

อะตอมจะได้รับประจุบวกเมื่อปล่อยอิเล็กตรอน และประจุลบเมื่อรับอิเล็กตรอน

สถานะออกซิเดชันเขียนไว้เหนือสัญลักษณ์พร้อมเครื่องหมาย «+»/«-» - นอกจากนี้ยังมี CO ระดับกลางด้วย CO สูงสุดขององค์ประกอบเป็นค่าบวกและเท่ากับจำนวนกลุ่ม และค่าลบขั้นต่ำสำหรับโลหะคือศูนย์ สำหรับอโลหะ = (กลุ่มหมายเลข – 8)- องค์ประกอบที่มี CO สูงสุดจะยอมรับเฉพาะอิเล็กตรอน และองค์ประกอบที่มี CO ขั้นต่ำจะยอมให้อิเล็กตรอนเท่านั้น องค์ประกอบที่มี CO ขั้นกลางสามารถให้และรับอิเล็กตรอนได้

มาดูกฎเกณฑ์บางประการที่ควรปฏิบัติตามเพื่อกำหนด CO:

CO ของสารเชิงเดี่ยวทั้งหมดเป็นศูนย์

ผลรวมของอะตอม CO ทั้งหมดในโมเลกุลก็เท่ากับศูนย์เช่นกัน เนื่องจากโมเลกุลใดๆ ก็ตามมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า

ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว CO จะเท่ากับศูนย์ (O 2 0) และด้วยพันธะไอออนิกจะเท่ากับประจุของไอออน (Na + Cl - โซเดียม CO +1, คลอรีน -1) องค์ประกอบ CO ของสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ถือเป็นพันธะไอออนิก (H:Cl = H + Cl - ซึ่งหมายถึง H +1 Cl -1)

องค์ประกอบในสารประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มากที่สุดจะมีสถานะออกซิเดชันเป็นลบ ในขณะที่องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้น้อยที่สุดจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก จากข้อมูลนี้ เราสามารถสรุปได้ว่าโลหะมีสถานะออกซิเดชัน “+” เท่านั้น

สถานะออกซิเดชันคงที่:

โลหะอัลคาไล +1

โลหะทั้งหมดของกลุ่มที่สอง +2 ข้อยกเว้น: Hg +1, +2

อลูมิเนียม +3

ไฮโดรเจน +1 ข้อยกเว้น: ไฮไดรด์ของโลหะแอคทีฟ NaH, CaH 2 ฯลฯ โดยที่สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ –1
ออกซิเจน –2 ข้อยกเว้น: F 2 -1 O +2 และเปอร์ออกไซด์ที่มีหมู่ –O–O– ซึ่งมีสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ –1

เมื่อพันธะไอออนิกเกิดขึ้น การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้นจากอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีต่ำไปเป็นอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มากขึ้น นอกจากนี้ ในกระบวนการนี้ อะตอมมักจะสูญเสียความเป็นกลางทางไฟฟ้าและต่อมากลายเป็นไอออน ประจุจำนวนเต็มก็เกิดขึ้นเช่นกัน เมื่อพันธะโควาเลนต์มีขั้วเกิดขึ้น อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนเพียงบางส่วนเท่านั้น ประจุบางส่วนจึงเกิดขึ้น

วาเลนซ์

วาเลนซ์คือความสามารถของอะตอมในการสร้าง n - จำนวนพันธะเคมีกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ

วาเลนซ์ยังเป็นความสามารถของอะตอมในการยึดอะตอมอื่นไว้ใกล้ตัวมันเอง ดังที่คุณทราบจากหลักสูตรเคมีของโรงเรียน อะตอมต่างๆ จะถูกพันธะซึ่งกันและกันโดยอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานภายนอก อิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่จะค้นหาคู่จากอะตอมอื่น อิเล็กตรอนระดับชั้นนอกเหล่านี้เรียกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอน ซึ่งหมายความว่าวาเลนซ์ยังสามารถกำหนดเป็นจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่เชื่อมต่ออะตอมเข้าด้วยกัน ดูสูตรโครงสร้างของน้ำ: H – O – H แต่ละเส้นประเป็นคู่อิเล็กตรอนซึ่งหมายความว่ามันแสดงความจุ กล่าวคือ ออกซิเจนตรงนี้มีสองเส้น ซึ่งหมายความว่าเป็นไดวาเลนต์ โมเลกุลไฮโดรเจนมาจากเส้นละหนึ่งเส้น ซึ่งหมายความว่าไฮโดรเจนมีวาเลนต์เดียว เมื่อเขียน ความจุจะถูกระบุด้วยเลขโรมัน: O (II), H (I) สามารถระบุได้เหนือองค์ประกอบ

วาเลนซ์สามารถคงที่หรือแปรผันได้ ตัวอย่างเช่น ในโลหะอัลคาไลจะคงที่และเท่ากับ I แต่คลอรีนในสารประกอบต่างๆ มีความจุ I, III, V, VII

จะทราบความจุขององค์ประกอบได้อย่างไร?

ลองดูตารางธาตุอีกครั้ง โลหะของกลุ่มย่อยหลักมีวาเลนซีคงที่ ดังนั้นโลหะของกลุ่มแรกจึงมีวาเลนซี I ส่วนที่สอง - II และโลหะของกลุ่มย่อยด้านข้างก็มีวาเลนซีแปรผันได้ นอกจากนี้ยังมีตัวแปรสำหรับอโลหะด้วย ความจุสูงสุดของอะตอมเท่ากับเลขหมู่ ค่าต่ำสุดเท่ากับ = หมายเลขหมู่ - 8 สูตรที่คุ้นเคย นี่ไม่ได้หมายความว่าวาเลนซีเกิดขึ้นพร้อมกับสถานะออกซิเดชันใช่หรือไม่ โปรดจำไว้ว่า เวเลนซ์อาจตรงกับสถานะออกซิเดชัน แต่ตัวบ่งชี้เหล่านี้ไม่เหมือนกัน Valency ไม่สามารถมีเครื่องหมาย =/- และไม่สามารถเป็นศูนย์ได้

วิธีที่สองคือการหาวาเลนซีโดยใช้สูตรทางเคมี หากทราบค่าความจุคงที่ของธาตุใดธาตุหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ใช้สูตรของคอปเปอร์ออกไซด์: CuO ความจุออกซิเจน II เราจะเห็นว่าสำหรับออกซิเจนหนึ่งอะตอมในสูตรนี้ จะมีอะตอมของทองแดงหนึ่งอะตอม ซึ่งหมายความว่าความจุของทองแดงเท่ากับ II ทีนี้ลองหาสูตรที่ซับซ้อนกว่านี้: Fe 2 O 3 ความจุของอะตอมออกซิเจนคือ II มีอะตอมอยู่สามอะตอมตรงนี้ คูณ 2*3 =6 เราพบว่ามี 6 เวเลนซ์ต่ออะตอมเหล็กสองอะตอม ลองหาความจุของอะตอมเหล็กหนึ่งอะตอม: 6:2=3 ซึ่งหมายความว่าความจุของเหล็กคือ III

นอกจากนี้ เมื่อจำเป็นต้องประมาณ "ความจุสูงสุด" ควรเริ่มจากการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในสถานะ "ตื่นเต้น" เสมอ

ท่ามกลางปฏิกิริยาเคมีรวมทั้งในธรรมชาติ ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ซึ่งรวมถึง ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง เมแทบอลิซึม กระบวนการทางชีวภาพ ตลอดจนการเผาไหม้เชื้อเพลิง การผลิตโลหะ และปฏิกิริยาอื่นๆ อีกมากมาย ปฏิกิริยารีดอกซ์ถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จโดยมนุษยชาติเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ มานานแล้ว แต่ทฤษฎีทางอิเล็กทรอนิกส์ของกระบวนการรีดอกซ์นั้นปรากฏขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ - ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20

เพื่อที่จะก้าวไปสู่ทฤษฎีสมัยใหม่ของการลดการเกิดออกซิเดชัน จำเป็นต้องแนะนำแนวคิดหลายประการ - สิ่งเหล่านี้คือ วาเลนซ์ สถานะออกซิเดชัน และโครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม- ในขณะที่ศึกษาส่วนต่างๆ เช่น องค์ประกอบ และ เราได้พบกับแนวคิดเหล่านี้แล้ว ต่อไปเรามาดูรายละเอียดเพิ่มเติม

วาเลนซ์และสถานะออกซิเดชัน

วาเลนซ์- แนวคิดที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นพร้อมกับแนวคิดเรื่องพันธะเคมีและถูกกำหนดให้เป็นคุณสมบัติของอะตอมในการยึดหรือแทนที่อะตอมขององค์ประกอบอื่นจำนวนหนึ่งเช่น คือความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีในสารประกอบ เริ่มแรก ความจุถูกกำหนดโดยไฮโดรเจน (ความจุคือ 1) หรือออกซิเจน (ความจุคือ 2) ต่อมาพวกเขาเริ่มแยกแยะระหว่างความจุเชิงบวกและเชิงลบ ในเชิงปริมาณ ความจุเชิงบวกนั้นแสดงลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับบริจาคจากอะตอม และความจุเชิงลบนั้นแสดงลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนอิเล็กตรอนที่ต้องเพิ่มเข้าไปในอะตอมเพื่อใช้กฎออคเต็ต (นั่นคือ ความสมบูรณ์ของระดับพลังงานภายนอก) ต่อมาแนวคิดเรื่องเวเลนซ์ก็เริ่มรวมธรรมชาติของพันธะเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมเข้าด้วยกัน

ตามกฎแล้ว ความจุสูงสุดขององค์ประกอบจะสอดคล้องกับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ แต่เช่นเดียวกับกฎทั้งหมด มีข้อยกเว้น: ตัวอย่างเช่น ทองแดงและทองคำอยู่ในกลุ่มแรกของตารางธาตุ และความจุจะต้องเท่ากับหมายเลขกลุ่ม เช่น 1 แต่ในความเป็นจริง ความจุสูงสุดของทองแดงคือ 2 และทองคำคือ 3

สถานะออกซิเดชันบางครั้งเรียกว่าเลขออกซิเดชัน เวเลนซ์เคมีไฟฟ้า หรือสถานะออกซิเดชัน และเป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กัน ดังนั้น เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชัน จะถือว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออนเท่านั้น แม้ว่าสารประกอบส่วนใหญ่จะไม่มีไอออนิกเลยก็ตาม ในเชิงปริมาณ ระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบในสารประกอบจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่เกาะอยู่กับอะตอมหรือถูกแทนที่จากอะตอม ดังนั้น ในกรณีที่ไม่มีการแทนที่ของอิเล็กตรอน สถานะออกซิเดชันจะเป็นศูนย์ เมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่ไปยังอะตอมที่กำหนด มันจะเป็นลบ และเมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนด มันจะเป็นบวก

การกำหนด สถานะออกซิเดชันของอะตอมต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

ในโมเลกุลของสารและโลหะเชิงเดี่ยว สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือ 0
ไฮโดรเจนในสารประกอบเกือบทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับ +1 (และเฉพาะในไฮไดรด์ของโลหะแอคทีฟเท่ากับ -1)
สำหรับอะตอมออกซิเจนในสารประกอบ สถานะออกซิเดชันโดยทั่วไปคือ -2 (ข้อยกเว้น: ของ 2 และเปอร์ออกไซด์ของโลหะ สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ +2 และ -1 ตามลำดับ)
อะตอมของโลหะอัลคาไล (+1) และอัลคาไลน์เอิร์ธ (+2) รวมถึงฟลูออรีน (-1) ก็มีสถานะออกซิเดชันคงที่เช่นกัน
ในสารประกอบไอออนิกอย่างง่าย สถานะออกซิเดชันจะมีขนาดเท่ากันและเป็นสัญญาณของประจุไฟฟ้า
สำหรับสารประกอบโควาเลนต์ อะตอมที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่าจะมีสถานะออกซิเดชันโดยมีเครื่องหมาย “-” และอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าจะมีเครื่องหมาย “+”
สำหรับสารประกอบเชิงซ้อน สถานะออกซิเดชันของอะตอมกลางจะถูกระบุ
ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมในโมเลกุลเป็นศูนย์

ตัวอย่างเช่น ลองหาสถานะออกซิเดชันของ Se ในสารประกอบ H 2 SeO 3

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ +1 ออกซิเจน -2 และผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดคือ 0 มาสร้างนิพจน์โดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมในสารประกอบ H 2 + Se x O 3 -2:

(+1)2+x+(-2)3=0 ดังนั้น

เหล่านั้น. เอช 2 + เซ +4 โอ 3 -2

เมื่อรู้ว่าสถานะออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบคืออะไร ก็เป็นไปได้ที่จะทำนายคุณสมบัติทางเคมีและปฏิกิริยาต่อสารประกอบอื่นๆ ได้ เช่นเดียวกับว่าสารประกอบนี้เป็น สารรีดิวซ์หรือ ตัวออกซิไดซ์- แนวคิดเหล่านี้จะถูกเปิดเผยอย่างเต็มที่ใน ทฤษฎีการลดออกซิเดชัน:

ออกซิเดชันคือกระบวนการสูญเสียอิเล็กตรอนโดยอะตอม ไอออน หรือโมเลกุล ส่งผลให้สถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น

อัล 0 -3e - = อัล +3 ;

2O -2 -4e - = O 2 ;

2Cl - -2e - = Cl 2

การกู้คืน -นี่เป็นกระบวนการที่อะตอม ไอออน หรือโมเลกุลได้รับอิเล็กตรอน ส่งผลให้สถานะออกซิเดชันลดลง

แคลิฟอร์เนีย +2 +2e - = แคลิฟอร์เนีย 0 ;

2H + +2e - =H 2

สารออกซิไดซ์– สารประกอบที่รับอิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาเคมีและ สารรีดิวซ์– สารประกอบบริจาคอิเล็กตรอน ตัวรีดิวซ์จะถูกออกซิไดซ์ระหว่างปฏิกิริยา และตัวออกซิไดซ์จะลดลง
สาระสำคัญของปฏิกิริยารีดอกซ์– การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน (หรือการกระจัดของคู่อิเล็กตรอน) จากสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของอะตอมหรือไอออน ในปฏิกิริยาดังกล่าว องค์ประกอบหนึ่งไม่สามารถออกซิไดซ์ได้โดยไม่ลดองค์ประกอบอื่นลงเพราะว่า การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะทำให้เกิดทั้งออกซิเดชันและการรีดักชันเสมอ ดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดที่ถูกดึงออกจากองค์ประกอบหนึ่งระหว่างการเกิดออกซิเดชันจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับจากองค์ประกอบอื่นในระหว่างการรีดักชัน

ดังนั้นหากธาตุในสารประกอบอยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด พวกมันก็จะแสดงเพียงคุณสมบัติออกซิไดซ์เท่านั้น เนื่องจากพวกมันไม่สามารถให้อิเล็กตรอนอีกต่อไป ในทางตรงกันข้าม หากธาตุในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุด ธาตุเหล่านั้นจะแสดงเพียงคุณสมบัติรีดิวซ์เท่านั้น เนื่องจาก พวกเขาไม่สามารถเพิ่มอิเล็กตรอนได้อีกต่อไป อะตอมขององค์ประกอบในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา สามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ ลองยกตัวอย่าง: ซัลเฟอร์ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด +6 ในสารประกอบ H 2 SO 4 สามารถแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์เท่านั้นในสารประกอบ H 2 S - ซัลเฟอร์อยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด -2 และจะแสดงเฉพาะคุณสมบัติการรีดิวซ์และ ในสารประกอบ H 2 SO 3 ซึ่งอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง +4 ซัลเฟอร์สามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

ขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ สามารถคาดการณ์ความน่าจะเป็นของปฏิกิริยาระหว่างสารต่างๆ ได้ เห็นได้ชัดว่าหากองค์ประกอบทั้งสองในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันสูงหรือต่ำกว่า ปฏิกิริยาระหว่างองค์ประกอบทั้งสองก็เป็นไปไม่ได้ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้หากสารประกอบตัวใดตัวหนึ่งสามารถแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ได้ และอีกตัวหนึ่งมีคุณสมบัติในการรีดิวซ์ ตัวอย่างเช่น ใน HI และ H 2 S ทั้งไอโอดีนและซัลเฟอร์อยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด (-1 และ -2) และสามารถเป็นตัวรีดิวซ์ได้เท่านั้น ดังนั้น ทั้งสองจะไม่ทำปฏิกิริยากัน แต่จะมีปฏิกิริยาโต้ตอบกับ H 2 SO 4 ได้ดี ซึ่งมีคุณสมบัติลดคุณสมบัติลงเพราะว่า ซัลเฟอร์ที่นี่อยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด

สารรีดิวซ์และออกซิไดซ์ที่สำคัญที่สุดแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้

ผู้ฟื้นฟู
อะตอมที่เป็นกลาง	โครงการทั่วไป ม—ne →เอ็ม+ โลหะทุกชนิด เช่นเดียวกับไฮโดรเจนและคาร์บอน สารรีดิวซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ รวมถึงแลนทาไนด์และแอกติไนด์ สารรีดิวซ์ที่อ่อนแอคือโลหะมีตระกูล - Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd, Ru, Rh ในกลุ่มย่อยหลักของระบบธาตุความสามารถในการรีดิวซ์ของอะตอมที่เป็นกลางจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนอะตอมที่เพิ่มขึ้น
ไอออนอโลหะที่มีประจุลบ	โครงการทั่วไป อี+NE - → Eไม่มี ไอออนที่มีประจุลบเป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรงเนื่องจากสามารถบริจาคทั้งอิเล็กตรอนส่วนเกินและอิเล็กตรอนภายนอกได้ กำลังรีดิวซ์ซึ่งมีประจุเท่ากันจะเพิ่มขึ้นตามรัศมีอะตอมที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ฉันเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่า Br - และ Cl - ตัวรีดิวซ์อาจเป็น S 2-, Se 2-, Te 2- และอื่น ๆ
ไอออนโลหะที่มีประจุบวกซึ่งมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุด	ไอออนของโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันต่ำกว่าสามารถแสดงคุณสมบัติการรีดิวซ์ได้หากมีลักษณะเฉพาะด้วยสถานะที่มีสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่า ตัวอย่างเช่น, Sn 2+ -2e — → Sn 4+ Cr 2+ -e — → Cr 3+ Cu + -e — → Cu 2+
ไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่มีอะตอมอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง	ไอออนเชิงซ้อนหรือเชิงซ้อน รวมถึงโมเลกุลสามารถแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์ได้หากอะตอมที่เป็นส่วนประกอบอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง ตัวอย่างเช่น, SO 3 2-, NO 2 -, AsO 3 3-, 4-, SO 2, CO, NO และอื่น ๆ
	คาร์บอน, คาร์บอนมอนอกไซด์ (II), เหล็ก, สังกะสี, อลูมิเนียม, ดีบุก, กรดซัลฟูรัส, โซเดียมซัลไฟต์และไบซัลไฟต์, โซเดียมซัลไฟด์, โซเดียมไธโอซัลเฟต, ไฮโดรเจน, กระแสไฟฟ้า
สารออกซิไดซ์
อะตอมที่เป็นกลาง	โครงการทั่วไป E + ne- → E n- สารออกซิไดซ์คืออะตอมขององค์ประกอบ p อโลหะทั่วไป ได้แก่ ฟลูออรีน ออกซิเจน คลอรีน สารออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดคือฮาโลเจนและออกซิเจน ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 7, 6, 5 และ 4 กิจกรรมออกซิเดชั่นของอะตอมจะลดลงจากบนลงล่าง
ไอออนโลหะที่มีประจุบวก	ไอออนโลหะที่มีประจุบวกทั้งหมดแสดงคุณสมบัติการออกซิไดซ์ในองศาที่แตกต่างกัน สารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือไอออนที่มีสถานะออกซิเดชันสูงเช่น Sn 4+, Fe 3+, Cu 2+ ไอออนของโลหะมีตระกูล แม้ในสถานะออกซิเดชันต่ำ ก็สามารถเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงได้
ไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่มีอะตอมของโลหะอยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด	สารออกซิไดซ์ทั่วไปคือสารที่มีอะตอมของโลหะอยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด ตัวอย่างเช่น KMnO4, K2Cr2O7, K2CrO4, HAuCl4
ไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่มีอะตอมของอโลหะอยู่ในสถานะออกซิเดชันเชิงบวก	สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนตลอดจนออกไซด์และเกลือที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น SO 3, H 2 SO 4, HClO, HClO 3, NaOBr และอื่นๆ ติดต่อกัน เอช 2SO4 →เอช 2ซีโอ4 →เอช 6TeO6กิจกรรมออกซิไดซ์เพิ่มขึ้นจากซัลฟิวริกไปเป็นกรดเทลลูริก ติดต่อกัน เอชซีแอลโอ -เอชซีแอลโอ2 -เอชซีแอลโอ 3 -HClO4 เอชบีอาร์โอ - เอชบีอาร์โอ 3 - ไฮโอ - ไฮโอ 3 - ไฮโอ 4 , H5IO 6 กิจกรรมออกซิเดชั่นเพิ่มขึ้นจากขวาไปซ้าย และคุณสมบัติที่เป็นกรดเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา
สารรีดิวซ์ที่สำคัญที่สุดในเทคโนโลยีและการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ	ออกซิเจน, โอโซน, โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต, กรดโครมิกและไดโครมิก, กรดไนตริก, กรดไนตรัส, กรดซัลฟิวริก (เข้มข้น), ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, กระแสไฟฟ้า, กรดไฮโปคลอรัส, แมงกานีสไดออกไซด์, ตะกั่วไดออกไซด์, สารฟอกขาว, สารละลายโพแทสเซียมและโซเดียมไฮโปคลอไรต์, โพแทสเซียมไฮโปโบรไมด์ ,โพแทสเซียมเฮกซะไซยาโนเฟอร์เรต (III)

หมวดหมู่,