Вищі ступеня окиснення елементів. Як розставляти та як визначити ступінь окислення елементів

Такий предмет шкільної програми, як хімія, викликає численні труднощі у більшості сучасних школярів, мало хто може визначити ступінь окислення в сполуках. Найбільші складнощі у школярів, які вивчають тобто учнів основної школи (8-9 класи). Нерозуміння предмета призводить до виникнення неприязні у школярів до цього предмета.

Педагоги виділяють цілу низку причин такої «нелюбові» учнів середніх і старших класів до хімії: небажання розумітися на складних хімічних термінах, невміння користуватися алгоритмами для розгляду конкретного процесу, проблеми з математичними знаннями. Міністерством освіти РФ було внесено серйозні зміни у зміст предмета. До того ж, "урізали" і кількість годин на викладання хімії. Це негативно позначилося якості знань з предмету, зниження інтересу до вивчення дисципліни.

Які теми курсу хімії даються школярам найважче?

За новою програмою до курсу навчальної дисципліни «Хімія» основної школи включено кілька серйозних тем: періодична таблиця елементів Д. І. Менделєєва, класи неорганічних речовин, іонний обмін. Найважче дається восьмикласникам визначення ступеня окислення оксидів.

Правила розміщення

Насамперед учні повинні знати, що оксиди є складними двоелементними сполуками, до складу яких включено кисень. Обов'язковою умовою приналежності бінарної сполуки до класу оксидів є розташування кисню другою в даній сполукі.

Алгоритм для кислотних оксидів

Спочатку зазначимо, що ступеня чисельні вирази валентності елементів. Кислотні оксиди утворені неметалами або металами з валентністю від чотирьох до семи, другим у таких оксидах обов'язково стоїть кисень.

В оксидах валентність кисню завжди відповідає двом, визначити її можна за періодичною таблицею елементів Д. І. Менделєєва. Такий типовий неметал як кисень, перебуваючи у 6 групі головної підгрупи таблиці Менделєєва, приймає два електрони, щоб повністю завершити свій зовнішній енергетичний рівень. Неметали у сполуках з киснем найчастіше виявляють найвищу валентність, що відповідає номеру самої групи. Ступінь нагадати, що ступінь окислення хімічних елементів це показник, що передбачає позитивне (негативне) число.

Неметал, що стоїть на початку формули, має позитивний ступінь окислення. Неметал кисень в оксидах стабільний, його показник -2. Для того щоб перевірити достовірність розміщення значень у кислотних оксидах, доведеться перемножити всі поставлені вами цифри на індекси у конкретного елемента. Розрахунки вважаються достовірними, якщо сумарний результат всіх плюсів і мінусів поставлених ступенів виходить 0.

Складання двоелементних формул

Ступінь окислення атомів елементів дає шанс створювати та записувати з'єднання з двох елементів. При створенні формули для початку обидва символи прописують поруч, обов'язково другим ставлять кисень. Зверху над кожним із записаних знаків прописують значення ступенів окислення, потім між знайденими числами знаходиться те число, що без будь-якого залишку ділитися на обидві цифри. Даний показник необхідно розділити окремо на числове значення ступеня окислення, отримуючи індекси першого і другого компонентів двоелементного речовини. Вища ступінь окислення дорівнює чисельно значенню вищої валентності типового неметалу, ідентична номеру групи, де стоїть неметал у ПС.

Алгоритм встановлення числових значень в основних оксидах

Подібними сполуками вважаються оксиди типових металів. Вони у всіх сполуках мають показник ступеня окислення трохи більше +1 чи +2. Для того щоб зрозуміти, який буде мати ступінь окислення металу, можна скористатися періодичною системою. У металів основних підгруп першої групи даний параметр завжди постійний, він аналогічний номеру групи, тобто +1.

Метали основної підгрупи другої групи також характеризуються стабільним ступенем окислення у цифровому вираженні +2. Ступені окислення оксидів у сумі з урахуванням їх індексів (числа) повинні давати нуль, оскільки хімічна молекула вважається нейтральною, позбавленою заряду, часткою.

Розстановка ступенів окислення в кисневмісних кислотах

Кислоти є складними речовинами, що складаються з одного або декількох атомів водню, які пов'язані з якимось кислотним залишком. Враховуючи, що ступеня окислення це цифрові показники, їх обчислення знадобляться деякі математичні навички. Такий показник для водню (протону) у кислотах завжди стабільний, становить +1. Далі можна вказати ступінь окислення для негативного іона кисню, вона також стабільна -2.

Тільки після цих процесів, можна обчислювати ступінь окислення у центрального компонента формули. Як конкретний зразок розглянемо визначення ступеня окислення елементів у сірчаній кислоті H2SO4. Враховуючи, що в молекулі цієї складної речовини міститься два протони водню, 4 атоми кисню, отримуємо вираз такого виду +2+X-8=0. Для того щоб у сумі утворювався нуль, сірка матиме ступінь окислення +6

Розташування ступенів окиснення в солях

Солі є складні сполуки, які з іонів металу і однієї чи кількох кислотних залишків. Методика визначення ступенів окислення у кожного зі складових частин у складній солі така ж, як і в кисневмісних кислотах. Враховуючи, що рівень окислення елементів - це цифровий показник, важливо правильно позначити рівень окислення металу.

Якщо метал, що утворює сіль, розташовується в головній підгрупі, його ступінь окислення буде стабільним, відповідає номеру групи, є позитивною величиною. Якщо ж у солі міститься метал подібної підгрупи ПС, який виявляє різні метали можна за кислотним залишком. Після того як встановлена ступінь окислення металу, ставлять (-2), далі обчислюють ступінь окислення центрального елемента, скориставшись хімічним рівнянням.

Як приклад розглянемо визначення ступенів окислення у елементів (середньої солі). NaNO3. Сіль утворена металом головної підгрупи 1 групи, отже, ступінь окислення натрію буде +1. У кисню в нітратах ступінь окиснення становить -2. Для визначення чисельного значення ступеня окиснення становить рівняння +1+X-6=0. Вирішуючи дане рівняння, отримуємо, що X має бути +5, це і є

Основні терміни в ОВР

Для окислювального, і навіть відновлювального процесу є спеціальні терміни, які мають вивчити школярі.

Ступінь окислення атома - це його безпосередня здатність приєднувати до себе (віддавати іншим) електрони від якихось іонів або атомів.

Окислювачем вважають нейтральні атоми або заряджені іони, які під час хімічної реакції приєднують собі електрони.

Відновником стануть незаряджені атоми чи заряджені іони, що у процесі хімічної взаємодії втрачають власні електрони.

Окислення представляється як процедура віддачі електронів.

Відновлення пов'язані з прийняттям додаткових електронів незарядженим атомом чи іоном.

Окисно-відновним процесом характеризується реакція, в ході якої обов'язково змінюється ступінь окислення атома. Це визначення дозволяє зрозуміти, як визначити, чи є реакція ОВР.

Правила розбору ОВР

Користуючись цим алгоритмом, можна розставити коефіцієнти у будь-якій хімічній реакції.

Ступінь окислення - умовна величина, що використовується для запису окисно-відновних реакцій. Для визначення ступеня окиснення використовується таблиця окиснення хімічних елементів.

Значення

Ступінь окислення основних хімічних елементів ґрунтується на їх електронегативності. Значення дорівнює кількості зміщених у з'єднаннях електронів.

Ступінь окислення вважається позитивним, якщо електрони зміщуються від атома, тобто. елемент віддає електрони у з'єднанні та є відновником. До таких елементів відносяться метали, їхній ступінь окислення завжди позитивний.

При зміщенні електрона до атома значення вважається негативним, а елемент окислювачем. Атом приймає електрони до завершення зовнішнього енергетичного рівня. Окислювачами є більшість неметалів.

Прості речовини, які не вступають у реакцію, завжди мають нульовий ступінь окиснення.

Рис. 1. Таблиця ступенів окиснення.

У поєднанні позитивний ступінь окислення має атом неметалу з меншою електронегативністю.

Визначення

Визначити максимальну та мінімальну ступінь окислення (скільки електронів може віддавати і приймати атом) можна за періодичною таблицею Менделєєва.

Максимальний рівень дорівнює номеру групи, в якій знаходиться елемент, або кількості валентних електронів. Мінімальне значення визначається за такою формулою:

№ (групи) - 8.

Рис. 2. Таблиця Менделєєва.

Вуглець знаходиться в четвертій групі, отже, його найвищий ступінь окислення +4, а нижчий - -4. Максимальний рівень окислення сірки +6, мінімальний - -2. Більшість неметалів має змінну - позитивну і негативну - ступінь окислення. Винятком є фтор. Його ступінь окислення завжди дорівнює -1.

Слід пам'ятати, що до лужних і лужноземельних металів І і ІІ груп відповідно, це правило не застосовується. Ці метали мають постійний позитивний ступінь окислення - літій Li +1 , натрій Na +1 , калій K +1 , берилій Be +2 , магній Mg +2 , кальцій Ca +2 , стронцій Sr +2 барій Ba +2 . Інші метали можуть виявляти різний ступінь окислення. Винятком є алюміній. Незважаючи на перебування у III групі, його ступінь окислення завжди +3.

Рис. 3. Лужні та лужноземельні метали.

З VIII групи вищий ступінь окислення +8 можуть виявляти лише рутеній та осмій. Які перебувають у I групі золото і мідь виявляють ступінь окислення +3 і +2 відповідно.

Запис

Щоб правильно записувати ступінь окислення, слід пам'ятати про кілька правил:

інертні гази не вступають у реакції, тому їх ступінь окислення завжди дорівнює нулю;
у сполуках змінний ступінь окиснення залежить від змінної валентності та взаємодії з іншими елементами;
водень у з'єднаннях з металами виявляє негативний ступінь окислення - Ca +2 H 2 -1, Na +1 H -1;
кисень має ступінь окислення -2, крім фториду кисню і пероксиду - O +2 F 2 −1 , H 2 +1 O 2 −1 .

Що ми дізналися?

Ступінь окиснення - умовна величина, що показує, скільки електронів прийняв або віддав атом елемента з'єднання. Розмір залежить від кількості валентних електронів. Метали у з'єднаннях мають позитивний ступінь окислення, тобто. є відновниками. Для лужних та лужноземельних металів ступінь окислення завжди однаковий. Неметали, крім фтору, можуть приймати позитивний та негативний ступінь окислення.

Ступені окислення елементів. Як визначити ступеня окиснення?

1) У простій речовині ступінь окислення будь-якого елемента дорівнює 0. Приклади: Na 0 , H 0 2 , P 0 4 .

2) Необхідно запам'ятати елементи, котрим характерні постійні ступеня окислення. Усі вони перелічені у таблиці.

3) Пошук ступенів окислення інших елементів заснований на простому правилі:

У нейтральній молекулі сума ступенів окислення всіх елементів дорівнює нулю, а іоні - заряду іона.

Розглянемо застосування цього правила на простих прикладах.

Приклад 1. Необхідно знайти ступеня окиснення елементів в аміаку (NH 3).

Рішення. Ми вже знаємо (див. 2), що ст. бл. водню дорівнює +1. Залишилося знайти цю характеристику азоту. Нехай х – шуканий ступінь окислення. Складаємо найпростіше рівняння: х + 3*(+1) = 0. Рішення очевидне: х = -3. Відповідь: N-3 H3+1.

Приклад 2. Вкажіть ступінь окислення всіх атомів у молекулі H 2 SO 4 .

Рішення. Ступені окислення водню та кисню вже відомі: H(+1) та O(-2). Складаємо рівняння для визначення ступеня окислення сірки: 2*(+1) + х + 4*(-2) = 0. Вирішуючи дане рівняння, знаходимо: х = +6. Відповідь: H+12S+6O-24.

Приклад 3. Розрахуйте ступені окислення всіх елементів у молекулі Al(NO 3) 3 .

Рішення. Алгоритм залишається незмінним. До складу "молекули" нітрату алюмінію входить один атом Al(+3), 9 атомів кисню (-2) та 3 атоми азоту, ступінь окислення якого нам і належить обчислити. Відповідне рівняння: 1*(+3) + 3х + 9*(-2) = 0. Відповідь: Al +3 (N +5 O -2 3) 3 .

Приклад 4. Визначте ступеня окиснення всіх атомів в іоні (AsO 4) 3- .

Рішення. В даному випадку сума ступенів окислення дорівнюватиме вже не нулю, а заряду іона, тобто, -3. Рівняння: х + 4 * (-2) = -3. Відповідь: As(+5), O(-2).

А чи можна визначити ступеня окиснення відразу кількох елементів, користуючись схожим рівнянням? Якщо розглядати це завдання з погляду математики, відповідь буде негативною. Лінійне рівняння із двома змінними не може мати однозначного рішення. Але ми вирішуємо не просто рівняння!

Приклад 5. Визначте ступеня окислення всіх елементів (NH 4) 2 SO 4 .

Рішення. Ступені окислення водню та кисню відомі, сірки та азоту – ні. Класичний приклад завдання із двома невідомими! Розглянемо сульфат амонію не як єдину "молекулу", а як об'єднання двох іонів: NH 4 + і SO 4 2- . Заряди іонів нам відомі, у кожному міститься лише один атом з невідомим ступенем окислення. Користуючись досвідом, набутим під час вирішення попередніх завдань, легко знаходимо ступеня окислення азоту та сірки. Відповідь: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Висновок: якщо молекула містить кілька атомів з невідомими ступенями окислення, спробуйте "розділити" молекулу на кілька частин.

Приклад 6. Вкажіть ступінь окислення всіх елементів у CH 3 CH 2 OH.

Рішення. Знаходження ступенів окислення в органічних сполук має свою специфіку. Зокрема, необхідно окремо знаходити ступеня окиснення для кожного атома вуглецю. Розмірковувати можна так. Розглянемо, наприклад, атом вуглецю у складі метильної групи. Даний атом З'єднаний з 3 атомами водню та сусіднім атомом вуглецю. У зв'язку з-Н відбувається зміщення електронної щільності у бік атома вуглецю (т. до. електронегативність З перевищує ЕО водню). Якби це усунення було повним, атом вуглецю придбав заряд -3.

Атом С у складі групи -СН 2 ВІН пов'язаний з двома атомами водню (зміщення електронної щільності у бік С), одним атомом кисню (зміщення електронної щільності у бік О) та одним атомом вуглецю (можна вважати, що зміщення ел. щільності у цьому випадку не відбувається). Ступінь окислення вуглецю дорівнює -2+1+0=-1.

Відповідь: З -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

Ціль: Продовжити вивчення валентності. Дати поняття ступеня окиснення. Розглянути види ступенів окиснення: позитивне, негативне, нульове значення. Навчитися правильно, визначати ступеня окиснення атома у поєднанні. Навчити прийомів порівняння та узагальнення досліджуваних понять; відпрацювати вміння та навички у визначенні ступеня окислення за хімічними формулами; продовжити розвиток навичок самостійної роботи; сприяти розвитку логічного мислення. Формувати почуття толерантності (терпимості та поваги до чужої думки) взаємодопомоги; здійснювати естетичне виховання (через оформлення дошки та зошит, при застосуванні презентацій).

Хід уроку

I. Організаційний момент

Перевірка учнів до уроку.

II. Підготовка до уроку

До уроку знадобляться: Періодична система Д.І.Менделєєва, підручник, робочі зошити, ручки, олівці.

III. Перевірка домашнього завдання.

Фронтальне опитування, деякі будуть працювати біля дошки по картках, проведення тесту, і підведенням цього етапу буде інтелектуальна гра.

1. Робота з картками.

1 картка

Визначити масові частки (%) вуглецю та кисню у вуглекислому газі (ЗІ 2 ) .

2 картка

Визначити тип зв'язку в молекулі Н2S. Написати структурну та електронну формули молекули.

2. Фронтальне опитування

Що називається хімічним зв'язком?
Які види хімічних зв'язків ви знаєте?
Який зв'язок називається ковалентним зв'язком?
Які ковалентні зв'язки вирізняють?
Що таке валентність?
Як ми визначаємо валентність?
Які елементи (метали та неметали) мають мінливу валентність?

3. Тестування

1. У яких молекулах існує неполярний ковалентний зв'язок?

2 . Яка молекула при утворенні ковалентно-неполярного зв'язку утворює потрійний зв'язок?

3 . Як називається позитивно заряджені іони?

А) катіони

Б) молекули

в) аніони

Г) кристали

4. У якому ряду містяться речовини іонної сполуки?

А) СН 4, NН 3, Мg

Б) СІ 2 , МgО, NаСI

В) МgF 2 , NаСI, СаСI 2

Г) Н 2 S, НСI, Н 2

5 . Валентність визначаються за:

А) за номером групи

Б) за кількістю неспарених електронів

В) за типом хімічного зв'язку

г) за номером періоду.

4. Інтелектуальна гра «Хрестики-нуліки »

Знайдіть речовини з ковалентно-полярним зв'язком.

IV. Вивчення нового матеріалу

Ступінь окиснення є важливою характеристикою стану атома в молекулі. Валентність визначається за кількістю неспарених електронів в атомі, орбіталями з неподіленими електронними парами, тільки в процесі збудження атома. Найвища валентність елемента, як правило, дорівнює номеру групи. Ступінь окислення у сполуках з різними хімічними зв'язками утворюється неоднаково.

Як утворюється ступінь окислення у молекул із різними хімічними зв'язками?

1) У з'єднаннях з іонним зв'язком ступеня окиснення елементів дорівнює зарядам іонів.

2) У з'єднаннях з ковалентним неполярним зв'язком (у молекулах простих речовин) ступінь окислення елементів дорівнює 0.

Н 2 0 ,I 2 0 , F 2 0 , S 0 , AI 0

3) У молекул з ковалентно-полярним зв'язком ступінь окислення визначається подібно до молекул з іонним хімічним зв'язком.

Ступінь окислення елемента - Це умовний заряд його атома, в молекулі, якщо вважати, що молекула складається з іонів.

Ступінь окислення атома на відміну валентності має знак. Вона може бути позитивною, негативною та нульовою.

Валентність позначиться римськими цифрами зверху символу елемента:

II	I	IV
Fe	Cu	S,

а ступінь окислення позначається арабськими цифрами із зарядом над символами елемента ( Мg +2 , Са +2 ,Nа +1,CIˉ¹).

Позитивний ступінь окислення - дорівнює числу електронів, відданих даним атомам. Атом може віддати всі валентні електрони (для головних груп це електрони зовнішнього рівня) відповідне номеру групи, в якому знаходиться елемент, виявляючи при цьому вищий ступінь окислення (виключення ОF 2). Zn +2) Позитивний ступінь виявляють як метали та неметали, крім F, He, Ne. С+4 ,Na+1 , Al+3

Негативний ступінь окислення дорівнює числу електронів, прийнятих даним атомом, її виявляють лише неметали. Атоми неметалів приєднують стільки електронів, скільки їх не вистачає до завершення зовнішнього рівня, виявляючи при цьому негативний ступінь.

У елементів головних підгруп IV-VII груп мінімальний ступінь окислення чисельно дорівнює

Наприклад:

Значення ступеня окислення між вищим і нижчим ступенями окиснення називається проміжними:

*Вища*	*Проміжні*	*Нижча*
	З +3 , З +2 ,З 0 ,З -2

У сполуках з ковалентним неполярним зв'язком (у молекулах простих речовин) ступінь окислення елементів дорівнює 0: Н 2 0 , ЗI 2 0 , F 2 0 , S 0 , AI 0

Для визначення ступеня окислення атома у поєднанні слід враховувати ряд положень:

1. Ступінь окисненняFу всіх з'єднаннях дорівнює «-1».Na +1 F -1 , H +1 F -1

2. Ступінь окислення кисню в більшості сполук дорівнює (-2) виняток:F 2 де ступінь окислення О +2F -1

3. Водень у більшості сполук має ступінь окиснення +1, крім з'єднання з активними металами, де ступінь окиснення (-1) : Na +1 H -1

4. Ступінь окислення металів основних підгрупI, II, IIIгруп у всіх сполуках дорівнює +1+2+3.

Елементи з постійним ступенем окиснення це:

А) лужні метали (Li, Na, K, Pb, Si, Fr) – ступінь окислення +1

Б) елементи II головної підгрупи групи крім (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd – ступінь окислення +2

В) елемент III групи: Al – ступінь окислення +3

Алгоритм складання формули в сполуках:

1 спосіб

1 . На першому місці пишеться елемент із меншою електронегативністю, на другому з більшою електронегативністю.

2 . Елемент, написаний першому місці має позитивний заряд «+», але в другому з негативним зарядом «-».

3 . Вказати ступінь окислення для кожного елемента.

4 . Знайти загальне кратне значення ступенів окиснення.

5. Розділити найменше загальне кратне значення ступенів окислення і отримані індекси приписати внизу праворуч після символу відповідного елемента.

6. Якщо ступінь окислення парне – непарне, то вони стають поруч із символом праворуч унизу хрест – навхрест без знака «+» та «-»:

7. Якщо ступінь окислення має парне значення, їх спочатку потрібно скоротити на найменше значення ступеня окислення і поставити хрест – навхрест без знака «+» і «-»: З +4 Про -2

2 спосіб

1 . Позначимо ступінь окиснення N через Х, вказати ступінь окиснення: N 2 xO 3 -2

2 . Визначити суму негативних зарядів, при цьому ступінь окислення кисню множимо на індекс кисню: 3 · (-2) = -6

3 .Щоб молекула була електронейтральною необхідно визначити суму позитивних зарядів: Х2 = 2Х

4 .Скласти алгебраїчне рівняння:

N 2 + 3 O 3 –2

V. Закріплення

1) Проведення закріплення теми грою, яке називається "Змійка".

Правила гри: учитель роздає картки. На кожній картці написано одне питання та одну відповідь на інше питання.

Вчитель розпочинає гру. Зачитає запитання, учень, який має на картці, відповідь на моє запитання піднімає руку і каже відповідь. Якщо відповідь правильна, він читає своє запитання і в того учня у якого є відповідь на це питання піднімає руку і відповідає і т.д. Утворюється змійка правильних відповідей.

Як і де позначається ступінь окислення атома хімічного елемента?
Відповідь: арабською цифрою над символом елемента із зарядом «+» та «-».
Які види ступенів окиснення виділяють у атомів хімічних елементів?
Відповідь: проміжна
Який ступінь виявляє метали?
Відповідь: позитивна, негативна, нульова
Який ступінь виявляють прості речовини або молекули з неполярним ковалентним зв'язком.
Відповідь: позитивна
Який заряд мають катіони та аніони?
Відповідь: нульове.
Як називається ступінь окислення, що стоїть між позитивним та негативним ступенями окислення.
Відповідь: позитивний, негативний

2) Написати формули речовин, що складаються з наступних елементів

N та H
Р і О
Zn та Cl

3) Знайти та закреслити речовини, що не мають мінливого ступеня окислення.

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

VI. Підсумок уроку.

Виставлення оцінок з коментарями

VII. Домашнє завдання

§23, стр.67-72, завдання після §23-стр 72 №1-4 виконати.

Відеоурок 2: Ступінь окиснення хімічних елементів

Відеоурок 3: Валентність. Визначення валентності

Лекція: Електронегативність. Ступінь окислення та валентність хімічних елементів

Електронегативність

Електронегативність- Це здатність атомів притягувати до себе електрони інших атомів для з'єднання з ними.

Судити про електронегативність того чи іншого хімічного елемента легко за таблицею. Згадайте, на одному з наших уроків було сказано про те, що вона зростає при русі ліворуч праворуч за періодами в таблиці Менделєєва і з переміщенням знизу вгору групами.

Наприклад, дано завдання визначити який елемент із запропонованого ряду найбільш електронегативний: C (вуглець), N (азот), O (кисень), S (сірка)? Дивимося по таблиці і знаходимо, що це О, тому що він правіше і вище за інших.

Які ж чинники впливають на електронегативність? Це:

Радіус атома, що він менше, тим електронегативність вища.
Заповненість валентної оболонки електронами, чим більше, тим вище електронегативність.

Зі всіх хімічних елементів фтор є найбільш електронегативним, тому що у нього малий атомний радіус і на валентній оболонці 7 електронів.

До елементів, що мають низьку електронегативність, відносяться лужні та лужноземельні метали. Вони мають великі радіуси і дуже мало електронів на зовнішній оболонці.

Значення електронегативності атома неможливо знайти постійними, т.к. вона залежить від багатьох факторів серед яких перераховані вище, а також ступінь окислення, яка може бути різною в одного і того ж елемента. Тому прийнято говорити про відносність значень електронегативності. Ви можете скористатися такими шкалами:

Значення електронегативності вам знадобляться під час запису формул бінарних сполук, які з двох елементів. Наприклад, формула оксиду міді Cu 2 O - першим елементом слід записувати той, чия електронегативність нижче.

У момент утворення хімічного зв'язку, якщо різниця електронегативності між елементами більше 2,0 утворюється ковалентний полярний зв'язок, якщо менше, іонний.

Ступінь окислення

Ступінь окислення (ЗІ)– це умовний чи реальний заряд атома у поєднанні: умовний – якщо зв'язок ковалентний полярний, реальний – якщо зв'язок іонний.

Атом набуває позитивного заряду при віддачі електронів, а негативний заряд – при прийнятті електронів.

Ступені окислення записуються над символами зі знаком «+»/«-» . Є й проміжні ЗІ. Максимальна СО елемента позитивна і дорівнює № групи, а мінімальна негативна для металів дорівнює нулю, для неметалів = (№ групи – 8). Елементи з максимальною ЗІ тільки приймають електрони, а з мінімальної, тільки віддають. Елементи, що мають проміжні ЗІ можуть і віддавати і приймати електрони.

Розглянемо деякі правила, якими варто керуватися для визначення СО:

З усіх простих речовин дорівнює нулю.

Рівна нулю і сума всіх атомів С у молекулі, так як будь-яка молекула електронейтральна.

У з'єднаннях з ковалентним неполярним зв'язком СО дорівнює нулю (О 2 0), а з іонним зв'язком дорівнює зарядам іонів (Na + Cl - СО натрію +1, хлору -1). З елементів з'єднань з ковалентним полярним зв'язком розглядаються як з іонним зв'язком (H:Cl = H + Cl - , значить H +1 Cl -1).

Елементи у поєднанні, що мають найбільшу електронегативність, мають негативні ступені окислення, якщо найменшу позитивні. Виходячи з цього можна дійти невтішного висновку, що метали мають лише «+» ступінь окислення.

Постійні ступені окислення:

Лужні метали +1.

Усі метали другої групи +2. Виняток: Hg +1, +2.

Алюміній +3.

Водень +1. Виняток: гідриди активних металів NaH, CaH 2 та ін, де ступінь окислення водню дорівнює -1.
Кисень -2. Виняток: F 2 -1 O +2 і пероксиди, що містять групу -О-О-, в якій ступінь окислення кисню дорівнює -1.

Коли утворюється іонний зв'язок, відбувається певний перехід електрона від менш електронегативного атома до атома більшої електронегативності. Також, у цьому процесі, атоми завжди втрачають електронейтральність і згодом перетворюються на іони. Так само утворюються цілі заряди. При утворенні ковалентного полярного зв'язку електрон переходить лише частково, тому виникають часткові заряди.

Валентність

Валентність- Це здатність атомів утворити n - Число хімічних зв'язків з атомами інших елементів.

А ще валентність – це здатність атома утримати інші атоми біля себе. Як відомо з шкільного курсу хімії, різні атоми зв'язуються друг з одним електронами зовнішнього енергетичного рівня. Неспарений електрон шукає собі пару в іншого атома. Ці електрони зовнішнього рівня називаються валентними. Значить валентність можна визначити як число електронних пар, пов'язують атоми друг з одним. Подивіться структурну формулу води: Н – Про – Н. Кожна рисочка – це електронна пара, отже показує валентність, тобто. кисень тут має дві рисочки, отже він двовалентний, від молекул водню виходять по одній рисці, значить водень одновалентний. При записі валентність позначається римськими цифрами: (II), Н (I). Може вказуватися над елементом.

Валентність буває постійною чи змінною. Наприклад, у лугів металів вона стала і дорівнює I. І це хлор у різних сполуках виявляє валентності I, III, V, VII.

Як визначити валентність елемента?

Знову звернемося до Періодичної таблиці. Постійна валентність у металів головних підгруп, так що метали першої групи мають валентність I, другий II. А у металів побічних підгруп валентність змінна. Також вона змінна і у неметалів. Найвища валентність атома дорівнює № групи, нижча дорівнює = № групи - 8. Знайоме формулювання. Чи це не означає те, що валентність збігається зі ступенем окислення. Пам'ятайте, валентність може збігатися зі ступенем окислення, але ці показники не тотожні один одному. Валентність неспроможна мати знака =/-, і навіть може бути нульової.

Другий спосіб визначення валентності за хімічною формулою, якщо відома постійна валентність одного з елементів. Наприклад, візьмемо формулу оксиду міді: CuО. Валентність кисню ІІ. Бачимо, що на один атом кисню в цій формулі припадає один атом міді, отже, і валентність міді дорівнює II. А тепер візьмемо складнішу формулу: Fe 2 O 3 . Валентність атома кисню дорівнює ІІ. Таких атомів тут три, множимо 2*3 =6. Отримали, що на два атоми заліза припадає 6 валентностей. Дізнаємося валентність одного атома заліза: 6:2 = 3. Значить валентність заліза дорівнює ІІІ.

Крім того, коли необхідно оцінити "максимальну валентність", завжди слід виходити з електронної конфігурації, яка є в збудженому стані.