Степента на окисляване е каква стойност? Как да се определи степента на окисляване на елементите?

Такъв предмет на училищната учебна програма като химия причинява многобройни затруднения за повечето съвременни ученици, малцина могат да определят степента на окисление на съединенията. Най-големи трудности за учениците, които учат неорганична химия,

Учителите разпределят по редица причини за това "не харесвам" учениците в средните и висшите ученици по химия: нежеланието да се разбере сложните химически условия, невъзможност да се използва алгоритми за определен процес, математическите знания на проблема. Министерството на образованието на Руската федерация въведе значителна промяна в съдържанието на темата. Освен това, "нарязани" и броя на часовете за преподаване на химия. Това отрицателно повлия на качеството на знанията по темата, намаляването на интереса към изучаването на дисциплина.

Какви теми от курса по химия са най-трудни за учениците?

Съгласно новата програма в хода на дисциплината "Химия" на основното училище са включени няколко сериозни теми: периодична таблица на елементите на ДИ Менделеев, класове неорганични вещества, йонен обмен. Най-трудно е осмокласниците да определят степента на окисление на оксидите.

Правила на споразумението

На първо място, студентите трябва да знаят, че оксидите са сложни двукомпонентни съединения, в които се включва кислород. Задължително условие бинарното съединение да принадлежи към класа на оксидите е позицията на кислорода във второто съединение в това съединение.

Изчисляване на такъв индикатор във всякакви формули от този клас ще се получи само ако ученикът има определен алгоритъм.

Алгоритъм за киселинни оксиди

За начало, ние отбелязваме, че степените окислението е цифрови изрази за валентността на елементите. Киселинните оксиди се образуват от неметали или метали с валентност от четири до седем, а вторият в такива оксиди задължително кислород.

При оксидите, кислородната валентност винаги съответства на две, може да се определи от периодичната таблица на елементите на ДИ Менделеев. Такъв типичен неметален като кислород, който е в шестата група на основната подгрупа на периодичната таблица, отнема два електрона, за да завърши изцяло външното си енергийно ниво. Неметалните в съединения с кислород най-често показват по-висока валентност, която съответства на броя на самата група. Важно е да се припомни, че степента на окисляване на химичните елементи е показател, който предполага положителен (отрицателен) брой.

Неметалът в началото на формулата има положително състояние на окисление. Неметалният кислород в оксидите е стабилен, индексът му е -2. За да проверите надеждността на разпределението на стойностите в киселите оксиди, ще трябва да умножите всички номера, които поставяте върху индексите на даден елемент. Изчисленията се считат за надеждни, ако общата сума на всички плюсове и минуси на издадените степени е 0.

Съставяне на двуетапни формули

Степента на окисляване на атомите на елементите дава възможност да се създават и записват връзки от два елемента. При създаването на формула, за да започнете, и двата символа се предписват един до друг, кислородът трябва да бъде поставен на второ място. Над всеки от записаните знаци се предписват стойностите на степента на окисление, след това между номерата, които се намират там, е числото, което ще бъде разделено на двете цифри без остатък. Този индикатор трябва да бъде разделен отделно на цифровата стойност на степента на окисление, като се получават индекси за първия и втория компонент на двукомпонентното вещество. Най-високата степен на окисление е равна на стойността на най-високата валентност на типичния неметален, идентичен с броя на групата, в която неметалът в PS е.

Алгоритъм за задаване на числени стойности в основни оксиди

Подобни съединения са оксиди от типични метали. Те във всички съединения имат индекс на окисление не повече от +1 или +2. За да разберем каква ще бъде степента на окисляване на метала, можем да използваме периодичната система. В металите на основните подгрупи от първата група този параметър винаги е постоянен, той е подобен на номера на групата, т.е. +1.

Металите от основната подгрупа на втората група също се характеризират със стабилна степен на окисление, числено + 2. Степените на оксидиране на оксиди в общото, като се вземат предвид техните индекси (числа), трябва да дадат нула, тъй като химическата молекула се счита за неутрална, без съдържание на частици.

Подреждането на степента на окисление в съдържащите кислород киселини

Киселините са комплексни вещества, състоящи се от един или повече водородни атоми, които са свързани с някои киселинни остатъци. Като се има предвид, че състоянията на окисляване са цифрови показатели, за изчисляването им ще бъдат необходими някои математически умения. Такъв индикатор за водород (протон) в киселини винаги е стабилен, е +1. След това можете да посочите степента на окисляване на негативния кислороден йон, той също е стабилен, -2.

Само след тези действия е възможно да се изчисли степента на окисление в централния компонент на формулата. Като специфична проба нека да разгледаме определянето на степента на окисляване на елементите в сярна киселина H2SO4. Като се има предвид, че в молекулата на дадена сложна субстанция съдържа два водородни протона, четири кислородни атома, получаваме израз от този тип + 2 + Х-8 = 0. За да се образуват общо нула, сярата ще има степен на окисление +6

Разположението на степените на окисление в солите

Солите са сложни съединения, състоящи се от метални йони и един или повече киселинни остатъци. Процедурата за определяне степента на окисление във всяка от съставките в комплексна сол е същата като в кислородсъдържащите киселини. Като се има предвид, че степента на окисляване на елементите е цифров индикатор, важно е правилно да се определи степента на окисляване на метала.

Ако металът, образуващ солта, се намира в главната подгрупа, неговата степен на окисление ще бъде стабилна, съответстваща на номера на групата, е положителна стойност. Ако солта съдържа метал, подобен на подгрупа PS, показващ различен Валенция, определете валентността металът може да бъде с киселинен остатък. След като се окислява състоянието на метала, степен на кислородно окисление (-2), тогава степента на окисление на централния елемент се изчислява, като се използва химичното уравнение.

Като пример, нека разгледаме дефиницията на състоянията на окисляване за елементите в Натриев нитрат (средна сол). NaNO3. Солта се образува от метала на основната подгрупа от група 1, поради което степента на окисление на натрий ще бъде +1. Кислородът в нитратите има степен на окисление -2. За да се определи числената стойност на степента на окисление, уравнението е + 1 + X-6 = 0. Решавайки това уравнение, получаваме, че X трябва да е +5, това е степен на окисляване на азота.

Основни термини в OVR

За окисляване, както и за процеса на възстановяване, има специални условия, от които учениците трябва да учат.

Степента на окисляване на един атом е неговата директна способност да придава (да даде на другите) електрони от някои йони или атоми.

Оксидантът се счита за неутрални атоми или заредени йони, в хода на химическата реакция те придават електрони на себе си.

Реставраторът ще бъде акумулирани атоми или заредени йони, които губят собствените си електрони в процеса на химическо взаимодействие.

Окислението е представено като процедура за освобождаване на електрони.

Възстановяването се свързва с приемането на допълнителни електрони от ненапълно зареден атом или йон.

Процесът на окисление-редукция се характеризира с реакция, при която степента на окисление на атома непременно се променя. Това определение ни позволява да разберем как е възможно да се определи дали реакцията на OVR е.

Правила за анализиране на IAD

С този алгоритъм можете да подредите коефициентите във всяка химическа реакция.

1. Първо, трябва да уредите във всяко химично вещество степента на окисляване. Обърнете внимание, че в простата субстанция степента на окисление е нула, тъй като няма отблъскване (прикрепване) на отрицателните частици. Правилата за подреждане на степените на окисляване в двукомпонентни и три елементни вещества бяха разгледани по-горе.

2. След това е необходимо да се определят тези атоми или йони, в които са се променили състоянията на окисляване в хода на трансформацията.

3. От лявата страна на записаното уравнение се отделят атоми или заредени йони, които са променили своето състояние на окисляване. Това е необходимо за балансиране. Елементите винаги са обозначени с техните стойности.

4. Освен това тези атоми или йони, които се образуват по време на реакцията, се записват, означени със знака + броят на електроните, взети от атома, - броят на отрицателните частици, които се връщат. Ако нивата на окисление намалеят след реакционния процес. Това означава, че електроните са взети от атом (йон). С увеличаването на степента на окисляване, атомът (йон) по време на реакцията отделя електрони.

5. Най-малкият общ брой се разделя първо на получените коефициенти, а след това на електроните, прехвърлени в процеса. Намерените цифри са необходими стереохимични коефициенти.

6. Определете окислителя, редуциращия агент, процесите, протичащи по време на реакцията.

7. Последната стъпка ще бъде подреждането на стереохимичните коефициенти в разглежданата реакция.

   Пример за OBR

Помислете за практическото приложение на този алгоритъм върху специфична химическа реакция.

Fe + CuS04 = Cu + FeS04

Ние изчисляваме параметрите за всички прости и сложни вещества.

Тъй като Fe и Cu са прости вещества, тяхната степен на окисление е 0. В CuSO4, след това Cu + 2, след това за кислород-2 и за sulfur +6. В FeSO4: Fe + 2, следователно, за О-2, според изчисленията на S +6.

Сега търсим елементи, които биха могли да променят индикаторите, в нашата ситуация те ще бъдат Fe и Cu.

Тъй като след реакцията стойността на железния атом стана +2, в реакцията се отделят 2 електрона. Медта променя своето представяне от +2 на 0, поради което медът е взел 2 електрона. Сега ние определяме броя на получените и дадени електрони от железен атом и катион на двувалентна мед. В хода на трансформацията се вземат два електрона от катиона на бивалентна мед, а същият брой електрони се отделя от железен атом.

В този процес няма смисъл да се определя минималният общ брой, тъй като се приемат и дават еднакъв брой електрони по време на трансформацията. Стереохимичните коефициенти също ще съответстват на единството. В реакцията, свойствата на редуциращото средство ще проявяват желязо, докато го окисляват. Катионът на бивалентната мед се редуцира до чиста мед, в реакцията има най-висока степен на окисление.

Прилагане на процеси

Формулите за степента на окисляване трябва да бъдат известни на всеки ученик от степен 8-9, тъй като този въпрос е включен в задачите на OGE. Всички процеси, които се появяват с окислителни, възстановителни знаци, играят важна роля в нашия живот. Без тях метаболитните процеси в човешкото тяло са невъзможни.