Kemiassa termit "hapetus" ja "pelkistys" tarkoittavat reaktioita, joissa atomi tai atomiryhmä menettää tai vastaavasti saa elektroneja. Hapetustila on yhdelle tai useammalle atomille annettu numeerinen arvo, joka luonnehtii uudelleen jakautuneiden elektronien lukumäärää ja osoittaa kuinka nämä elektronit jakautuvat atomien välillä reaktion aikana. Tämän suuren määrittäminen voi olla sekä yksinkertainen että melko monimutkainen toimenpide atomeista ja niistä koostuvista molekyyleistä riippuen. Lisäksi joidenkin alkuaineiden atomeilla voi olla useita hapetustiloja. Onneksi hapetusasteen määrittämiseen on olemassa yksinkertaisia ​​yksiselitteisiä sääntöjä, joiden varmaa käyttöä varten riittää kemian ja algebran perusteiden tunteminen.

Askeleet

Osa 1

Selvitä, onko kyseinen aine alkuaine. Kemiallisen yhdisteen ulkopuolella olevien atomien hapetusaste on nolla. Tämä sääntö pätee sekä yksittäisistä vapaista atomeista muodostuville aineille että aineille, jotka koostuvat yhden alkuaineen kahdesta tai moniatomisesta molekyyleistä.

• Esimerkiksi Al(s) ja Cl2:n hapetusaste on 0, koska molemmat ovat kemiallisesti yhdistämättömässä alkuainetilassa.
• Huomaa, että rikin S 8 eli oktarikin allotrooppiselle muodolle on ominaista sen epätyypillisestä rakenteesta huolimatta myös nollahapetustila.

1. Selvitä, koostuuko kyseinen aine ioneista. Ionien hapetusaste on yhtä suuri kuin niiden varaus. Tämä koskee sekä vapaita ioneja että niitä, jotka ovat osa kemiallisia yhdisteitä.

   • Esimerkiksi Cl-ionin hapetusaste on -1.
   • Kemiallisen yhdisteen NaCl Cl-ionin hapetusaste on myös -1. Koska Na-ionin määritelmän mukaan varaus on +1, päättelemme, että Cl-ionin varaus on -1 ja siten sen hapetusaste on -1.

2. Huomaa, että metalli-ioneilla voi olla useita hapetustiloja. Monien metallisten alkuaineiden atomit voidaan ionisoida eri määrin. Esimerkiksi metallin, kuten raudan (Fe) ionien varaus on +2 tai +3. Metalli-ionien varaus (ja niiden hapetusaste) voidaan määrittää muiden alkuaineiden ionien varauksilla, joiden kanssa tämä metalli on osa kemiallista yhdistettä; tekstissä tämä varaus on osoitettu roomalaisilla numeroilla: esimerkiksi raudan (III) hapetusaste on +3.

   • Harkitse esimerkkinä yhdistettä, joka sisältää alumiini-ionin. AlCl3-yhdisteen kokonaisvaraus on nolla. Koska tiedämme, että Cl --ionien varaus on -1 ja yhdiste sisältää 3 tällaista ionia, kyseessä olevan aineen kokonaisneutraaliuden saavuttamiseksi Al-ionin varauksen tulee olla +3. Näin ollen tässä tapauksessa alumiinin hapetusaste on +3.

3. Hapen hapetusaste on -2 (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta). Melkein kaikissa tapauksissa happiatomien hapetusaste on -2. Tästä säännöstä on useita poikkeuksia:

   • Jos happi on alkuainetilassa (O 2 ), sen hapetusaste on 0, kuten muillakin alkuaineilla.
   • Jos mukana on happea peroksidit, sen hapetusaste on -1. Peroksidit ovat ryhmä yhdisteitä, jotka sisältävät yhden happi-happisidoksen (eli peroksidianionin O 2 -2). Esimerkiksi H 2 O 2 -molekyylin (vetyperoksidi) koostumuksessa hapen varaus ja hapetusaste on -1.
   • Yhdessä fluorin kanssa hapen hapetusaste on +2, katso fluorin sääntö alla.

4. Vedyn hapetusaste on +1 muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta. Kuten hapen kohdalla, on myös poikkeuksia. Vedyn hapetusaste on pääsääntöisesti +1 (ellei se ole alkuainetilassa H 2). Kuitenkin yhdisteissä, joita kutsutaan hydrideiksi, vedyn hapetusaste on -1.

   • Esimerkiksi H 2O:ssa vedyn hapetusaste on +1, koska happiatomin varaus on -2, ja kokonaisneutraaliuteen tarvitaan kaksi +1 varausta. Natriumhydridin koostumuksessa vedyn hapetusaste on kuitenkin jo -1, koska Na-ionin varaus on +1, ja täydellisen sähköneutraaliuden saavuttamiseksi vetyatomin varauksen (ja siten sen hapetustilan) on oltava -1.

5. Fluori Aina sen hapetusaste on -1. Kuten jo todettiin, joidenkin alkuaineiden (metalli-ionien, happiatomien peroksideissa ja niin edelleen) hapettumisaste voi vaihdella useiden tekijöiden mukaan. Fluorin hapetusaste on kuitenkin aina -1. Tämä selittyy sillä, että tällä elementillä on korkein elektronegatiivisuus - toisin sanoen fluoriatomit ovat vähiten halukkaita eroamaan omista elektroneistaan ​​ja houkuttelevat aktiivisimmin muiden ihmisten elektroneja. Näin ollen niiden maksu pysyy ennallaan.

6. Yhdisteen hapetustilojen summa on yhtä suuri kuin sen varaus. Kaikkien kemiallisen yhdisteen muodostavien atomien hapetustilojen yhteensä pitäisi antaa tämän yhdisteen varaus. Esimerkiksi, jos yhdiste on neutraali, kaikkien sen atomien hapetustilojen summan on oltava nolla; jos yhdiste on polyatominen ioni, jonka varaus on -1, hapetustilojen summa on -1 ja niin edelleen.

   • Tämä hyvä tapa tarkastukset - jos hapetustilojen summa ei ole yhtä suuri kuin yhdisteen kokonaisvaraus, olet tehnyt virheen jossain.

   Osa 2

   Hapetustilan määrittäminen ilman kemian lakeja

   1. Etsi atomeja, joita ei ole tiukat säännöt hapetusasteen suhteen. Joidenkin osien suhteen ei ole lujasti vahvistetut säännöt hapettumisasteen löytäminen. Jos atomi ei kuulu minkään yllä luetelluista säännöistä, etkä tiedä sen varausta (esimerkiksi atomi on osa kompleksia, eikä sen varausta ole ilmoitettu), voit määrittää tällaisen hapetusasteen. atomi eliminoimalla. Määritä ensin yhdisteen kaikkien muiden atomien varaus ja laske sitten yhdisteen tunnetusta kokonaisvarauksesta tämän atomin hapetusaste.

      • Esimerkiksi Na 2 SO 4 -yhdisteessä rikkiatomin (S) varaus on tuntematon - tiedämme vain, että se ei ole nolla, koska rikki ei ole alkuainetilassa. Tämä yhteys palvelee hyvä esimerkki havainnollistamiseksi algebrallinen menetelmä hapetusasteen määrittäminen.

   2. Etsi yhdisteen muiden alkuaineiden hapetustilat. Määritä yhdisteen jäljellä olevien atomien hapetustilat yllä kuvattujen sääntöjen avulla. Älä unohda poikkeuksia sääntöön O:n, H:n ja niin edelleen tapauksessa.

      • Na 2 SO 4 :n kohdalla havaitsemme sääntöjämme käyttäen, että Na-ionin varaus (ja siten hapetustila) on +1 ja jokaiselle happiatomille se on -2.

   3. Etsi tuntematon hapetusaste yhdisteen varauksesta. Nyt sinulla on kaikki tiedot halutun hapetustilan yksinkertaista laskemista varten. Kirjoita muistiin yhtälö, jonka vasemmalla puolella on edellisessä laskentavaiheessa saadun luvun ja tuntemattoman hapetusasteen summa ja oikealla puolella - yhdisteen kokonaisvaraus. Toisin sanoen, (Tunnettujen hapetustilojen summa) + (toivottu hapetusaste) = (yhdistevaraus).

      • Meidän tapauksessamme Na 2 SO 4 ratkaisu näyttää tältä:
        • (tunnettujen hapetustilojen summa) + (toivottu hapetusaste) = (yhdistevaraus)
        • -6+S=0
        • S=0+6
        • S = 6. Na 2 SO 4:ssä rikillä on hapetusaste 6 .
   • Yhdisteissä kaikkien hapetustilojen summan tulee olla yhtä suuri kuin varaus. Jos yhdiste on esimerkiksi kaksiatominen ioni, atomien hapetustilojen summan on oltava yhtä suuri kuin ionivaraus.
   • On erittäin hyödyllistä osata käyttää Mendelejevin jaksollista taulukkoa ja tietää missä metalliset ja ei-metalliset alkuaineet siinä sijaitsevat.
   • Alkuainemuodossa olevien atomien hapetusaste on aina nolla. Yhden ionin hapetusaste on yhtä suuri kuin sen varaus. Jaksollisen järjestelmän ryhmän 1A elementtien, kuten vety, litium, natrium, alkuainemuodossa hapettumisaste on +1; ryhmän 2A metallien, kuten magnesiumin ja kalsiumin, hapetusaste alkuainemuodossaan on +2. Kemiallisen sidoksen tyypistä riippuen hapella ja vedyllä voi olla 2 erilaisia ​​merkityksiä hapettumisaste.

Hapettumisaste on ehdollinen arvo, jota käytetään redox-reaktioiden kirjaamiseen. Hapetusasteen määrittämiseksi käytetään kemiallisten alkuaineiden hapettumistaulukkoa.

Merkitys

Kemiallisten perusalkuaineiden hapetusaste perustuu niiden elektronegatiivisuuteen. Arvo on yhtä suuri kuin yhdisteissä siirtyneiden elektronien lukumäärä.

Hapetusastetta pidetään positiivisena, jos elektronit siirtyvät atomista, ts. alkuaine luovuttaa elektroneja yhdisteessä ja on pelkistävä aine. Näitä alkuaineita ovat metallit, niiden hapetusaste on aina positiivinen.

Kun elektroni siirtyy kohti atomia, arvoa pidetään negatiivisena ja elementtiä hapettimena. Atomi ottaa vastaan ​​elektroneja, kunnes ulkoinen energiataso on valmis. Useimmat ei-metallit ovat hapettavia aineita.

Yksinkertaisilla aineilla, jotka eivät reagoi, on aina nollahapetustila.

Riisi. 1. Taulukko hapettumisasteista.

Yhdisteessä ei-metalliatomilla, jolla on pienempi elektronegatiivisuus, on positiivinen hapetustila.

Määritelmä

Voit määrittää maksimi- ja vähimmäishapetusasteen (kuinka monta elektronia atomi voi antaa ja ottaa) Mendelejevin jaksollisen taulukon avulla.

Maksimiteho on yhtä suuri kuin sen ryhmän lukumäärä, jossa elementti sijaitsee, tai valenssielektronien lukumäärä. Pienin arvo määritetään kaavalla:

Nro (ryhmät) - 8.

Riisi. 2. Jaksotaulukko.

Hiili on neljännessä ryhmässä, joten sen korkein hapetusaste on +4 ja alin on -4. Rikin maksimihapetusaste on +6, minimi -2. Useimmilla ei-metalleilla on aina muuttuva - positiivinen ja negatiivinen - hapetusaste. Poikkeuksena on fluori. Sen hapetusaste on aina -1.

On muistettava, että tämä sääntö ei koske ryhmien I ja II alkali- ja maa-alkalimetalleja. Näillä metalleilla on jatkuva positiivinen hapetusaste - litium Li +1, natrium Na +1, kalium K +1, beryllium Be +2, magnesium Mg +2, kalsium Ca +2, strontium Sr +2, barium Ba +2. Muita metalleja saattaa näkyä vaihtelevassa määrin hapettumista. Poikkeuksena on alumiini. Vaikka se on ryhmässä III, sen hapetusaste on aina +3.

Riisi. 3. Alkali- ja maa-alkalimetallit.

Ryhmästä VIII korkein aste+8 hapettumissa voi esiintyä vain ruteenia ja osmiumia. Kullan ja kuparin, jotka kuuluvat ryhmään I, hapetusaste on +3 ja +2.

Äänite

Tallentaaksesi hapetustilan oikein, sinun tulee muistaa muutama sääntö:

• inertit kaasut eivät reagoi, joten niiden hapetusaste on aina nolla;
• yhdisteissä muuttuva hapetusaste riippuu muuttuvasta valenssista ja vuorovaikutuksesta muiden alkuaineiden kanssa;
• vetyä yhdisteissä, joissa on metalleja negatiivinen aste hapetus - Ca +2H2-1, Na +1 H-1;
• hapen hapetusaste on aina -2, paitsi happifluoridilla ja peroksidilla - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.

Mitä olemme oppineet?

Hapetusaste on ehdollinen arvo, joka osoittaa kuinka monta elektronia elementin atomi on vastaanottanut tai luovuttanut yhdisteessä. Arvo riippuu valenssielektronien lukumäärästä. Metalleilla yhdisteissä on aina positiivinen hapetusaste, ts. ovat restauroijia. Alkali- ja maa-alkalimetallien hapetusaste on aina sama. Epämetallit fluoria lukuun ottamatta voivat ottaa positiivisia ja negatiivisia hapettumisasteita.

Videokurssi "Get an A" sisältää kaikki tarvitsemasi aiheet onnistunut toimitus KÄYTÄ matematiikassa 60-65 pisteelle. Täysin kaikki profiilin tehtävät 1-13 USE matematiikassa. Soveltuu myös matematiikan peruskäytön suorittamiseen. Jos haluat läpäistä kokeen 90-100 pisteellä, sinun tulee ratkaista osa 1 30 minuutissa ja ilman virheitä!

Valmennuskurssi tenttiin luokille 10-11 sekä opettajille. Kaikki mitä tarvitset matematiikan tentin osan 1 (ensimmäiset 12 tehtävää) ja tehtävän 13 (trigonometria) ratkaisemiseen. Ja tämä on yli 70 pistettä yhtenäisestä valtionkokeesta, eikä sadan pisteen opiskelija eikä humanisti tule toimeen ilman niitä.

Kaikki tarvittava teoria. Nopeita tapoja tentin ratkaisuja, ansoja ja salaisuuksia. Kaikki osan 1 asiaankuuluvat tehtävät FIPI-pankin tehtävistä on analysoitu. Kurssi täyttää täysin USE-2018:n vaatimukset.

Kurssi sisältää 5 isoa aihetta, kukin 2,5 tuntia. Jokainen aihe on annettu tyhjästä, yksinkertaisesti ja selkeästi.

Satoja koetehtäviä. Tekstitehtävät ja todennäköisyysteoria. Yksinkertaiset ja helposti muistettavat ongelmanratkaisualgoritmit. Geometria. Teoria, viitemateriaali, kaikentyyppisten USE-tehtävien analyysi. Stereometria. Ovelia temppuja ratkaisemiseen, hyödyllisiä huijauslehtiä, tilamielikuvituksen kehittäminen. Trigonometria tyhjästä - tehtävään 13. Ymmärtäminen tukkeutumisen sijaan. Visuaalinen selitys monimutkaisia ​​käsitteitä. Algebra. Juuret, potenssit ja logaritmit, funktio ja derivaatta. Pohja kokeen 2. osan monimutkaisten tehtävien ratkaisemiseen.

Hapetustila on atomin ehdollinen varaus molekyylissä, se vastaanottaa atomin elektronien täydellisen hyväksymisen seurauksena, se lasketaan olettaen, että kaikki sidokset ovat luonteeltaan ionisia. Kuinka määrittää hapettumisaste?

Hapettumisasteen määritys

Siellä on varautuneita hiukkasia, ioneja, positiivinen varaus joka on yhtä suuri kuin yhdestä atomista vastaanotettujen elektronien lukumäärä. Ionin negatiivinen varaus on yhtä suuri kuin kemiallisen alkuaineen yhden atomin hyväksymien elektronien lukumäärä. Esimerkiksi sellaisen alkuaineen kuin Ca2+ tulo tarkoittaa, että alkuaineiden atomit ovat menettäneet yhden, kaksi tai kolme alkuainetta. Ioniyhdisteiden ja molekyyliyhdisteiden koostumuksen löytämiseksi meidän on tiedettävä kuinka määrittää alkuaineiden hapetusaste. Hapetustilat ovat negatiivisia, positiivisia ja nolla. Jos otamme huomioon atomien lukumäärän, niin algebrallinen hapetustila molekyylissä on nolla.

Elementin hapetustilan määrittämiseksi sinun on ohjattava tiettyjä tietoja. Esimerkiksi metalliyhdisteissä hapetusaste on positiivinen. Ja korkein hapetusaste vastaa jaksollisen järjestelmän ryhmänumeroa, jossa elementti sijaitsee. Metallien hapetustilat voivat olla positiivisia tai negatiivisia. Tämä riippuu tekijästä, jolla atomi metalli on yhdistetty. Esimerkiksi, jos se on kytketty metalliatomiin, aste on negatiivinen, mutta jos se on kytketty ei-metalliin, aste on positiivinen.

Metallin negatiivinen korkein hapetusaste voidaan määrittää vähentämällä luvusta kahdeksan sen ryhmän luku, jossa tarvittava alkuaine sijaitsee. Yleensä se on yhtä suuri kuin ulkokerroksen elektronien lukumäärä. Näiden elektronien lukumäärä vastaa myös ryhmänumeroa.

Kuinka laskea hapetustila

Useimmissa tapauksissa tietyn alkuaineen atomin hapetusaste ei vastaa sen muodostamien sidosten määrää, eli se ei ole yhtä suuri kuin tämän alkuaineen valenssi. Tämä näkyy selvästi orgaanisten yhdisteiden esimerkissä.

Muistutan, että hiilen valenssi orgaanisissa yhdisteissä on 4 (eli se muodostaa 4 sidosta), mutta hiilen hapetusaste esimerkiksi metanolissa CH 3 OH on -2, CO 2 +4:ssä. CH4-4, muurahaishapossa HCOOH + 2. Valenssi mitataan kovalenttisten kemiallisten sidosten lukumäärällä, mukaan lukien luovuttaja-akseptorimekanismin muodostamat sidokset.

Molekyylien atomien hapetusastetta määritettäessä elektronegatiivinen atomi, kun yksi elektronipari siirtyy sen suuntaan, saa varauksen -1, mutta jos elektroniparia on kaksi, niin -2 on varaus. Samojen atomien välinen sidos ei vaikuta hapettumisasteeseen. Esimerkiksi:

• Yhteys atomit C-C vastaa niiden nollahapetusastetta.
• CH-sidos - tässä hiili elektronegatiivisina atomina vastaa -1:n varausta.
• C-O-sidos, hiilen varaus, koska se on vähemmän elektronegatiivinen, on +1.

Esimerkkejä hapetusasteen määrittämisestä

1. Sellaisessa molekyylissä kuin CH 3Cl kolme C-H-sidokset C). Siten tämän yhdisteen hiiliatomin hapetusaste on yhtä suuri kuin: -3 + 1 = -2.
2. Selvitetään asetaldehydimolekyylin Cˉ³H3-C¹O-H hiiliatomien hapetusaste. Tässä yhdisteessä kolme C-H-sidosta antaa kokonaisvarauksen C-atomiin, joka on (Cº+3e→Cˉ³)-3. Kaksoissidos C = O (tässä happi ottaa elektroneja hiiliatomista, koska happi on elektronegatiivisempi) antaa C-atomiin varauksen, se on +2 (Cº-2e → C²), kun taas CH-sidoksella on varaus -1, mikä tarkoittaa, että atomin C kokonaisvaraus on: (2-1=1)+1.
3. Etsitään nyt etanolimolekyylin hapetusaste: Cˉ³H-Cˉ¹H2-OH. Tässä kolme CH-sidosta antavat kokonaisvarauksen C-atomiin, joka on (Cº+3e→Cˉ³)-3. Kaksi C-H-sidosta antaa C-atomiin varauksen, joka on yhtä suuri kuin -2, kun taas C→O-sidos antaa varauksen +1, mikä tarkoittaa C-atomin kokonaisvarausta: (-2+1= -1)-1.

Nyt tiedät kuinka määrittää elementin hapetustila. Jos sinulla on vähintään perustiedot kemiasta, tämä tehtävä ei ole sinulle ongelma.

Atomin muodollinen varaus yhdisteissä on apumäärä, sitä käytetään yleensä kuvattaessa elementtien ominaisuuksia kemiassa. Tämä ehdollinen sähkövaraus on hapettumisaste. Sen merkitys muuttuu monen seurauksena kemiallisia prosesseja. Vaikka varaus on muodollinen, se luonnehtii elävästi atomien ominaisuuksia ja käyttäytymistä redox-reaktioissa (ORD).

Hapetus ja pelkistys

Aikaisemmin kemistit käyttivät termiä "hapetus" kuvaamaan hapen vuorovaikutusta muiden alkuaineiden kanssa. Reaktioiden nimi tulee hapen latinankielisestä nimestä Oxygenium. Myöhemmin kävi ilmi, että myös muut alkuaineet hapettuvat. Tässä tapauksessa ne palautetaan - ne kiinnittävät elektroneja. Jokainen atomi muuttaa molekyylin muodostumisen aikana valenssielektronikuoren rakennetta. Tässä tapauksessa ilmestyy muodollinen varaus, jonka arvo riippuu ehdollisesti annettujen tai vastaanotettujen elektronien lukumäärästä. Tämän arvon karakterisoimiseksi käytettiin aiemmin englanninkielistä kemiallista termiä "hapetusluku", joka tarkoittaa käännöksessä "hapetuslukua". Sitä käytettäessä he lähtevät olettamuksesta, että molekyyleissä tai ioneissa olevat sitovat elektronit kuuluvat atomille, jolla on enemmän Korkea arvo elektronegatiivisuus (EO). Kyky säilyttää elektronejaan ja houkutella niitä muista atomeista ilmaistaan ​​hyvin vahvoissa ei-metalleissa (halogeenit, happi). Vahvilla metalleilla (natrium, kalium, litium, kalsium, muut alkali- ja maa-alkalielementit) on päinvastaiset ominaisuudet.

Hapettumisasteen määritys

Hapetustila on varaus, jonka atomi saisi, jos sidoksen muodostumiseen osallistuvat elektronit siirtyisivät kokonaan elektronegatiivisemmalle alkuaineelle. On aineita, joilla ei ole molekyylirakennetta (alkalimetallihalogenidit ja muut yhdisteet). Näissä tapauksissa hapetustila osuu yhteen ionin varauksen kanssa. Ehdollinen eli todellinen varaus osoittaa, mikä prosessi tapahtui ennen kuin atomit saivat omansa nykyinen tila. Positiivinen hapetusluku on kaikki yhteensä elektroneja, jotka on poistettu atomeista. Hapetustilan negatiivinen arvo on yhtä suuri kuin hankittujen elektronien lukumäärä. Kemiallisen alkuaineen hapetusastetta muuttamalla päätetään, mitä sen atomeille tapahtuu reaktion aikana (ja päinvastoin). Aineen väri määrittää, mitä muutoksia hapetustilassa on tapahtunut. Kromin, raudan ja useiden muiden alkuaineiden yhdisteet, joissa niillä on eri valenssit, ovat erivärisiä.

Negatiiviset, nolla- ja positiiviset hapetustilan arvot

Muodostuu yksinkertaisia ​​aineita kemiallisia alkuaineita samalla EO-arvolla. Tässä tapauksessa sitoutuvat elektronit kuuluvat kaikkiin rakenteellisiin hiukkasiin yhtäläisesti. Siksi sisään yksinkertaiset aineet alkuaineilla ei ole hapetusastetta (H 0 2, O 0 2, C 0). Kun atomit ottavat vastaan ​​elektroneja tai yleinen pilvi siirtyy niiden suuntaan, on tapana kirjoittaa varaukset miinusmerkillä. Esimerkiksi F-1, O-2, C-4. Luovuttamalla elektroneja atomit saavat todellisen tai muodollisen positiivisen varauksen. OF 2 -oksidissa happiatomi luovuttaa yhden elektronin kumpikin kahdelle fluoriatomille ja on O +2 -hapetustilassa. Uskotaan, että molekyylissä tai moniatomisessa ionissa elektronegatiivisemmat atomit vastaanottavat kaikki sitovat elektronit.

Rikki on alkuaine, jolla on erilaiset valenssit ja hapetustilat.

Pääalaryhmien kemiallisilla elementeillä on usein pienempi valenssi, joka on yhtä suuri kuin VIII. Esimerkiksi rikin valenssi rikkivetyssä ja metallisulfideissa on II. Alkuaineelle on tunnusomaista keski- ja korkeammat valenssit viritetyssä tilassa, kun atomi luovuttaa yhden, kaksi, neljä tai kaikki kuusi elektronia ja osoittaa valenssit I, II, IV, VI. Samoilla arvoilla, vain miinus- tai plusmerkillä, on rikin hapetusaste:

• fluorisulfidissa antaa yhden elektronin: -1;
• rikkivetyssä alin arvo: -2;
• dioksidivälitilassa: +4;
• trioksidissa, rikkihapossa ja sulfaateissa: +6.

Korkeimmassa hapetustilassaan rikki hyväksyy vain elektroneja, alimmassa tilassaan sillä on voimakkaita pelkistäviä ominaisuuksia. S+4-atomit voivat toimia pelkistimenä tai hapettavina aineina yhdisteissä olosuhteista riippuen.

Elektronien siirtyminen kemiallisissa reaktioissa

Natriumkloridikiteiden muodostuessa natrium luovuttaa elektroneja elektronegatiivisemmalle kloorille. Alkuaineiden hapetustilat ovat yhtäpitäviä ionien varausten kanssa: Na +1 Cl -1 . Sosialisaation ja siirtymän synnyttämille molekyyleille elektroniparit elektronegatiivisempaan atomiin vain muodollisen varauksen käsite on sovellettavissa. Mutta voidaan olettaa, että kaikki yhdisteet koostuvat ioneista. Sitten atomit hankkivat elektroneja puoleensa vetämällä ehdollisen negatiivisen varauksen ja luovuttamalla positiivisen varauksen. Ilmoita reaktioissa, kuinka monta elektronia on siirtynyt. Esimerkiksi hiilidioksidimolekyylissä C +4 O - 2 2 hiilen kemiallisen symbolin oikeassa yläkulmassa oleva indeksi näyttää atomista poistettujen elektronien lukumäärän. Tämän aineen hapen hapetusaste on -2. Vastaava indeksi kemiallisella merkillä O on lisättyjen elektronien lukumäärä atomissa.

Kuinka laskea hapetustilat

Atomien luovuttamien ja lisäämien elektronien lukumäärän laskeminen voi olla aikaa vievää. Seuraavat säännöt helpottavat tätä tehtävää:

1. Yksinkertaisissa aineissa hapetusaste on nolla.
2. Kaikkien neutraalissa aineessa olevien atomien tai ionien hapettumisen summa on nolla.
3. Kompleksisessa ionissa kaikkien alkuaineiden hapetustilojen summan tulee vastata koko hiukkasen varausta.
4. Elektronegatiivisempi atomi saa negatiivisen hapetustilan, joka kirjoitetaan miinusmerkillä.
5. Vähemmän elektronegatiiviset alkuaineet saavat positiiviset hapetustilat, ne kirjoitetaan plusmerkillä.
6. Hapen hapetusaste on yleensä -2.
7. Vedyn ominaisarvo on: +1, metallihydrideissä: H-1.
8. Fluori on kaikista alkuaineista elektronegatiivisin, sen hapetusaste on aina -4.
9. Useimmille metalleille hapetusluvut ja valenssit ovat samat.

Hapetustila ja valenssi

Useimmat yhdisteet muodostuvat redox-prosessien seurauksena. Elektronien siirtyminen tai siirtyminen alkuaineesta toiseen johtaa niiden hapetustilan ja valenssin muutokseen. Usein nämä arvot ovat samat. Synonyyminä termille "hapetustila" voidaan käyttää ilmaisua "sähkökemiallinen valenssi". Mutta on poikkeuksia, esimerkiksi ammoniumionissa typpi on neliarvoinen. Samaan aikaan tämän alkuaineen atomi on hapetustilassa -3. Orgaanisissa aineissa hiili on aina neliarvoista, mutta C-atomin hapetusasteilla metaanissa CH 4, muurahaisalkoholissa CH 3 OH:ssa ja HCOOH-hapossa on eri arvot: -4, -2 ja +2.

Redox-reaktiot

Monet redox kriittisiä prosesseja teollisuudessa, tekniikassa, elävässä ja elottomassa luonnossa: palaminen, korroosio, käyminen, solunsisäinen hengitys, fotosynteesi ja muut ilmiöt.

OVR-yhtälöitä laadittaessa kertoimet valitaan elektronisen tasapainon menetelmällä, jossa käytetään seuraavia luokkia:

• hapetustilat;
• pelkistävä aine luovuttaa elektroneja ja hapettuu;
• hapettava aine ottaa vastaan ​​elektroneja ja pelkistyy;
• annettujen elektronien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin kiinnittyneiden elektronien lukumäärä.

Elektronien hankkiminen atomin toimesta johtaa sen hapetustilan laskuun (pelkistykseen). Yhden tai useamman elektronin häviämiseen atomin toimesta liittyy alkuaineen hapetusluvun kasvu reaktioiden seurauksena. Ionien välillä virtaavalle OVR:lle vahvoja elektrolyyttejä V vesiliuokset, useammin he eivät käytä elektronista tasapainoa, vaan puolireaktioiden menetelmää.