Hvordan bestemme oksidasjonstilstanden. Oksidasjonstilstand og regler for beregning av den Regler for å bestemme oksidasjonstilstanden i kjemiske forbindelser

III grad På dette stadiet observeres alvorlig skade på målorganer: - kar - blokkering av arteriene, disseksjon av aortaveggene; - hjerte - hjertesvikt, angina pectoris, hjerteinfarkt; - nyrer - høy konsentrasjon av kreatinin i plasma, nyre

Grad 12. Om løgn

Grad 12. Om løgn Løgn er en kriminell lidenskap. Dens syndighet øker av det faktum at den er et uatskillelig tilbehør og så å si djevelens vesen, om hvem Frelseren definitivt sa at det ikke er noen sannhet i ham. Han er en løgner og løgnens far (jfr. Joh 8:44) Forbryteren selv er det

6.1.5 Utvikling av evnene til den aerobe oksidasjonsmekanismen i arbeidende muskler. 6.1.5.1 Øke antall muskelfibre som er i stand til aerob resyntese av ATP.

6.1.5 Utvikling av evnene til den aerobe oksidasjonsmekanismen i arbeidende muskler. 6.1.5.1 Øke antall muskelfibre som er i stand til aerob resyntese av ATP. For å rengjøre leiligheten din må du først skaffe deg en leilighet. For å i muskel

I kjemi refererer begrepene "oksidasjon" og "reduksjon" til reaksjoner der et atom eller en gruppe atomer henholdsvis mister eller får elektroner. Oksydasjonstilstanden er en numerisk verdi tilordnet ett eller flere atomer som karakteriserer antall omfordelte elektroner og viser hvordan disse elektronene er fordelt mellom atomene under en reaksjon. Å bestemme denne verdien kan enten være en enkel eller ganske kompleks prosedyre, avhengig av atomene og molekylene som består av dem. Dessuten kan atomene til noen grunnstoffer ha flere oksidasjonstilstander. Heldigvis er det enkle, entydige regler for å bestemme oksidasjonstilstanden; for å bruke dem trygt, er kunnskap om grunnleggende kjemi og algebra tilstrekkelig.

Trinn

Del 1

Finn ut om det aktuelle stoffet er elementært. Oksydasjonstilstanden til atomer utenfor en kjemisk forbindelse er null. Denne regelen gjelder både for stoffer dannet fra individuelle frie atomer, og for de som består av to eller polyatomiske molekyler av ett element.

• For eksempel har Al(s) og Cl 2 en oksidasjonstilstand på 0 fordi begge er i en kjemisk ubundet elementær tilstand.
• Vær oppmerksom på at den allotrope formen av svovel S8, eller oktasulfur, til tross for sin atypiske struktur, også er preget av en null oksidasjonstilstand.

1. Finn ut om det aktuelle stoffet består av ioner. Oksydasjonstilstanden til ioner er lik ladningen deres. Dette gjelder både for frie ioner og for de som er en del av kjemiske forbindelser.

   • For eksempel er oksidasjonstilstanden til Cl - ion -1.
   • Oksydasjonstilstanden til Cl-ionet i den kjemiske forbindelsen NaCl er også -1. Siden Na-ionet per definisjon har en ladning på +1, konkluderer vi med at Cl-ionet har en ladning på -1, og dermed er dets oksidasjonstilstand -1.

2. Vær oppmerksom på at metallioner kan ha flere oksidasjonstilstander. Atomene til mange metalliske grunnstoffer kan ioniseres i ulik grad. For eksempel er ladningen til ioner av et metall som jern (Fe) +2 eller +3. Ladningen til metallioner (og deres oksidasjonstilstand) kan bestemmes av ladningene til ioner av andre elementer som metallet er en del av en kjemisk forbindelse med; i teksten er denne ladningen indikert med romertall: for eksempel har jern (III) en oksidasjonstilstand på +3.

   • Som et eksempel kan du vurdere en forbindelse som inneholder et aluminiumion. Den totale ladningen av AlCl 3-forbindelsen er null. Siden vi vet at Cl - ioner har en ladning på -1, og det er 3 slike ioner i forbindelsen, for at det aktuelle stoffet skal være totalt nøytralt, må Al-ionet ha en ladning på +3. Dermed, i dette tilfellet, er oksidasjonstilstanden til aluminium +3.

3. Oksydasjonstilstanden til oksygen er -2 (med noen unntak). I nesten alle tilfeller har oksygenatomer en oksidasjonstilstand på -2. Det er noen få unntak fra denne regelen:

   • Hvis oksygen er i sin elementære tilstand (O2), er oksidasjonstilstanden 0, som tilfellet er for andre elementære stoffer.
   • Hvis oksygen er inkludert peroksid, dens oksidasjonstilstand er -1. Peroksider er en gruppe forbindelser som inneholder en enkel oksygen-oksygenbinding (det vil si peroksidanion O 2 -2). For eksempel, i sammensetningen av H 2 O 2 (hydrogenperoksid)-molekylet, har oksygen en ladning og oksidasjonstilstand på -1.
   • Når det kombineres med fluor, har oksygen en oksidasjonstilstand på +2, les regelen for fluor nedenfor.

4. Hydrogen har en oksidasjonstilstand på +1, med noen unntak. Som med oksygen, er det unntak her også. Vanligvis er oksidasjonstilstanden til hydrogen +1 (med mindre den er i elementær tilstand H2). Imidlertid, i forbindelser kalt hydrider, er oksidasjonstilstanden til hydrogen -1.

   • For eksempel, i H2O er oksidasjonstilstanden til hydrogen +1 fordi oksygenatomet har en -2 ladning og to +1 ladninger er nødvendig for total nøytralitet. Imidlertid, i sammensetningen av natriumhydrid, er oksidasjonstilstanden til hydrogen allerede -1, siden Na-ionet har en ladning på +1, og for generell elektrisk nøytralitet må ladningen til hydrogenatomet (og dermed dets oksidasjonstilstand) være lik -1.

5. Fluor Alltid har en oksidasjonstilstand på -1. Som allerede nevnt, kan oksidasjonstilstanden til noen grunnstoffer (metallioner, oksygenatomer i peroksider, etc.) variere avhengig av en rekke faktorer. Oksydasjonstilstanden til fluor er imidlertid alltid -1. Dette forklares med det faktum at dette grunnstoffet har høyest elektronegativitet - med andre ord er fluoratomer minst villige til å skille seg av med sine egne elektroner og tiltrekker seg mest aktivt fremmede elektroner. Dermed forblir belastningen deres uendret.

6. Summen av oksidasjonstilstander i en forbindelse er lik ladningen. Oksydasjonstilstandene til alle atomer i en kjemisk forbindelse må summeres til ladningen til den forbindelsen. For eksempel, hvis en forbindelse er nøytral, må summen av oksidasjonstilstandene til alle atomene være null; hvis forbindelsen er et polyatomisk ion med en ladning på -1, er summen av oksidasjonstilstandene -1, og så videre.

   • Dette er en god måte å sjekke - hvis summen av oksidasjonstilstandene ikke tilsvarer den totale ladningen til forbindelsen, så har du gjort en feil et sted.

   Del 2

   Bestemmelse av oksidasjonstilstand uten bruk av kjemiens lover

   1. Finn atomer som ikke har strenge regler for oksidasjonstall. For noen grunnstoffer er det ingen fast etablerte regler for å finne oksidasjonstilstanden. Hvis et atom ikke faller inn under noen av reglene som er oppført ovenfor og du ikke kjenner ladningen (for eksempel er atomet en del av et kompleks og ladningen er ikke spesifisert), kan du bestemme oksidasjonstallet til et slikt atom ved å eliminering. Bestem først ladningen til alle andre atomer i forbindelsen, og beregn deretter oksidasjonstilstanden til et gitt atom fra den kjente totale ladningen til forbindelsen.

      • For eksempel, i forbindelsen Na 2 SO 4 er ladningen til svovelatomet (S) ukjent - vi vet bare at den ikke er null, siden svovel ikke er i en elementær tilstand. Denne forbindelsen tjener som et godt eksempel for å illustrere den algebraiske metoden for å bestemme oksidasjonstilstanden.

   2. Finn oksidasjonstilstandene til de gjenværende grunnstoffene i forbindelsen. Bruk reglene beskrevet ovenfor, bestem oksidasjonstilstandene til de gjenværende atomene i forbindelsen. Ikke glem unntakene fra reglene når det gjelder O-, H-atomer og så videre.

      • For Na 2 SO 4, ved å bruke våre regler, finner vi at ladningen (og derfor oksidasjonstilstanden) til Na-ionet er +1, og for hvert av oksygenatomene er den -2.
   3. I forbindelser må summen av alle oksidasjonstilstander være lik ladningen. For eksempel, hvis forbindelsen er et diatomisk ion, må summen av oksidasjonstilstandene til atomene være lik den totale ioneladningen.
   4. Det er veldig nyttig å kunne bruke det periodiske systemet og vite hvor metalliske og ikke-metalliske grunnstoffer er plassert i det.
   5. Oksydasjonstilstanden til atomer i elementær form er alltid null. Oksydasjonstilstanden til et enkelt ion er lik ladningen. Elementer fra gruppe 1A i det periodiske system, slik som hydrogen, litium, natrium, i sin elementære form har en oksidasjonstilstand på +1; Gruppe 2A metaller som magnesium og kalsium har en oksidasjonstilstand på +2 i sin elementære form. Oksygen og hydrogen, avhengig av type kjemisk binding, kan ha 2 forskjellige oksidasjonstilstander.

Et av de grunnleggende konseptene i kjemi, mye brukt i å utarbeide ligninger for redoksreaksjoner, er oksidasjonstilstand atomer.

For praktiske formål (når du komponerer ligninger for redoksreaksjoner), er det praktisk å representere ladningene på atomer i molekyler med polare bindinger som heltall lik ladningene som ville oppstå på atomene hvis valenselektronene ble fullstendig overført til mer elektronegative atomer, dvs. e. hvis bindingene var helt ioniske. Disse ladningsverdiene kalles oksidasjonstilstander. Oksydasjonstilstanden til ethvert element i et enkelt stoff er alltid 0.

I molekylene til komplekse stoffer har noen grunnstoffer alltid en konstant oksidasjonstilstand. De fleste grunnstoffer er preget av variable oksidasjonstilstander, forskjellig i både fortegn og størrelse, avhengig av sammensetningen av molekylet.

Ofte er oksidasjonstilstanden lik valensen og skiller seg fra den bare i fortegn. Men det er forbindelser der oksidasjonstilstanden til et grunnstoff ikke er lik dets valens. Som allerede nevnt, i enkle stoffer er oksidasjonstilstanden til et element alltid null, uavhengig av dets valens. Tabellen sammenligner valensene og oksidasjonstilstandene til noen grunnstoffer i forskjellige forbindelser.

Oksidasjonstilstand for et atom (element) i en forbindelse er den betingede ladningen beregnet under antagelsen om at forbindelsen kun består av ioner. Ved bestemmelse av oksidasjonstilstanden er det konvensjonelt antatt at valenselektronene i en forbindelse overføres til mer elektronegative atomer, og derfor består forbindelsene av positivt og negativt ladede ioner. I virkeligheten er det i de fleste tilfeller ikke en fullstendig donasjon av elektroner, men bare en forskyvning av et elektronpar fra ett atom til et annet. Så kan vi gi en annen definisjon: Oksydasjonstilstanden er den elektriske ladningen som ville oppstå på et atom dersom elektronparene som det er koblet til andre atomer i forbindelsen med ble overført til flere elektronegative atomer, og elektronparene som forbinder identiske atomer var delt mellom dem.

Ved beregning av oksidasjonstilstander brukes en rekke enkle regler:

1 . Oksydasjonstilstanden til grunnstoffer i enkle stoffer, både monoatomiske og molekylære, er null (Fe 0, O 2 0).

2 . Oksydasjonstilstanden til et grunnstoff i form av et monoatomisk ion er lik ladningen til dette ionet (Na +1, Ca +2, S –2).

3 . I forbindelser med en kovalent polar binding refererer en negativ ladning til det mer elektronegative atomet, og en positiv ladning til det mindre elektronegative atomet, og oksidasjonstilstandene til elementene har følgende verdier:

Oksydasjonstilstanden til fluor i forbindelser er alltid -1;

Oksydasjonstilstanden til oksygen i forbindelser er -2 (); med unntak av peroksider, der det formelt er lik -1 (), oksygenfluorid, hvor det er lik +2 (), samt superoksider og ozonider, hvor oksygenets oksidasjonstilstand er -1/2;

Oksydasjonstilstanden til hydrogen i forbindelser er +1 (), med unntak av metallhydrider, hvor den er -1 ( );

For alkali- og jordalkalielementer er oksidasjonstilstandene henholdsvis +1 og +2.

De fleste grunnstoffer kan ha variable oksidasjonstilstander.

4 . Den algebraiske summen av oksidasjonstilstander i et nøytralt molekyl er lik null, i et komplekst ion er det lik ladningen til ionet.

For grunnstoffer med variabel oksidasjonstilstand er verdien lett å beregne, ved å kjenne formelen til forbindelsen og bruke regel nr. 4. For eksempel er det nødvendig å bestemme graden av oksidasjon av fosfor i fosforsyre H 3 PO 4. Siden oksygen har CO = –2, og hydrogen har CO = +1, må oksidasjonstilstanden være +5 for at fosfor skal ha nullsum:

For eksempel, i NH 4 Cl er summen av oksidasjonstilstandene til alle hydrogenatomer 4×(+1), og oksidasjonstilstanden til klor er -1, derfor må oksidasjonstilstanden til nitrogen være lik -3. I SO 4 2– sulfationet er summen av oksidasjonstilstandene til de fire oksygenatomene -8, så svovel må ha en oksidasjonstilstand på +6 for at den totale ladningen til ionet skal være -2.

Konseptet med oksidasjonstilstand for de fleste forbindelser er betinget, fordi reflekterer ikke den virkelige effektive ladningen til et atom, men dette konseptet er veldig mye brukt i kjemi.

Maksimum, og for ikke-metaller, minimum oksidasjonstilstand har en periodisk avhengighet av serienummeret i D.I. PSHE. Mendeleev, som skyldes den elektroniske strukturen til atomet.

I kjemiske reaksjoner må regelen om å bevare den algebraiske summen av oksidasjonstilstandene til alle atomer være oppfylt. I den komplette ligningen for en kjemisk reaksjon må oksidasjons- og reduksjonsprosessene nøyaktig kompensere hverandre Selv om graden av oksidasjon, som nevnt ovenfor, er et ganske formelt konsept, brukes det i kjemi til følgende formål: for det første for å kompilere ligninger av redoksreaksjoner, for det andre for å forutsi redoksegenskapene til grunnstoffer i en forbindelse.

Mange grunnstoffer er preget av flere verdier av oksidasjonstilstander, og ved å beregne oksidasjonstilstanden kan man forutsi redoksegenskaper: et grunnstoff i den høyeste negative oksidasjonstilstanden kan bare donere elektroner (oksidere) og være et reduksjonsmiddel, i den høyeste positiv oksidasjonstilstand den kan bare akseptere elektroner (redusere). ) og være et oksidasjonsmiddel, i mellomliggende oksidasjonstilstander - både oksiderer og reduserer.

Oksidasjonsreduksjon er en enkelt, sammenkoblet prosess. Oksidasjon tilsvarer en økning i oksidasjonstilstanden til grunnstoffet, og gjenoppretting - dens reduksjon.

Mange lærebøker følger tolkningen av oksidasjon som tap av elektroner, og reduksjon som gevinst. Denne tilnærmingen, foreslått av den russiske forskeren Pisarzhevsky (1916), er anvendelig på elektrokjemiske prosesser på elektroder og er relatert til utladning (lading) av ioner og molekyler.

Imidlertid er forklaringen på endringer i oksidasjonstilstander som prosesser for fjerning og tilsetning av elektroner generelt feil. Det kan brukes på noen enkle ioner som

Cl-®C10.

For å endre oksidasjonstilstanden til atomer i komplekse ioner som

Cr042 -®Cr +3

en reduksjon i den positive oksidasjonstilstanden til krom fra +6 til +3 tilsvarer en mindre reell økning i den positive ladningen (på Cr i CrO 4 2 - reell ladning "+0,2 elektronladning, og på Cr +3 - fra +2 til +1,5 i forskjellige forbindelser).

Overføringen av ladning fra reduksjonsmidlet til oksidasjonsmidlet, lik endringen i oksidasjonstilstanden, skjer med deltakelse av andre partikler, for eksempel H + ioner:

Cr042- + 8H + + 3®Cr +3 + 4H20.

Oppføringen som presenteres heter halvreaksjoner .

Relatert informasjon.