Si të përcaktohet gjendja e oksidimit. Gjendja e oksidimit dhe rregullat për llogaritjen e saj Rregullat për përcaktimin e gjendjes së oksidimit në përbërjet kimike

Shkalla III Në këtë fazë vërehen dëmtime serioze të organeve të synuara: – enët – bllokimi i arterieve, diseksioni i mureve të aortës – dështimi i zemrës, angina pectoris, infarkti i miokardit – përqendrimi i lartë i kreatininës në plazmë; renale

Shkalla 12. Rreth gënjeshtrave

Shkalla 12. Rreth gënjeshtrave Gënjeshtra është një pasion kriminal. Mëkatshmëria e tij shtohet nga fakti se është një aksesor i pandashëm dhe, si të thuash, thelbi i djallit, për të cilin Shpëtimtari tha patjetër se nuk ka të vërtetë në të. Ai është një gënjeshtar dhe babai i gënjeshtrës (krh. Gjoni 8:44).

6.1.5 Zhvillimi i aftësive të mekanizmit të oksidimit aerobik në muskujt e punës. 6.1.5.1 Rritja e numrit të fibrave muskulore të afta për risintezën aerobike të ATP.

6.1.5 Zhvillimi i aftësive të mekanizmit të oksidimit aerobik në muskujt e punës. 6.1.5.1 Rritja e numrit të fibrave muskulore të afta për risintezën aerobike të ATP. Për të pastruar banesën tuaj, së pari duhet të merrni një apartament. Në mënyrë që në muskuj

Në kimi, termat "oksidim" dhe "reduktim" i referohen reaksioneve në të cilat një atom ose grup atomesh humbet ose fiton elektrone, përkatësisht. Gjendja e oksidimit është një vlerë numerike e caktuar për një ose më shumë atome që karakterizon numrin e elektroneve të rishpërndarë dhe tregon se si këto elektrone shpërndahen midis atomeve gjatë një reaksioni. Përcaktimi i kësaj vlere mund të jetë ose një procedurë e thjeshtë ose mjaft komplekse, në varësi të atomeve dhe molekulave që përbëhen prej tyre. Për më tepër, atomet e disa elementeve mund të kenë disa gjendje oksidimi. Për fat të mirë, ekzistojnë rregulla të thjeshta, të paqarta për përcaktimin e gjendjes së oksidimit për t'i përdorur ato me siguri, njohuritë e bazave të kimisë dhe algjebrës janë të mjaftueshme.

Hapat

Pjesa 1

Përcaktoni nëse substanca në fjalë është elementare. Gjendja e oksidimit të atomeve jashtë një përbërjeje kimike është zero. Ky rregull është i vërtetë si për substancat e formuara nga atome të lira individuale, ashtu edhe për ato që përbëhen nga dy ose molekula poliatomike të një elementi.

• Për shembull, Al(s) dhe Cl 2 kanë një gjendje oksidimi prej 0 sepse të dyja janë në një gjendje elementare të palidhur kimikisht.
• Ju lutemi vini re se forma alotropike e squfurit S8, ose oktasulfuri, megjithë strukturën e tij atipike, karakterizohet gjithashtu nga një gjendje oksidimi zero.

1. Përcaktoni nëse substanca në fjalë përbëhet nga jone. Gjendja e oksidimit të joneve është e barabartë me ngarkesën e tyre. Kjo është e vërtetë si për jonet e lira ashtu edhe për ato që janë pjesë e përbërjeve kimike.

   • Për shembull, gjendja e oksidimit të jonit Cl- është -1.
   • Gjendja e oksidimit të jonit Cl në përbërjen kimike NaCl është gjithashtu -1. Meqenëse joni Na, sipas përkufizimit, ka një ngarkesë +1, konkludojmë se joni Cl ka një ngarkesë prej -1, dhe kështu gjendja e tij e oksidimit është -1.

2. Ju lutemi vini re se jonet metalike mund të kenë disa gjendje oksidimi. Atomet e shumë elementeve metalikë mund të jonizohen në shkallë të ndryshme. Për shembull, ngarkesa e joneve të një metali të tillë si hekuri (Fe) është +2 ose +3. Ngarkesa e joneve metalike (dhe gjendja e tyre e oksidimit) mund të përcaktohet nga ngarkesat e joneve të elementeve të tjerë me të cilët metali është pjesë e një përbërjeje kimike; në tekst kjo ngarkesë tregohet me numra romakë: për shembull, hekuri (III) ka një gjendje oksidimi +3.

   • Si shembull, merrni parasysh një përbërje që përmban një jon alumini. Ngarkesa totale e përbërjes AlCl 3 është zero. Meqenëse e dimë se jonet e Cl- kanë një ngarkesë prej -1, dhe në përbërje ka 3 jone të tillë, që substanca në fjalë të jetë në përgjithësi neutrale, joni Al duhet të ketë një ngarkesë +3. Kështu, në këtë rast, gjendja e oksidimit të aluminit është +3.

3. Gjendja e oksidimit të oksigjenit është -2 (me disa përjashtime). Pothuajse në të gjitha rastet, atomet e oksigjenit kanë një gjendje oksidimi prej -2. Ka disa përjashtime nga ky rregull:

   • Nëse oksigjeni është në gjendjen e tij elementare (O2), gjendja e tij e oksidimit është 0, siç është rasti për substancat e tjera elementare.
   • Nëse përfshihet oksigjeni peroksid, gjendja e tij e oksidimit është -1. Peroksidet janë një grup përbërësish që përmbajnë një lidhje të thjeshtë oksigjen-oksigjen (d.m.th., anionin peroksid O 2-2). Për shembull, në përbërjen e molekulës H 2 O 2 (peroksid hidrogjeni), oksigjeni ka një ngarkesë dhe gjendje oksidimi prej -1.
   • Kur kombinohet me fluorin, oksigjeni ka një gjendje oksidimi +2, lexoni rregullin për fluorin më poshtë.

4. Hidrogjeni ka një gjendje oksidimi +1, me disa përjashtime. Ashtu si me oksigjenin, edhe këtu ka përjashtime. Në mënyrë tipike, gjendja e oksidimit të hidrogjenit është +1 (përveç nëse është në gjendjen elementare H2). Sidoqoftë, në përbërjet e quajtura hidride, gjendja e oksidimit të hidrogjenit është -1.

   • Për shembull, në H2O gjendja e oksidimit të hidrogjenit është +1 sepse atomi i oksigjenit ka një ngarkesë -2 dhe nevojiten dy ngarkesa +1 për neutralitetin e përgjithshëm. Sidoqoftë, në përbërjen e hidridit të natriumit, gjendja e oksidimit të hidrogjenit është tashmë -1, pasi joni Na mbart një ngarkesë prej +1, dhe për neutralitetin e përgjithshëm elektrik, ngarkesa e atomit të hidrogjenit (dhe kështu gjendja e tij e oksidimit) duhet të jetë e barabartë me -1.

5. Fluori Gjithmonë ka gjendje oksidimi -1. Siç u përmend tashmë, gjendja e oksidimit të disa elementeve (joneve metalike, atomeve të oksigjenit në perokside, etj.) mund të ndryshojë në varësi të një numri faktorësh. Megjithatë, gjendja e oksidimit të fluorit është pa ndryshim -1. Kjo shpjegohet me faktin se ky element ka elektronegativitetin më të lartë - me fjalë të tjera, atomet e fluorit janë më pak të gatshëm të ndahen me elektronet e tyre dhe të tërheqin më aktivisht elektronet e huaja. Kështu, tarifa e tyre mbetet e pandryshuar.

6. Shuma e gjendjeve të oksidimit në një përbërje është e barabartë me ngarkesën e tij. Gjendjet e oksidimit të të gjithë atomeve në një përbërje kimike duhet të shtohen me ngarkesën e atij përbërësi. Për shembull, nëse një përbërje është neutrale, shuma e gjendjeve të oksidimit të të gjithë atomeve të tij duhet të jetë zero; nëse përbërja është një jon poliatomik me ngarkesë -1, shuma e gjendjeve të oksidimit është -1, e kështu me radhë.

   • Kjo është një mënyrë e mirë për të kontrolluar - nëse shuma e gjendjeve të oksidimit nuk është e barabartë me ngarkesën totale të përbërjes, atëherë keni bërë një gabim diku.

   Pjesa 2

   Përcaktimi i gjendjes së oksidimit pa përdorur ligjet e kimisë

   1. Gjeni atome që nuk kanë rregulla strikte në lidhje me numrat e oksidimit. Për disa elementë nuk ka rregulla të vendosura fort për gjetjen e gjendjes së oksidimit. Nëse një atom nuk përfshihet në asnjë nga rregullat e listuara më sipër dhe ju nuk e dini ngarkesën e tij (për shembull, atomi është pjesë e një kompleksi dhe ngarkesa e tij nuk është e specifikuar), mund të përcaktoni gjendjen e oksidimit të një atomi të tillë duke eliminimi. Së pari, përcaktoni ngarkesën e të gjitha atomeve të tjera të përbërjes dhe më pas, nga ngarkesa totale e njohur e përbërjes, llogaritni gjendjen e oksidimit të një atomi të caktuar.

      • Për shembull, në përbërjen Na 2 SO 4 ngarkesa e atomit të squfurit (S) është e panjohur - dimë vetëm se nuk është zero, pasi squfuri nuk është në gjendje elementare. Ky përbërës shërben si një shembull i mirë për të ilustruar metodën algjebrike të përcaktimit të gjendjes së oksidimit.

   2. Gjeni gjendjet e oksidimit të elementeve të mbetur në përbërje. Duke përdorur rregullat e përshkruara më sipër, përcaktoni gjendjet e oksidimit të atomeve të mbetura të përbërjes. Mos harroni për përjashtimet nga rregullat në rastin e atomeve O, H, e kështu me radhë.

      • Për Na 2 SO 4, duke përdorur rregullat tona, gjejmë se ngarkesa (dhe rrjedhimisht gjendja e oksidimit) e jonit Na është +1, dhe për secilin nga atomet e oksigjenit është -2.
   3. Në komponimet, shuma e të gjitha gjendjeve të oksidimit duhet të jetë e barabartë me ngarkesën. Për shembull, nëse përbërja është një jon diatomik, shuma e gjendjeve të oksidimit të atomeve duhet të jetë e barabartë me ngarkesën totale jonike.
   4. Është shumë e dobishme të jesh në gjendje të përdorësh tabelën periodike dhe të dish se ku ndodhen elementët metalikë dhe jo metalikë në të.
   5. Gjendja e oksidimit të atomeve në formë elementare është gjithmonë zero. Gjendja e oksidimit të një joni të vetëm është e barabartë me ngarkesën e tij. Elementet e grupit 1A të tabelës periodike, si hidrogjeni, litiumi, natriumi, në formën e tyre elementare kanë gjendje oksidimi +1; Metalet e grupit 2A si magnezi dhe kalciumi kanë një gjendje oksidimi +2 në formën e tyre elementare. Oksigjeni dhe hidrogjeni, në varësi të llojit të lidhjes kimike, mund të kenë 2 gjendje të ndryshme oksidimi.

Një nga konceptet bazë në kimi, i përdorur gjerësisht në hartimin e ekuacioneve të reaksioneve redoks, është gjendja e oksidimit atomet.

Për qëllime praktike (kur kompozohen ekuacione për reaksionet redoks), është e përshtatshme që ngarkesat e atomeve në molekulat me lidhje polare të përfaqësohen si numra të plotë të barabartë me ngarkesat që do të lindnin mbi atomet nëse elektronet e valencës do të transferoheshin plotësisht në atome më elektronegative. dmth e. nëse lidhjet ishin plotësisht jonike. Këto vlera të ngarkesave quhen gjendje oksidimi. Gjendja e oksidimit të çdo elementi në një substancë të thjeshtë është gjithmonë 0.

Në molekulat e substancave komplekse, disa elementë kanë gjithmonë një gjendje oksidimi konstante. Shumica e elementeve karakterizohen nga gjendje të ndryshueshme oksidimi, të ndryshme si në shenjë ashtu edhe në madhësi, në varësi të përbërjes së molekulës.

Shpesh numri i oksidimit është i barabartë me valencën dhe ndryshon prej tij vetëm në shenjë. Por ka komponime në të cilat gjendja e oksidimit të një elementi nuk është e barabartë me valencën e tij. Siç u përmend tashmë, në substanca të thjeshta gjendja e oksidimit të një elementi është gjithmonë zero, pavarësisht nga valenca e tij. Tabela krahason valencën dhe gjendjet e oksidimit të disa elementeve në përbërje të ndryshme.

Gjendja e oksidimit të një atomi (elementi) në një përbërje është ngarkesa e kushtëzuar e llogaritur me supozimin se përbërja përbëhet vetëm nga jone. Gjatë përcaktimit të gjendjes së oksidimit, supozohet në mënyrë konvencionale se elektronet e valencës në një përbërje transferohen në atome më elektronegative, dhe për këtë arsye komponimet përbëhen nga jone të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht. Në realitet, në shumicën e rasteve, nuk ka një dhurim të plotë të elektroneve, por vetëm një zhvendosje të një çifti elektronik nga një atom në tjetrin. Pastaj mund të japim një përkufizim tjetër: Gjendja e oksidimit është ngarkesa elektrike që do të lindte në një atom nëse çiftet elektronike me të cilat është i lidhur me atomet e tjera në përbërje do të transferoheshin në më shumë atome elektronegative, dhe çiftet elektronike që lidhin atome identike do të ishin ndarë mes tyre.

Gjatë llogaritjes së gjendjeve të oksidimit, përdoren një numër rregullash të thjeshta:

1 . Gjendja e oksidimit të elementeve në substanca të thjeshta, si monoatomike ashtu edhe molekulare, është zero (Fe 0, O 2 0).

2 . Gjendja e oksidimit të një elementi në formën e një joni monoatomik është e barabartë me ngarkesën e këtij joni (Na +1, Ca +2, S-2).

3 . Në përbërjet me një lidhje polare kovalente, një ngarkesë negative i referohet atomit më elektronegativ, dhe një ngarkesë pozitive në atomin më pak elektronegativ, dhe gjendjet e oksidimit të elementeve marrin vlerat e mëposhtme:

Gjendja e oksidimit të fluorit në përbërje është gjithmonë -1;

Gjendja e oksidimit të oksigjenit në komponimet është -2 (); me përjashtim të peroksideve, ku është formalisht i barabartë me -1 (), fluorit të oksigjenit, ku është i barabartë me +2 (), si dhe superoksideve dhe ozonideve, në të cilat gjendja e oksidimit të oksigjenit është -1/2;

Gjendja e oksidimit të hidrogjenit në përbërje është +1 (), me përjashtim të hidrideve të metaleve, ku është -1 ( );

Për elementet alkali dhe alkaline tokësore, gjendjet e oksidimit janë përkatësisht +1 dhe +2.

Shumica e elementeve mund të shfaqin gjendje të ndryshueshme oksidimi.

4 . Shuma algjebrike e gjendjeve të oksidimit në një molekulë neutrale është e barabartë me zero, në një jon kompleks është e barabartë me ngarkesën e jonit.

Për elementët me gjendje të ndryshueshme oksidimi, vlera e tij llogaritet lehtë, duke ditur formulën e përbërjes dhe duke përdorur rregullin nr. 4. Për shembull, është e nevojshme të përcaktohet shkalla e oksidimit të fosforit në acidin fosforik H 3 PO 4. Meqenëse oksigjeni ka CO = –2, dhe hidrogjeni ka CO = +1, atëherë që fosfori të ketë një shumë zero, gjendja e oksidimit duhet të jetë +5:

Për shembull, në NH 4 Cl, shuma e gjendjeve të oksidimit të të gjithë atomeve të hidrogjenit është 4×(+1), dhe gjendja e oksidimit të klorit është -1, prandaj, gjendja e oksidimit të azotit duhet të jetë e barabartë me -3. Në jonin sulfat SO 4 2-, shuma e gjendjeve të oksidimit të katër atomeve të oksigjenit është -8, kështu që squfuri duhet të ketë një gjendje oksidimi +6 që ngarkesa totale e jonit të jetë -2.

Koncepti i gjendjes së oksidimit për shumicën e komponimeve është i kushtëzuar, sepse nuk pasqyron ngarkesën reale efektive të një atomi, por ky koncept përdoret shumë gjerësisht në kimi.

Maksimumi, dhe për jometalet, gjendja minimale e oksidimit ka një varësi periodike nga numri serial në D.I. Mendeleev, që është për shkak të strukturës elektronike të atomit.

Në reaksionet kimike duhet të respektohet rregulli i ruajtjes së shumës algjebrike të gjendjeve të oksidimit të të gjithë atomeve. Në ekuacionin e plotë të një reaksioni kimik, proceset e oksidimit dhe reduktimit duhet të kompensojnë saktësisht njëri-tjetrin, megjithëse shkalla e oksidimit, siç u përmend më lart, është një koncept mjaft formal, ai përdoret në kimi për qëllimet e mëposhtme: së pari, për të përpiluar. ekuacionet e reaksioneve redoks, së dyti, për të parashikuar vetitë redoks të elementeve në një përbërje.

Shumë elementë karakterizohen nga disa vlera të gjendjeve të oksidimit, dhe duke llogaritur gjendjen e tij të oksidimit, mund të parashikohen vetitë redoks: një element në gjendjen më të lartë të oksidimit negativ mund të dhurojë vetëm elektrone (oksidohet) dhe të jetë një agjent reduktues, në nivelin më të lartë. Gjendja pozitive e oksidimit mund të pranojë vetëm elektrone (të zvogëlojë ) dhe të jetë një agjent oksidues, në gjendje të ndërmjetme oksidimi - të dyja oksidohen dhe reduktohen.

Oksidim-reduktimi është një proces i vetëm, i ndërlidhur. Oksidimi korrespondon me një rritje të gjendjes së oksidimit të elementit, dhe rikuperimi - reduktimi i tij.

Shumë tekste shkollore i përmbahen interpretimit të oksidimit si humbje e elektroneve dhe reduktimit si fitim i tyre. Kjo qasje, e propozuar nga shkencëtari rus Pisarzhevsky (1916), është i zbatueshëm për proceset elektrokimike në elektroda dhe ka të bëjë me shkarkimin (ngarkimin) e joneve dhe molekulave.

Megjithatë, shpjegimi i ndryshimeve në gjendjet e oksidimit si proceset e abstraksionit dhe shtimit të elektroneve është përgjithësisht i pasaktë. Mund të aplikohet në disa jone të thjeshtë si

Cl--®Cl0.

Për të ndryshuar gjendjen e oksidimit të atomeve në jonet komplekse si

CrO 4 2 - ®Cr +3

një rënie në gjendjen pozitive të oksidimit të kromit nga +6 në +3 korrespondon me një rritje më të vogël reale të ngarkesës pozitive (në Cr në CrO 4 2 - ngarkesë reale "+0.2 ngarkesë elektronike, dhe në Cr +3 - nga +2 në +1.5 në lidhje të ndryshme).

Transferimi i ngarkesës nga agjenti reduktues në agjentin oksidues, i barabartë me ndryshimin e gjendjes së oksidimit, ndodh me pjesëmarrjen e grimcave të tjera, për shembull, joneve H +:

CrO 4 2 - + 8H + + 3 ®Cr +3 + 4H 2 O.

Hyrja e paraqitur quhet gjysmëreaksione .

Informacione të lidhura.