Ступінь окиснення. Визначення ступеня окиснення атома елемента за хімічною формулою сполуки. Складання формули сполуки за відомими ступенями окиснення атомів елементів
Після опрацювання параграфа ви зможете:
• розрізняти валентність і ступінь окиснення елемента;
• визначати ступені окиснення елементів у сполуках за їхніми формулами;
• складати хімічні формули бінарних сполук за ступенями окиснення елементів;
• використовувати поняття електронегативності під час складання хімічних формул.
Ступінь окиснення елемента - це чисельна величина електричного заряду, приписуваного атому в молекулі, якщо припустити, що електронні пари, які забезпечують зв’язок, повністю зміщені в бік більш електронегативних атомів.
Ступені окиснення позначають у формулах речовин над символами хімічних елементів: |
|
Ступінь окиснення може мати не лише додатне чи від’ємне значення. У простих речовинах ступінь окиснення атомів дорівнює нулю: |
|
Ступінь окиснення Гідрогену в сполуках з неметалічними елементами зазвичай дорівнює +1, а з металічними - -1: |
|
Флуор в усіх сполуках з іншими елементами має ступінь окиснення -1: |
|
Оксиген в усіх сполуках з іншими елементами (за винятком сполук з Флуором та тих, де атоми Оксигену сполучені між собою, наприклад у гідроген пероксиді Н-О-О-Н) має ступінь окиснення -2: |
Сума ступенів окиснення всіх атомів у сполуці дорівнює нулю.
Максимальний позитивний ступінь окиснення елемента дорівнює номеру групи, у якій він розміщений. Наприклад, максимальний позитивний ступінь окиснення Хлору становить +7 - адже цей хімічний елемент розташовано у VIIA групі періодичної системи. Мінімальний (негативний) ступінь окиснення неметалічного елемента дорівнює різниці між номером групи і числом 8. Так, мінімальний ступінь окиснення Сульфуру дорівнює -2 (різниці між номером групи VI і числом 8).
Як визначити ступінь окиснення хімічного елемента за формулою речовини? Цього вміння вам допоможе набути алгоритмічний припис. Розгляньмо приклади.
Послідовність дій |
Приклади |
|
1. Проаналізуйте хімічну формулу речовини й визначте елементи зі сталим ступенем окиснення |
||
2. Визначте ступені окиснення цих елементів на основі будови їхніх атомів і зазначте над їхніми символами у формулі |
||
3. Визначте суму ступенів окиснення всіх атомів зі сталим ступенем окиснення. Для цього помножте ступінь окиснення на число атомів відповідного хімічного елемента |
||
4. Позначте через x або у шуканий ступінь окиснення атомів елемента зі змінним ступенем окиснення |
||
5. Алгебраїчна сума ступенів окиснення всіх атомів у сполуці дорівнює нулю. На підставі цього обчисліть значення x або у |
||
6. Зазначте обчислений ступінь окиснення над знаком відповідного хімічного елемента у формулі речовини |
1. Порівняйте цей припис з алгоритмом визначення валентності за формулами бінарних сполук, який ви опанували минулого року. 2. Визначте ступені окис-нення елементів 3-го періоду в їхніх вищих оксидах. Проаналізуйте здобуті дані й з'ясуйте, чи правильними є наведені в параграфі відомості про зв'язок вищого ступеня окиснення хімічного елемента з його положенням у періодичній системі.
Як скласти хімічну формулу бінарної сполуки за відомими ступенями окиснення елементів? Розгляньмо приклад - складання хімічної формули алюміній оксиду.
Послідовність дій |
Приклад |
1. Запишіть символи Алюмінію й Оксигену1 |
|
2. Зазначте над ними ступені окиснення. Алюміній - металічний елемент головної підгрупи ІІІ групи періодичної системи. На зовнішньому енергетичному рівні його атома три електрони. Тож ступінь окиснення Алюмінію +3. Оксиген - елемент VI групи головної підгрупи. На зовнішньому енергетичному рівні його атома шість електронів. Тому в сполуці з металічним елементом виявляє ступінь окиснення -2 |
|
3. Визначте найменше спільне кратне3 4 для чисел 3 і 2. Воно дорівнює шести. Поділіть його на значення ступенів окиснення й одержані індекси зазначте у формулі |
|
4. Перевірте: сумарне значення ступенів окиснення має дорівнювати нулю |
1. Порівняйте цей припис з алгоритмом складання хімічних формул бінарних сполук за валентністю, який ви вивчили торік. 2. Складіть хімічні формули вищих оксидів Кальцію, Арсену, Селену. Перевірте результат за формулами вищих оксидів, наведеними в періодичній системі.
Зверніть увагу: валентність - число хімічних зв’язків, утворених атомом. А ступінь окиснення визначають, умовно вважаючи всі полярні зв’язки повністю йонними. Ступінь окиснення, на відміну від валентності, може бути як позитивним, так і негативним, нульовим, і навіть бути дробовим числом. Значення валентності не завжди збігається із чисельним значенням ступеня окиснення. Ви можете пересвідчитися в цьому, проаналізувавши дані, наведені в таблиці 15.1.
Значення валентності й ступенів окиснення хімічних елементів у деяких речовинах
Незважаючи на широке застосування в хімії, поняття ступінь окиснення є суто формальним. Наприклад, у молекулі гідроген хлориду експериментально визначені часткові заряди на атомах Гідрогену і Хлору становлять +0,17 і -0,17 (а ступені окиснення +1 і -1). У кристалах цинк сульфіду часткові заряди на атомах Цинку і Сульфуру дорівнюють +0,86 і -0,86 замість формальних ступенів окиснення +2 і - 2.
ПРО ГОЛОВНЕ
• Ступінь окиснення елемента - це умовний заряд, який виникає на атомі внаслідок переходу електронів від одних атомів до інших або зміщення спільних електронних пар у бік атомів більш електронегативних елементів.
• Ступені окиснення зазначають у формулах речовин над символами елементів.
• Ступінь окиснення може мати не лише додатне чи від’ємне значення.
• Ступінь окиснення атомів у простих речовинах дорівнює нулю.
• Ступінь окиснення Гідрогену в сполуках з неметалічними елементами зазвичай дорівнює + 1, а з металічними 1.
• Флуор в усіх сполуках з іншими елементами має ступінь окиснення -1.
• Оксиген в усіх сполуках з іншими елементами (за винятком сполук з Флуором та тих, де атоми Оксигену сполучені між собою, наприклад у гідроген пероксиді Н-О-О-Н) має ступінь окиснення -2.
• Сума ступенів окиснення всіх атомів у сполуці дорівнює нулю.
• Максимальний позитивний ступінь окиснення елемента дорівнює номеру групи, у якій він розміщений.
• Мінімальний (негативний) ступінь окиснення неметалічного елемента дорівнює різниці між номером групи і числом 8.
Перевірте себе
1. Що таке ступінь окиснення хімічного елемента? 2. Де в хімічній формулі зазначають ступінь окиснення? 3. Чому дорівнює ступінь окиснення атомів у простих речовинах? 4. Чому дорівнює ступінь окиснення Гідрогену в сполуках з металічними елементами? Неметалічними? 5. Чому дорівнює ступінь окиснення Флуору в сполуках з іншими елементами? 6. У якій речовині ступінь окиснення Оксигену становить +2?
7. Чому дорівнює сума ступенів окиснення всіх атомів у сполуці? 8. Як визначити максимальний позитивний ступінь окиснення елемента? 9. Як обчислити мінімальний (негативний) ступінь окиснення неметалічного елемента?
Застосуйте свої знання й уміння
1. Визначте ступені окиснення елементів у сполуках, хімічні формули яких N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5, PCl3, ClO2, K3N.
2. Виберіть формули тих сполук, у яких Сульфур виявляє ступінь окиснення -2: SO2; CS2;S F6; SO3; MgS.
3. Виберіть формули сполук, у яких Гідроген виявляє ступінь окиснення -1: H2S; CaH2; LiH; NH3; AlH3; HCl.
4. Виберіть формули сполук, у яких ступені окиснення елементів дорівнюють 0: CO; Cl2; Zn; SO2; Li.
5. Виберіть формули сполук, у яких атоми Флуору мають однаковий ступінь окиснення: F2; OF2; HF; KF; MgF2.
6. Виберіть формулу сполуки, у якій Сульфур виявляє ступінь окиснення +4: SO3; SO2; H2S; ^S.
7. Виберіть хімічний елемент, який ніколи не виявляє позитивний ступінь окиснення: O; H; S; F; Na; N.
8. *Визначте ступені окиснення хімічних елементів у речовинах, формули яких H2SO3; NaOH; HClO4; C2H6; C2H5OH.
9. Складіть формули оксидів Хрому, в яких він виявляє ступені окиснення +2, +3, +6.
10. Складіть формули оксидів Нітрогену, в яких він виявляє ступені окиснення +1, +2; +3; +4; +5.
11. Порівняйте поняття «валентність» і «ступінь окиснення хімічного елемента». Відповідь оформіть як таблицю.
Творча майстерня
1. Складіть сенкан про ступінь окиснення хімічного елемента.
2. Пригадайте, що ви вивчили з теми «Хімічний зв'язок. Будова речовини», і побудуйте сходинки до успіху:
тестовий контроль знань
1. Установіть відповідність між числом протонів у атомних ядрах і будовою елек
тронних оболонок атомів.
1 6p+ А 1 s22s2
2 7p+ Б 1 s22s22p1
3 8p+ В 1 s22s22p2
4 9p+ Г 1 s22s22p3
Д 1 s22s22p4 Е 1 s22s22p5
2. Розташуйте хімічні елементи за зростанням електронегативності.
А Si Б P В N Г F
3. Електронегативність хімічних елементів зростає в рядку
А C, Si, S Б P, Cl, I В Br, Cl, S Г Se, S, Cl
4. Укажіть речовину з йонним типом хімічного зв’язку.
А PH3 Б CaF2 В HI Г Br2
5. Немолекулярну будову має речовина, хімічна формула якої
АI2 Б F2 В S8 Г B
6. У вузлах кристалічних ґраток ментолу містяться
А молекули Б атоми
В атоми та йони Г молекули та йони
7. У летких сполуках хімічних елементів з Гідрогеном, загальна формула яких НЕ,
кількість спільних електронних пар дорівнює А 1 Б 2 В 3 Г 4
8. Сталий ступінь окиснення в
А Li Б C В Cl Г Cu
9. Ступінь окиснення Брому в сполуці, формула якої HBrO3, дорівнює
А +1 Б —1 В +5 Г —5
10. Формула сполуки Алюмінію з Хлором -
А AlCl Б AlCl3 В Al3Cl Г AlCl2
11. Ступінь окиснення Сульфуру у вищому оксиді дорівнює
А -2 Б 0 В +4 Г +6
12. Немолекулярну будову має речовина, хімічна формула якої
А SO3 Б H2O В NaCl Г CO2
Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Лашевська
Автор: admin от 21-10-2016, 03:04, Переглядів: 23523