ПРАВИЛА ВИЗНАЧЕННЯ СТУПЕНЯ ОКИСНЕННЯ.
Ступінь окиснення елементів у простих речовинах дорівнює нулю.
Ступінь окиснення простого йона відповідає його заряду.
Ступінь окиснення Гідрогену у більшості сполук дорівнює +1, а в сполуках з металами (гідридах) дорівнює -1.
Ступінь окиснення Флуору у всіх сполуках дорівнює -1.
Ступінь окиснення Оксигену у всіх сполуках -2, крім O+2F2 , Н2+1О2-1.
Ступінь окиснення металів у сполуках завжди позитивний.
Найвищий ступінь окиснення відповідає номеру групи, до якої належить елемент, за винятком Флуору, Оксигену.
Більш електронегативний елемент завжди має негативний ступінь окиснення.
Мінімальний (негативний) ступінь окиснення неметалічного елемента дорівнює номеру групи, в якій він перебуває, мінус 8.
У бінарних сполуках хімічний елемент, що стоїть у ряду електронегативності: F О N Cl Br S Р С Н Si Al Mg Са Na Cs
лівіше, виявляє негативний ступінь окиснення, а той, що стоїть правіше, — позитивний.
ВЛАСТИВІСТЬ ЕЛЕКТРОНЕЙТРАЛЬНОСТІ: алгебраїчна сума ступенів окиснення атомів у хімічній сполуці завжди дорівнює нулю, а у складному йоні - заряду йона.
Знаємо, розуміємо
1. Сформулюйте визначення ступеня окиснення та окисно-відновних реакцій. Ступінь окиснення — це умовний заряд атома, обчислений на основі припущення, що всі хімічні зв’язки в речовині — йонні. Окисно-відновні реакції — це реакції, які відбуваються зі зміною ступенів окиснення хімічних елементів.
2. Який процес називають окисненням, а який — відновленням? Процес віддачі електронів прийнято називати окисненням, а процес приєднання — відновленням.
3. Як змінюється ступінь окиснення елемента під час:
а) віддачі електронів; Збільшується
б) приєднання електронів? Зменшується
Застосовуємо
Вправа 78. Визначте ступені окиснення хімічних елементів у речовинах за формулами:
О20, Zn+2O-2, S+4O2-2, N-3H3+, C-4H4+.
Вправа 79. Складіть рівняння реакцій бромідної кислоти з натрієм і натрій оксидом.
2HBr + 2Na = 2NaBr + H2↑
2HBr + Na2O = 2NaBr + H2O
Яка з реакцій є окисно-відновною? Реакція бромідної кислоти з натрієм, бо відбувається зі зміною ступенів окиснення хімічних елементів.
Щоб встановити тип реакції за ознакою зміни ступеня окиснення елементів, потрібно визначити ступені окиснення всіх хімічних елементів у формулах реагентів і продуктів реакції та порівняти їх.
2H+Br- + 2Na0 = 2Na+Br- + H20 - окисно-відновна реакція, бо елементи Гідроген і Натрій змінили ступені окиснення.
2H+Br- + Na2+O-2 = 2Na+Br- + H2+O-2 - реакція, що відбувається без зміни ступеня окиснення елементів.
Вправа 80. Складіть рівняння реакції магнію з хлором. Запишіть електронний баланс, зазначте процеси окиснення й відновлення.
Mg + Cl2 = MgCl2
Mg0 + Cl20 = Mg+2Cl2-1
Mg0 -2e -> Mg+2 - процес окиснення
Cl20 +2e -> 2Cl-1 - процес відновлення
Процес віддачі електронів прийнято називати окисненням, а процес приєднання — відновленням. Під час окиснення ступінь окиснення збільшується (у нашому випадку від 0 до +2), а під час відновлення — зменшується (від 0 до -1).
Вправа 81. Оберіть назву структурних частинок атома, зміна кількості яких спричинює зміну ступеня окиснення хімічного елемента.
| А протони | Б електрони | В нейтрони |
Вправа 82. Зазначте для кожного випадку кількість відданих чи приєднаних електронів. Які зі схем відображають процес окиснення, а які — відновлення?
| P0 -> P+5 |
-5е віддав 5 електронів |
процес окиснення |
| Br0 -> Br-1 |
+1е приєднав 1 електрон |
процес відновлення |
| Mn+7 -> Mn+2 |
+5е приєднав 5 електронів |
процес відновлення |
| S+4 -> S+6 |
-2е віддав 2 електрони |
процес окиснення |
Вправа 83. Як пояснити з погляду електронної будови атомів, що у двохатомних молекулах простих речовин ступінь окиснення нульовий? Двохатомні молекули простих речовин складаються з атомів однакових хімічних елементів, що мають однакову електронегативність, тому спільна електронна пара є симетричною і не зміщена у жоден бік, хімічний зв'язок - ковалентний неполярний.
Ступінь окиснення вказує на полярність хімічних зв'язків.
Додаткове завдання
1. Пригадайте, як обчислюють ступінь окиснення елемента за хімічною формулою сполуки, визначте ступені окиснення елементів за формулами.
Відповідь: N20, N2+1O-2, N2+3O3-2, Li3+1N-3, N+4O2-2, N-3H3+1, Mg3+2N2-3.
2. Пригадайте правила складання формул бінарних сполук за відомими ступенями окиснення елементів. Користуючись ними, складіть формули зазначених сполук Хлору.
Відповідь: Cl2O, CCl4, Cl2O, Cl2O5, HCl, Cl2O7, AlCl3, CaCl2
3. За поданими схемами визначте, процеси окиснення чи відновлення вони відображають. Для кожної схеми зазначте кількість відданих чи приєднаних електронів.
N0 +3e → N-3 процес відновлення
N0 -2е → N+2 процес окиснення
N+2 -2е → N+4 процес окиснення