Конспект по химии на тему "Степень окисления. Определение степени окисления"(8 класс)

Степень окисления

Атомы в молекулах связаны посредством химической связи. Она может быть ковалентной  или ионной.

При образовании хлорида натрия атом натрия отдает один электрон атому хлора, при этом оба атома превращаются в ионы: катион натрия(Na⁺) и хлорид - анион (Cl^‒). В результате взаимного притяжения противоположно заряженных ионов, образуется ионная связь.

 

В молекуле хлороводорода образуется ковалентная связь. У атома водорода на внешнем уровне — один электрон. У хлора на внешнем уровне — семь электронов, один из которых неспаренный. За счет неспаренных электронов образуется общая электронная пара. Это общая пара электронов смещена к атому хлора, так как он более электроотрицательный. На атомах появляются частичные заряды: H^δ+ и Cl^δ‒. Если предположить, что электрон от атома водорода полностью перешёл к атому хлора, то их заряды не будут частичные, а будут полные: H⁺¹ и Cl^-1.

 

При образовании химических соединений электроны переходят или частично смещаются от менее электроотрицательного атома к более электроотрицательному атому, в результате атомы приобретают заряд. Если представить, что все вещества состоят из ионов, тогда этот заряд получит целочисленное значение, равное количеству отданных или присоединённых электронов.

Степень окисления – это условный заряд атома в соединении, рассчитанный исходя из условия, что все связи в веществе ионные. Степень окисления может иметь положительное, отрицательное и нулевое значение: -1; 0; +1. 

Если электроны смещаются от атома, то его степень окисления положительная. Положительную степень окисления в соединениях имеет атом менее электроотрицательного элемента.

Если смещение электронов происходит к атому, то его степень окисления отрицательная. 

В простых веществах сдвига электронов нет, поэтому степень окисления атомов равна  нулю.

Значение степени окисления записывается над символом химического элемента сверху в таком порядке: вначале знак заряда, а затем его величина:

O0₂ ,       +1 AlCl _–2    ₃    ,  +3  _–1        +1+5 _–2

Ca    K₂S      Na₃P      H₃PO₄

Правила определения степеней окисления.

Некоторые химические элементы в соединениях проявляют постоянную степень окисления. К ним относятся:

-   щелочные металлы, которые всегда имеют степень окисления, равную

+1;

-   металлы IIA-группы периодической системы Д. И. Менделеева, степень окисления которых всегда равна +2;

-   алюминий и бор имеют степень окисления +3;

-   фтор, имеющий степень окисления –1;

-   кислород, проявляющий в большинстве соединений степень окисления

–2;

-   водород, имеющий в соединениях с неметаллами степень окисления +1, а в соединениях с металлами степень окисления –1.

Другие химические элементы проявляют переменные степени окисления. Например, для хлора характерен набор нечётных степеней окисления: –1, +1, +3, +5, +7, а для серы — чётных: –2, +2, +4, +6. 

В сложных веществах степень окисления атомов металла всегда положительная.

Сумма степеней окисления всех химических элементов в молекуле вещества равна нулю. 

Максимальное значение степени окисления металла можно определить по номеру группы, в которой элемент находится в Периодической таблице. Минимальное значение степени окисления неметаллов можно определить, если от номера группы отнять  8.

Атомы неметаллов имеют как положительные, так и отрицательные степени окисления.

Пользуясь этими правилами, можно найти степень окисления одного элемента по степени окисления другого элемента для сложных веществ:

двухэлементных (бинарных) или трёхэлементных соединений.

Расчёт степени окисления по формуле вещества.

Необходимо найти степень окисления  в озоне (О₃). Это простое вещество, следовательно степень окисления кислорода – ноль.

0

О₃

Необходимо найти степени окисления элементов в аммиаке (NH₃).

Мы уже знаем, что степень окисления водорода равна +1. Осталось найти эту характеристику для азота. Пусть х - искомая степень окисления. Составляем простейшее уравнение: х + 3 • (+1) = 0. Решение очевидно: х = -3.  N-3H₃+1 Укажите степени окисления всех атомов в молекуле серной кислоты (H₂SO₄). Степени окисления водорода и кислорода уже известны: H⁺¹ и O^-2

Составляем уравнение для определения степени окисления серы: 2 • (+1) + х + 4 • (-2) = 0. Решая данное уравнение, находим: х = +6. 

H₂+1S+6O₄-2

Рассчитайте степени окисления всех элементов в молекуле нитрата алюминия (Al(NO₃)₃) 

Алгоритм остается неизменным. В состав "молекулы" нитрата алюминия входит один атом Al(+3), 9 атомов кислорода (-2) и 3 атома азота, степень окисления которого нам и предстоит вычислить. Соответствующее уравнение: 1 • (+3) + 3х + 9 • (-2) = 0. Решение: х= +5

Al+3(N+5O3-2)3

Сделай сам

Рассчитайте степени окисления атомов химических элементов в веществах: Na₂S;  F₂;  KNO₃;  Са₃Р₂;  BF₃;  ВaO;  H₂SO₃;   K₂SO₄;  NaNO₃;  BaCl₂;   Al₂S₃; Na₂CO₃;  K₂MnO₄;  Al;  Ca(NO₂)₂.