วิธีการกำหนดสถานะการเกิดออกซิเดชันที่เป็นไปได้ของธาตุ วิธีการกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ

หลักสูตรวิดีโอ "Get an A" รวมหัวข้อทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสอบผ่านวิชาคณิตศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จ 60-65 คะแนน งานทั้งหมด 1-13 ของ Profile USE ใช้ในวิชาคณิตศาสตร์อย่างสมบูรณ์ ยังเหมาะสำหรับการผ่านการใช้งานพื้นฐานในวิชาคณิตศาสตร์ อยากสอบผ่าน 90-100 คะแนน ต้องแก้ภาค 1 ใน 30 นาที และไม่มีพลาด!

คอร์สเตรียมสอบ ป.10-11 รวมทั้งครู ทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อแก้ส่วนที่ 1 ของข้อสอบวิชาคณิตศาสตร์ (ปัญหา 12 ข้อแรก) และปัญหาที่ 13 (ตรีโกณมิติ) และนี่เป็นคะแนนมากกว่า 70 คะแนนในการสอบ Unified State และทั้งนักเรียนร้อยคะแนนและนักมนุษยศาสตร์ไม่สามารถทำได้หากไม่มีพวกเขา

ทฤษฎีที่จำเป็นทั้งหมด วิธีแก้ปัญหา กับดัก และความลับของข้อสอบอย่างรวดเร็ว งานที่เกี่ยวข้องทั้งหมดของส่วนที่ 1 จากงาน Bank of FIPI ได้รับการวิเคราะห์แล้ว หลักสูตรนี้สอดคล้องกับข้อกำหนดของ USE-2018 อย่างสมบูรณ์

หลักสูตรนี้มี 5 หัวข้อใหญ่ๆ ละ 2.5 ชั่วโมง แต่ละหัวข้อมีให้ตั้งแต่เริ่มต้น เรียบง่ายและชัดเจน

งานสอบนับร้อย ปัญหาข้อความและทฤษฎีความน่าจะเป็น อัลกอริทึมการแก้ปัญหาที่ง่ายและจำง่าย เรขาคณิต. ทฤษฎี เอกสารอ้างอิง การวิเคราะห์งาน USE ทุกประเภท สเตอริโอเมทรี กลเม็ดเคล็ดลับในการแก้, เอกสารโกงที่มีประโยชน์, การพัฒนาจินตนาการเชิงพื้นที่ ตรีโกณมิติตั้งแต่เริ่มต้น - ถึงภารกิจที่ 13 ทำความเข้าใจแทนการยัดเยียด คำอธิบายภาพแนวคิดที่ซับซ้อน พีชคณิต. ราก ยกกำลังและลอการิทึม ฟังก์ชันและอนุพันธ์ ฐานการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนของข้อสอบส่วนที่ 2

เมื่อศึกษาพันธะเคมีที่มีขั้วไอออนิกและโควาเลนต์ คุณจะคุ้นเคยกับสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบ สารดังกล่าวเรียกว่า bi-pair (จากภาษาละติน bi - "สอง") หรือสององค์ประกอบ

ขอให้เราระลึกถึงสารประกอบไบนารีทั่วไปที่เรายกตัวอย่างเพื่อพิจารณากลไกสำหรับการก่อตัวของพันธะเคมีที่มีขั้วไอออนิกและโควาเลนต์: NaHl - โซเดียมคลอไรด์และ HCl - ไฮโดรเจนคลอไรด์ ในกรณีแรก พันธะคือไอออนิก: โซเดียมอะตอมย้ายอิเล็กตรอนภายนอกไปยังอะตอมคลอรีนและกลายเป็นไอออนที่มีประจุ -1 และอะตอมของคลอรีนรับอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนที่มีประจุ -1 แผนผังกระบวนการของการแปลงอะตอมเป็นไอออนสามารถอธิบายได้ดังนี้:

ในโมเลกุล HCl พันธะเกิดขึ้นจากการจับคู่ของอิเล็กตรอนภายนอกที่ไม่ได้รับการจับคู่และการก่อตัวของอะตอมของไฮโดรเจนและคลอรีนเป็นคู่อิเล็กตรอนทั่วไป

ถูกต้องกว่าที่จะแสดงการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ในโมเลกุลไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ทับซ้อนกันของอิเล็กตรอน s-cloud หนึ่งอะตอมของไฮโดรเจนกับอะตอมของคลอรีนหนึ่งอิเล็กตรอน p-cloud:

ระหว่างปฏิกิริยาเคมี คู่อิเล็กตรอนทั่วไปจะเคลื่อนเข้าหาอะตอมของคลอรีนที่มีอิเลคโตรเนกาทีฟมากกว่า:

ประจุแบบมีเงื่อนไขดังกล่าวเรียกว่า สถานะออกซิเดชัน. เมื่อกำหนดแนวคิดนี้ จะสันนิษฐานตามเงื่อนไขว่าในสารประกอบขั้วโควาเลนต์ อิเล็กตรอนที่ยึดเหนี่ยวได้ถ่ายโอนไปยังอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีมากกว่า ดังนั้นสารประกอบจึงประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวกและลบเท่านั้น

เป็นประจุตามเงื่อนไขของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบ ซึ่งคำนวณจากสมมติฐานที่ว่าสารประกอบทั้งหมด (ทั้งขั้วไอออนิกและขั้วโควาเลนต์) ประกอบด้วยไอออนเท่านั้น

สถานะออกซิเดชันสามารถมีค่าลบ ค่าบวก หรือศูนย์ ซึ่งมักจะวางไว้เหนือสัญลักษณ์องค์ประกอบที่ด้านบน ตัวอย่างเช่น

อะตอมเหล่านั้นที่ได้รับอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่นหรือที่คู่อิเล็กตรอนทั่วไปถูกแทนที่ นั่นคือ อะตอมขององค์ประกอบอิเล็กโตรเนกาทีฟมากกว่า มีค่าลบสำหรับระดับของการเกิดออกซิเดชัน ฟลูออรีนมีสถานะออกซิเดชันเป็น -1 ในสารประกอบทั้งหมดเสมอ ออกซิเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีไฟฟ้ามากที่สุดเป็นอันดับสองรองจากฟลูออรีน มักจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น -2 เสมอ ยกเว้นสารประกอบที่มีฟลูออรีน ตัวอย่างเช่น

อะตอมเหล่านั้นที่บริจาคอิเล็กตรอนให้กับอะตอมอื่น ๆ หรือจากการที่คู่อิเล็กตรอนทั่วไปถูกดึงออกมานั่นคืออะตอมขององค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาทีฟน้อยกว่ามีสถานะออกซิเดชันในเชิงบวก โลหะมีสถานะออกซิเดชันในเชิงบวกเสมอ สำหรับโลหะในกลุ่มย่อยหลัก:

Group I ในสารประกอบทั้งหมด สถานะออกซิเดชันคือ +1
กลุ่ม II เท่ากับ +2 กลุ่ม III - +3 ตัวอย่างเช่น:

ในสารประกอบ สถานะออกซิเดชันทั้งหมดจะเป็นศูนย์เสมอ เมื่อทราบสิ่งนี้และสถานะออกซิเดชันของธาตุใดธาตุหนึ่ง คุณสามารถค้นหาสถานะออกซิเดชันของธาตุอื่นได้เสมอโดยใช้สูตรของสารประกอบไบนารี ตัวอย่างเช่น ลองหาสถานะออกซิเดชันของคลอรีนในสารประกอบ Cl2O2 แสดงว่าสถานะออกซิเดชัน -2
ออกซิเจน: Cl2O2 ดังนั้นออกซิเจนเจ็ดอะตอมจะมีประจุลบทั้งหมด (-2) 7 =14 จากนั้นประจุทั้งหมดของคลอรีนสองอะตอมจะเป็น +14 และหนึ่งอะตอมของคลอรีน:
(+14):2 = +7.

ในทำนองเดียวกัน เมื่อทราบสถานะออกซิเดชันของธาตุ เราสามารถกำหนดสูตรของสารประกอบ ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมคาร์ไบด์ (สารประกอบของอะลูมิเนียมและคาร์บอน) เรามาเขียนสัญลักษณ์ของอะลูมิเนียมและคาร์บอนข้างๆ AlC กัน อันแรกคือสัญลักษณ์ของอะลูมิเนียม เพราะมันคือโลหะ เรากำหนดจำนวนอิเล็กตรอนภายนอกจากตารางธาตุ: อัลมี 3 อิเล็กตรอนและ C มี 4 อะตอมอลูมิเนียมจะทำให้อิเล็กตรอนภายนอก 3 ตัวเป็นคาร์บอนและได้รับสถานะออกซิเดชัน +3 เท่ากับประจุของ ไอออน ในทางกลับกัน อะตอมของคาร์บอนจะนำอิเล็กตรอน 4 ตัวที่หายไปไปยัง "แปดหวงแหน" และจะได้รับสถานะออกซิเดชันเป็น -4

ลองเขียนค่าเหล่านี้ในสูตร: AlС และหาตัวคูณร่วมน้อยสำหรับพวกมัน เท่ากับ 12 จากนั้นเราคำนวณดัชนี:

การรู้สถานะออกซิเดชันของธาตุก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกันเพื่อให้สามารถระบุชื่อสารประกอบทางเคมีได้อย่างถูกต้อง

ชื่อของสารประกอบไบนารีประกอบด้วยคำสองคำ - ชื่อขององค์ประกอบทางเคมีที่ก่อตัวขึ้น คำแรกหมายถึงส่วนอิเล็กโตรเนกาทีฟของสารประกอบ - อโลหะ ชื่อละตินที่มีส่วนต่อท้าย -id มักจะอยู่ในกรณีการเสนอชื่อเสมอ คำที่สองหมายถึงส่วนอิเล็กโตรโพซิทีฟ - โลหะหรือองค์ประกอบอิเล็กโทรเนกาทีฟน้อยกว่าชื่อของมันมักจะอยู่ในกรณีสัมพันธการก หากองค์ประกอบอิเล็กโตรโพซิทีฟแสดงระดับการเกิดออกซิเดชันต่างกัน ก็จะแสดงในชื่อ ซึ่งระบุระดับของการเกิดออกซิเดชันด้วยเลขโรมันซึ่งวางไว้ที่ส่วนท้าย

เพื่อให้นักเคมีจากประเทศต่างๆ เข้าใจซึ่งกันและกัน จำเป็นต้องสร้างศัพท์เฉพาะและศัพท์เฉพาะของสาร หลักการของระบบการตั้งชื่อทางเคมีได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส A. Lavoisier, A. Fourctua, L. Giton และ C. Berthollet ในปี ค.ศ. 1785 ปัจจุบัน International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ประสานงานกิจกรรมของนักวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศและออกคำแนะนำเกี่ยวกับการตั้งชื่อของสารและคำศัพท์ที่ใช้ในวิชาเคมี

ในโรงเรียน วิชาเคมียังคงเป็นวิชาที่ยากที่สุดวิชาหนึ่ง เนื่องจากการปกปิดปัญหาหลายอย่าง ทำให้นักเรียน (โดยปกติในช่วง 8 ถึง 9 ชั้นเรียน) มีความเกลียดชังและไม่แยแสต่อการเรียนมากกว่าสนใจ ทั้งหมดนี้ลดคุณภาพและปริมาณของความรู้ในหัวข้อนี้ แม้ว่าหลายพื้นที่ยังคงต้องการผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ ใช่ บางครั้งก็มีช่วงเวลาที่ยากลำบากและกฎเกณฑ์ทางเคมีที่เข้าใจยากมากกว่าที่เห็น หนึ่งในคำถามที่เกี่ยวข้องกับนักเรียนส่วนใหญ่คือสถานะออกซิเดชันคืออะไรและจะกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบได้อย่างไร

กฎสำคัญคือกฎการจัดตำแหน่ง อัลกอริธึม

มีการพูดคุยกันมากมายเกี่ยวกับสารประกอบเช่นออกไซด์ เริ่มแรก นักเรียนทุกคนต้องเรียนรู้ การหาค่าออกไซด์- เป็นสารประกอบที่ซับซ้อนของธาตุสองธาตุประกอบด้วยออกซิเจน. ออกไซด์จัดเป็นสารประกอบไบนารีเนื่องจากออกซิเจนอยู่ในลำดับที่สองในอัลกอริทึม เมื่อพิจารณาตัวบ่งชี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบกฎการจัดตำแหน่งและคำนวณอัลกอริทึม

อัลกอริทึมสำหรับกรดออกไซด์

สถานะออกซิเดชัน -เหล่านี้เป็นนิพจน์เชิงตัวเลขของความจุขององค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น กรดออกไซด์เกิดขึ้นตามอัลกอริธึมบางอย่าง: อโลหะหรือโลหะมาก่อน (ความจุของพวกมันโดยปกติคือ 4 ถึง 7) จากนั้นออกซิเจนก็มาถึง ตามลำดับ ความจุของมันคือสอง กำหนดได้ง่าย - ตามตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ Mendeleev สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบเป็นตัวบ่งชี้ที่แนะนำ ตัวเลขบวกหรือลบ.

ที่จุดเริ่มต้นของอัลกอริทึมตามกฎแล้วอโลหะและสถานะออกซิเดชันนั้นเป็นค่าบวก ออกซิเจนที่ไม่ใช่โลหะในสารประกอบออกไซด์มีค่าคงที่ ซึ่งเท่ากับ -2 ในการพิจารณาความถูกต้องของการจัดเรียงค่าทั้งหมด คุณต้องคูณตัวเลขที่มีอยู่ทั้งหมดด้วยดัชนีขององค์ประกอบเฉพาะตัวหนึ่ง หากผลคูณโดยคำนึงถึง minuses และ pluses ทั้งหมดเป็น 0 การจัดเรียงนั้นเชื่อถือได้

การจัดเรียงตัวในกรดที่มีออกซิเจน

กรดเป็นสารที่ซับซ้อนเกี่ยวข้องกับสารตกค้างที่เป็นกรดและมีไฮโดรเจนอะตอมหนึ่งอะตอมหรือมากกว่า ในการคำนวณระดับปริญญาจำเป็นต้องมีทักษะทางคณิตศาสตร์เนื่องจากตัวบ่งชี้ที่จำเป็นสำหรับการคำนวณเป็นแบบดิจิทัล สำหรับไฮโดรเจนหรือโปรตอน จะเหมือนกันเสมอ - +1 ไอออนออกซิเจนเชิงลบมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบที่ -2

หลังจากดำเนินการทั้งหมดแล้ว คุณสามารถกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันและองค์ประกอบศูนย์กลางของสูตรได้ นิพจน์สำหรับการคำนวณคือสูตรในรูปแบบของสมการ ตัวอย่างเช่น สำหรับกรดซัลฟิวริก สมการจะอยู่ที่ไม่ทราบค่า

ศัพท์พื้นฐานใน OVR

ORR คือ ปฏิกิริยารีดักชัน-ออกซิเดชัน.

• สถานะออกซิเดชันของอะตอมใด ๆ - แสดงถึงความสามารถของอะตอมในการยึดติดหรือให้อิเล็กตรอนกับอะตอมอื่น ๆ ของไอออน (หรืออะตอม)
• เป็นเรื่องปกติที่จะต้องพิจารณาอะตอมที่มีประจุหรือไอออนที่ไม่มีประจุเป็นตัวออกซิไดซ์
• ตัวรีดิวซ์ในกรณีนี้จะเป็นไอออนที่มีประจุหรือในทางกลับกันอะตอมที่ไม่มีประจุซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ทางเคมี
• ออกซิเดชันคือการบริจาคอิเล็กตรอน

วิธีการจัดสถานะออกซิเดชันในเกลือ

เกลือประกอบด้วยโลหะหนึ่งชนิดและมีกรดตกค้างอย่างน้อยหนึ่งชนิด ขั้นตอนการกำหนดจะเหมือนกับในกรดที่มีกรด

โลหะที่ก่อตัวเป็นเกลือโดยตรงนั้นอยู่ในกลุ่มย่อยหลัก ระดับของมันจะเท่ากับจำนวนของกลุ่ม นั่นคือ มันจะยังคงเป็นตัวบ่งชี้เชิงบวกที่คงที่เสมอ

ตัวอย่างเช่น พิจารณาการจัดสถานะออกซิเดชันในโซเดียมไนเตรต เกลือเกิดขึ้นโดยใช้องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 1 ตามลำดับ สถานะออกซิเดชันจะเป็นบวกและเท่ากับหนึ่ง ในไนเตรต ออกซิเจนมีค่าเท่ากัน - -2 เพื่อให้ได้ค่าตัวเลข ขั้นแรกให้สร้างสมการขึ้นมาหนึ่งค่าที่ไม่รู้จัก โดยคำนึงถึง minuses และ pluses ของค่าทั้งหมด: +1+X-6=0 โดยการแก้สมการ คุณจะได้ความจริงที่ว่าตัวบ่งชี้ตัวเลขเป็นบวกและเท่ากับ + 5 นี่คือตัวบ่งชี้ของไนโตรเจน กุญแจสำคัญในการคำนวณระดับของการเกิดออกซิเดชัน - table.

กฎการจัดเรียงในออกไซด์พื้นฐาน

• ออกไซด์ของโลหะทั่วไปในสารประกอบใด ๆ มีดัชนีออกซิเดชันที่เสถียร ไม่เกิน +1 เสมอหรือในกรณีอื่น +2;
• ตัวบ่งชี้ดิจิตอลของโลหะคำนวณโดยใช้ตารางธาตุ หากองค์ประกอบอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 1 ค่าขององค์ประกอบจะเป็น +1
• ค่าของออกไซด์โดยคำนึงถึงดัชนีหลังจากการคูณควรเท่ากับศูนย์เพราะ โมเลกุลในนั้นเป็นกลางซึ่งเป็นอนุภาคที่ปราศจากประจุ
• โลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 2 มีตัวบ่งชี้เชิงบวกที่เสถียรซึ่งก็คือ +2

วิชาเคมีของโรงเรียนดังกล่าวทำให้เกิดปัญหามากมายสำหรับเด็กนักเรียนสมัยใหม่ส่วนใหญ่ ไม่กี่คนที่สามารถกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันในสารประกอบ ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดสำหรับเด็กนักเรียนที่เรียนคือนักเรียนของโรงเรียนหลัก (เกรด 8-9) ความเข้าใจผิดของเรื่องนำไปสู่การเกิดขึ้นของความเป็นศัตรูในหมู่นักเรียนในเรื่องนี้

ครูระบุสาเหตุหลายประการสำหรับ "ไม่ชอบ" ของนักเรียนมัธยมต้นและมัธยมปลายสำหรับวิชาเคมี: ไม่เต็มใจที่จะเข้าใจคำศัพท์ทางเคมีที่ซับซ้อน, ไม่สามารถใช้อัลกอริทึมเพื่อพิจารณากระบวนการเฉพาะ, ปัญหาเกี่ยวกับความรู้ทางคณิตศาสตร์ กระทรวงศึกษาธิการของสหพันธรัฐรัสเซียได้ทำการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของหัวข้ออย่างจริงจัง นอกจากนี้ จำนวนชั่วโมงในการสอนวิชาเคมียัง "ลดลง" ส่งผลเสียต่อคุณภาพของความรู้ในรายวิชา ทำให้ความสนใจในการศึกษาวิชาลดลง

วิชาเคมีหัวข้อไหนที่นักเรียนยากที่สุด?

ตามโปรแกรมใหม่หลักสูตรของสาขาวิชา "เคมี" ของโรงเรียนพื้นฐานรวมถึงหัวข้อที่จริงจังหลายประการ: ตารางธาตุขององค์ประกอบของ D. I. Mendeleev คลาสของสารอนินทรีย์การแลกเปลี่ยนไอออน สิ่งที่ยากที่สุดคือให้นักเรียนเกรดแปดกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันของออกไซด์

กฎการจัดตำแหน่ง

ก่อนอื่น นักเรียนควรรู้ว่าออกไซด์เป็นสารประกอบสององค์ประกอบที่ซับซ้อนซึ่งรวมถึงออกซิเจน ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับสารประกอบไบนารีที่อยู่ในคลาสของออกไซด์คือตำแหน่งที่สองของออกซิเจนในสารประกอบนี้

อัลกอริทึมสำหรับกรดออกไซด์

ในการเริ่มต้น เราสังเกตว่าองศาเป็นนิพจน์เชิงตัวเลขของความจุขององค์ประกอบ กรดออกไซด์เกิดขึ้นจากอโลหะหรือโลหะที่มีความจุสี่ถึงเจ็ด ออกไซด์ที่สองในออกไซด์นั้นจำเป็นต้องมีออกซิเจน

ในออกไซด์ ความจุของออกซิเจนจะเท่ากับ 2 เสมอ โดยสามารถหาได้จากตารางธาตุของ D.I. Mendeleev อโลหะทั่วไปเช่นออกซิเจนซึ่งอยู่ในกลุ่มที่ 6 ของกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุรับอิเล็กตรอนสองตัวเพื่อให้ระดับพลังงานภายนอกสมบูรณ์ อโลหะในสารประกอบที่มีออกซิเจนส่วนใหญ่มักจะมีความจุสูงกว่า ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนของกลุ่มเอง สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีเป็นตัวบ่งชี้ที่แสดงถึงจำนวนบวก (ลบ)

อโลหะที่จุดเริ่มต้นของสูตรมีสถานะออกซิเดชันในเชิงบวก ออกซิเจนที่ไม่ใช่โลหะมีความเสถียรในออกไซด์ดัชนีของมันคือ -2 ในการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการจัดเรียงของค่าในกรดออกไซด์ คุณจะต้องคูณตัวเลขทั้งหมดที่คุณกำหนดด้วยดัชนีขององค์ประกอบเฉพาะ การคำนวณถือว่าเชื่อถือได้หากผลรวมของบวกและลบทั้งหมดขององศาที่ตั้งไว้เป็น 0

การรวบรวมสูตรสององค์ประกอบ

สถานะออกซิเดชันของอะตอมของธาตุให้โอกาสในการสร้างและบันทึกสารประกอบจากสองธาตุ เมื่อสร้างสูตร สำหรับผู้เริ่มต้น สัญลักษณ์ทั้งสองจะถูกเขียนเคียงข้างกัน อย่าลืมใส่ออกซิเจนลงไปเป็นลำดับที่สอง เหนือสัญญาณที่บันทึกไว้แต่ละรายการจะมีการกำหนดค่าของสถานะออกซิเดชันจากนั้นระหว่างตัวเลขที่พบคือตัวเลขที่จะหารด้วยตัวเลขทั้งสองโดยไม่มีเศษเหลือ ตัวบ่งชี้นี้จะต้องแบ่งแยกจากกันด้วยค่าตัวเลขของระดับของการเกิดออกซิเดชัน เพื่อให้ได้ดัชนีสำหรับส่วนประกอบที่หนึ่งและที่สองของสารสององค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันสูงสุดเป็นตัวเลขเท่ากับค่าวาเลนซีสูงสุดของโลหะอโลหะทั่วไป เหมือนกับหมายเลขกลุ่มที่อโลหะอยู่ใน PS

อัลกอริทึมสำหรับการตั้งค่าตัวเลขในออกไซด์พื้นฐาน

ออกไซด์ของโลหะทั่วไปถือเป็นสารประกอบดังกล่าว พวกมันในสารประกอบทั้งหมดมีดัชนีสถานะออกซิเดชันไม่เกิน +1 หรือ +2 เพื่อให้เข้าใจว่าสถานะออกซิเดชันของโลหะจะเป็นอย่างไร คุณสามารถใช้ตารางธาตุได้ สำหรับโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรก พารามิเตอร์นี้จะคงที่เสมอ ซึ่งคล้ายกับหมายเลขกลุ่ม นั่นคือ +1

โลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สองนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยสถานะออกซิเดชันที่เสถียรซึ่งเป็นตัวเลข +2 สถานะออกซิเดชันของออกไซด์โดยคำนึงถึงดัชนี (ตัวเลข) ควรรวมกันเป็นศูนย์ เนื่องจากโมเลกุลเคมีถือเป็นอนุภาคที่เป็นกลางและปราศจากประจุ

การจัดเรียงของสถานะออกซิเดชันในกรดที่มีออกซิเจน

กรดเป็นสารที่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไป ซึ่งเกี่ยวข้องกับกรดตกค้างบางชนิด เนื่องจากสถานะออกซิเดชันเป็นตัวเลข จึงจำเป็นต้องมีทักษะทางคณิตศาสตร์บางอย่างในการคำนวณ ตัวบ่งชี้สำหรับไฮโดรเจน (โปรตอน) ในกรดนั้นเสถียรเสมอคือ +1 ถัดไป คุณสามารถระบุสถานะออกซิเดชันสำหรับไอออนออกซิเจนเชิงลบ มันยังเสถียร -2

หลังจากการกระทำเหล่านี้เท่านั้นจึงจะสามารถคำนวณระดับของการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบกลางของสูตรได้ ให้พิจารณาการกำหนดสถานะออกซิเดชันของธาตุในกรดซัลฟิวริก H2SO4 เป็นตัวอย่างเฉพาะ เนื่องจากโมเลกุลของสารที่ซับซ้อนนี้มีโปรตอนไฮโดรเจน 2 ตัว ออกซิเจน 4 อะตอม เราจะได้การแสดงออกของรูปแบบนี้ +2+X-8=0 เพื่อให้ผลรวมกลายเป็นศูนย์ กำมะถันจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น +6

การจัดเรียงของสถานะออกซิเดชันในเกลือ

เกลือเป็นสารประกอบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยไอออนของโลหะและกรดตกค้างหนึ่งตัวหรือมากกว่า ขั้นตอนการกำหนดสถานะออกซิเดชันของแต่ละองค์ประกอบในเกลือเชิงซ้อนจะเหมือนกับในกรดที่มีออกซิเจน เนื่องจากสถานะออกซิเดชันของธาตุเป็นตัวบ่งชี้ตัวเลข จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องระบุสถานะออกซิเดชันของโลหะอย่างถูกต้อง

หากโลหะที่สร้างเกลืออยู่ในกลุ่มย่อยหลัก สถานะออกซิเดชันจะคงที่ ซึ่งสอดคล้องกับหมายเลขกลุ่ม เป็นค่าบวก ถ้าเกลือมีโลหะในกลุ่มย่อยของ PS ที่คล้ายคลึงกัน ก็เป็นไปได้ที่จะแสดงโลหะที่แตกต่างกันโดยกรดตกค้าง หลังจากตั้งค่าสถานะออกซิเดชันของโลหะแล้ว ให้ใส่ (-2) จากนั้นสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบส่วนกลางจะคำนวณโดยใช้สมการทางเคมี

ตัวอย่างเช่น พิจารณาการกำหนดสถานะออกซิเดชันของธาตุใน (เกลือปานกลาง) นาโน3. เกลือเกิดจากโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 1 ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของโซเดียมจะเป็น +1 ออกซิเจนในไนเตรตมีสถานะออกซิเดชัน -2 การหาค่าตัวเลขของระดับการเกิดออกซิเดชันคือสมการ +1+X-6=0 การแก้สมการนี้ เราได้ว่า X ควรเป็น +5 นี่คือ

ศัพท์พื้นฐานใน OVR

สำหรับกระบวนการออกซิเดชันและรีดักชัน มีคำศัพท์พิเศษที่นักเรียนต้องเรียนรู้

สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือความสามารถโดยตรงในการเกาะกับอิเล็กตรอน (บริจาคให้ผู้อื่น) จากไอออนหรืออะตอมบางส่วน

ตัวออกซิไดซ์ถือเป็นอะตอมที่เป็นกลางหรือไอออนที่มีประจุซึ่งรับอิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาเคมี

ตัวรีดิวซ์จะเป็นอะตอมหรือไอออนที่มีประจุซึ่งไม่มีประจุซึ่งในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ทางเคมีจะสูญเสียอิเล็กตรอนของตัวเอง

การออกซิเดชันถูกนำเสนอเป็นขั้นตอนการบริจาคอิเล็กตรอน

การลดลงเกี่ยวข้องกับการยอมรับอิเล็กตรอนเพิ่มเติมโดยอะตอมหรือไอออนที่ไม่มีประจุ

กระบวนการรีดอกซ์มีลักษณะเป็นปฏิกิริยาในระหว่างที่สถานะออกซิเดชันของอะตอมจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลง คำจำกัดความนี้ช่วยให้คุณเข้าใจว่าคุณจะทราบได้อย่างไรว่าปฏิกิริยานั้นเป็น OVR

กฎการแยกวิเคราะห์ OVR

เมื่อใช้อัลกอริธึมนี้ คุณสามารถจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในปฏิกิริยาเคมีใดๆ ก็ได้

เพื่อกำหนดลักษณะความสามารถในการรีดอกซ์ของอนุภาค แนวคิดเช่นระดับของการเกิดออกซิเดชันเป็นสิ่งสำคัญ OXIDATION STATE เป็นประจุที่อะตอมในโมเลกุลหรือไอออนสามารถมีได้หากพันธะทั้งหมดของมันกับอะตอมอื่นถูกทำลาย และคู่อิเล็กตรอนทั่วไปจะเหลือองค์ประกอบอิเล็กโตรเนกาทีฟมากกว่า

สถานะออกซิเดชันแสดงเฉพาะประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุลซึ่งต่างจากประจุในชีวิตจริง อาจเป็นค่าลบ ค่าบวก หรือศูนย์ก็ได้ ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารธรรมดาคือ "0" (,
,,). ในสารประกอบทางเคมี อะตอมสามารถมีสถานะออกซิเดชันคงที่หรือแปรผันได้ สำหรับโลหะในกลุ่มย่อยหลัก I, II และ III ของกลุ่มของระบบธาตุในสารประกอบเคมี สถานะออกซิเดชันมักจะคงที่และเท่ากับ Me +1, Me +2 และ Me +3 ตามลำดับ (Li +, Ca +2 , อัล +3). อะตอมของฟลูออรีนจะมี -1 เสมอ คลอรีนในสารประกอบที่มีโลหะมี -1 เสมอ ในสารประกอบส่วนใหญ่ ออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชันเป็น -2 (ยกเว้นเปอร์ออกไซด์ที่สถานะออกซิเดชันคือ -1) และไฮโดรเจน +1 (ยกเว้นเมทัลไฮไดรด์ โดยที่สถานะออกซิเดชันคือ -1)

ผลรวมเชิงพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลที่เป็นกลางมีค่าเท่ากับศูนย์ และในไอออน จะเท่ากับประจุของไอออน ความสัมพันธ์นี้ทำให้สามารถคำนวณสถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบเชิงซ้อนได้

ในโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 อะตอมไฮโดรเจนมีสถานะออกซิเดชันที่ +1 และอะตอมออกซิเจนคือ -2 เนื่องจากมีไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนสี่อะตอม เราจึงมี "+" สองตัวและ "-" แปดตัว เครื่องหมาย "+" หกตัวหายไปจากความเป็นกลาง มันคือตัวเลขที่เป็นสถานะออกซิเดชันของกำมะถัน -
. โมเลกุลโพแทสเซียมไดโครเมต K 2 Cr 2 O 7 ประกอบด้วยอะตอมโพแทสเซียม 2 อะตอม อะตอมของโครเมียม 2 อะตอม และออกซิเจน 7 อะตอม โพแทสเซียมมีสถานะออกซิเดชัน +1 ออกซิเจนมี -2 เรามี "+" สองตัวและ "-" สิบสี่ตัว อีกสิบสอง "+" ตกอยู่บนอะตอมของโครเมียมสองอะตอม ซึ่งแต่ละอะตอมมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับ +6 (
).

ตัวออกซิไดซ์และรีดิวซ์ทั่วไป

จากคำจำกัดความของกระบวนการรีดิวซ์และออกซิเดชัน ตามหลักการแล้ว สารธรรมดาและซับซ้อนที่มีอะตอมที่ไม่อยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด จึงสามารถทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ที่ต่ำลงได้ ในทำนองเดียวกัน สารที่ง่ายและซับซ้อนที่มีอะตอมซึ่งไม่ได้อยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด ดังนั้นจึงสามารถเพิ่มสถานะออกซิเดชันของพวกมันได้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ได้

ตัวออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดคือ:

1) สารอย่างง่ายที่เกิดจากอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูง เช่น อโลหะทั่วไปที่อยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่หกและเจ็ดของระบบธาตุ: F, O, Cl, S (ตามลำดับ F 2 , O 2 , Cl 2 , S);

2) สารที่มีองค์ประกอบในระดับที่สูงขึ้นและระดับกลาง

สถานะออกซิเดชันในเชิงบวกรวมถึงในรูปของไอออนทั้งแบบธรรมดาธาตุ (Fe 3+) และออกซิเจนที่ประกอบด้วย oxoanions (เปอร์แมงกาเนตไอออน - MnO 4 -);

3) สารประกอบเปอร์ออกไซด์

สารเฉพาะที่ใช้ในทางปฏิบัติเป็นตัวออกซิไดซ์ ได้แก่ ออกซิเจนและโอโซน คลอรีน โบรมีน เปอร์แมงกาเนต ไดโครเมต ออกซีแอซิดของคลอรีนและเกลือของสารดังกล่าว (เช่น
,
,
), กรดไนตริก (
), กรดซัลฟิวริกเข้มข้น (
), แมงกานีสไดออกไซด์ (
), ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโลหะเปอร์ออกไซด์ (
,
).

ตัวรีดิวซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือ:

1) สารง่าย ๆ ที่อะตอมมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำ ("โลหะออกฤทธิ์");

2) ไอออนบวกของโลหะในสถานะออกซิเดชันต่ำ (Fe 2+);

3) แอนไอออนองค์ประกอบอย่างง่ายเช่นซัลไฟด์ไอออน S 2- ;

4) แอนไอออนที่มีออกซิเจน (oxoanions) ซึ่งสอดคล้องกับสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกต่ำสุดของธาตุ (ไนไตรท์)
, ซัลไฟต์
).

สารเฉพาะที่ใช้ในทางปฏิบัติเป็นสารรีดิวซ์ เช่น โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท ซัลไฟด์ ซัลไฟต์ ไฮโดรเจนเฮไลด์ (ยกเว้น HF) สารอินทรีย์ - แอลกอฮอล์ อัลดีไฮด์ ฟอร์มัลดีไฮด์ กลูโคส กรดออกซาลิก เช่นเดียวกับไฮโดรเจน คาร์บอน , คาร์บอนมอนอกไซด์ (
) และอะลูมิเนียมที่อุณหภูมิสูง

โดยหลักการแล้ว หากสารมีองค์ประกอบอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง สารเหล่านี้สามารถแสดงคุณสมบัติทั้งการออกซิไดซ์และการลด ทุกอย่างขึ้นอยู่กับ

"พันธมิตร" ในปฏิกิริยา: ด้วยตัวออกซิไดซ์ที่แรงเพียงพอ มันสามารถทำปฏิกิริยาเป็นตัวรีดิวซ์ และกับตัวรีดิวซ์ที่แรงเพียงพอ เป็นตัวออกซิไดซ์ ตัวอย่างเช่น ไนไตรต์ไอออน NO 2 - ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์เมื่อเทียบกับไอออน I -:

2
+ 2+ 4HCl→ + 2
+ 4KCl + 2H 2 O

และเป็นตัวรีดิวซ์ที่สัมพันธ์กับเปอร์แมงกาเนตไอออน MnO 4 -

5
+ 2
+ 3H 2 SO 4 → 2
+ 5
+ K 2 SO 4 + 3H 2 O

กลับ