Як вызначыць ступень акіслення

Задаволены

крокі
Частка 1 з 2: Вызначэнне ступені акіслення па законах хіміі
Частка 2 з 2: Вызначэнне ступені акіслення без выкарыстання законаў хіміі
парады
Што вам спатрэбіцца

У хіміі тэрміны «акісленне» і «аднаўленне» азначае рэакцыі, пры якіх атам або група атамаў губляюць або, адпаведна, набываюць электроны. Ступень акіслення - гэта прыпісваецца аднаму альбо некалькім атама лікавая велічыня, якая характарызуе колькасць пераразмяркоўваецца электронаў і якая паказвае, якім чынам гэтыя электроны размяркоўваюцца паміж атамамі пры рэакцыі. Вызначэнне гэтай велічыні можа быць як просты, так і даволі складанай працэдурай, у залежнасці ад атамаў і якія складаюцца з іх малекул. Больш за тое, атамы некаторых элементаў могуць валодаць некалькімі ступенямі акіслення. На шчасце, для вызначэння ступені акіслення існуюць нескладаныя адназначныя правілы, для ўпэўненага карыстання якімі досыць веды асноў хіміі і алгебры.

крокі

Частка 1 з 2: Вызначэнне ступені акіслення па законах хіміі

1 Вызначце, ці з'яўляецца разгляданая рэчыва элементарным. Ступень акіслення атама па-за хімічнага злучэння роўная нулю. Гэтае правіла справядліва як для рэчываў, адукаваных з асобных свабодных атамаў, так і для такіх, якія складаюцца з двух, альбо многоатомных малекул аднаго элемента.
- Напрыклад, Al_(S) і Cl₂ маюць ступень акіслення 0, паколькі абодва знаходзяцца ў хімічна не мела нічога агульнага элементарным стане.
- Звярніце ўвагу, што аллотропная форма серы S₈, Або октасера, нягледзячы на сваё нетыповае будынак, таксама характарызуецца нулявы ступенню акіслення.
2 Вызначце, ці з'яўляецца разгляданая рэчыва з іёнаў. Ступень акіслення іёнаў раўняецца іх зараду. Гэта справядліва як для свабодных іёнаў, так і для тых, якія ўваходзяць у склад хімічных злучэнняў.
- Напрыклад, ступень акіслення іёна Cl складае -1.
- Ступень акіслення іёна Cl ў складзе хімічнага злучэння NaCl таксама роўная -1. Паколькі іён Na, па вызначэнні, мае зарад +1, мы заключаем, што зарад іёна Cl -1, і такім чынам ступень яго акіслення роўная -1.
3 Улічыце, што іёны металаў могуць мець некалькі ступеняў акіслення. Атамы многіх металічных элементаў могуць іянізаванай на розныя велічыні. Напрыклад, зарад іёнаў такога металу як жалеза (Fe) ураўноўваецца +2, альбо +3. Зарад іёнаў металу (і іх ступень акіслення) можна вызначыць па зарадам іёнаў іншых элементаў, з якімі дадзены метал ўваходзіць у склад хімічнага злучэння; у тэксце гэты зарад пазначаецца рымскімі лічбамі: так, жалеза (III) мае ступень акіслення +3.
- У якасці прыкладу разгледзім злучэнне, якое змяшчае іён алюмінія. Агульны зарад злучэння AlCl₃ роўны нулю.Паколькі нам вядома, што іёны Cl маюць зарад -1, і ў злучэнні змяшчаецца 3 такіх іёна, для агульнай нейтральнасці разгляданага рэчывы іён Al павінен мець зарад +3. Такім чынам, у дадзеным выпадку ступень акіслення алюмінія роўная +3.
4 Ступень акіслення кіслароду роўная -2 (за некаторымі выключэннямі). Амаль ва ўсіх выпадках атамы кіслароду маюць ступень акіслення -2. Ёсць некалькі выключэнняў з гэтага правіла:
- Калі кісларод знаходзіцца ў элементарным стане (O₂), Яго ступень акіслення роўная 0, як і ў выпадку іншых элементарных рэчываў.
- Калі кісларод ўваходзіць у склад перакісу, Яго ступень акіслення роўная -1. Перакісу - гэта група злучэнняў, якія змяшчаюць простую кісларод-кіслародную сувязь (гэта значыць аніёны перакісу O₂). Да прыкладу, у складзе малекулы H₂O₂ (Перакіс вадароду) кісларод мае зарад і ступень акіслення -1.
- У злучэнні з фторам кісларод валодае ступенню акіслення +2, чытайце правіла для фтору ніжэй.
5 Вадарод характарызуецца ступенню акіслення +1, за некаторымі выключэннямі. Як і для кіслароду, тут таксама існуюць выключэнні. Як правіла, ступень акіслення вадароду роўная +1 (калі ён не знаходзіцца ў элементарным стане H₂). Аднак у злучэннях, званых гидридами, ступень акіслення вадароду складае -1.
- Напрыклад, у H₂O ступень акіслення вадароду роўная +1, паколькі атам кіслароду мае зарад -2, і для агульнай нейтральнасці неабходныя два зарада +1. Тым не менш, у складзе гидрида натрыю ступень акіслення вадароду ўжо -1, так як іён Na нясе зарад +1, і для агульнай электранейтральна зарад атама вадароду (а тым самым і яго ступень акіслення) павінен раўняцца -1.
6 фтор заўсёды мае ступень акіслення -1. Як ужо было адзначана, ступень акіслення некаторых элементаў (іёны металаў, атамы кіслароду ў перакісу і гэтак далей) можа мяняцца ў залежнасці ад шэрагу фактараў. Ступень акіслення фтору, аднак, нязменна складае -1. Гэта тлумачыцца тым, што дадзены элемент мае найбольшую Электраадмо - інакш кажучы, атамы фтору найменш ахвотна растаюцца з уласнымі электронамі і найбольш актыўна прыцягваюць чужыя электроны. Такім чынам, іх зарад застаецца нязменным.
7 Сума ступеняў акіслення ў злучэнні роўная яго зараду. Ступені акіслення ўсіх атамаў, якія ўваходзяць у хімічнае злучэнне, у суме павінны даваць зарад гэтага злучэння. Напрыклад, калі злучэнне нейтральна, сума ступеняў акіслення ўсіх яго атамаў павінна раўняцца нулю; калі злучэнне з'яўляецца Многоатомные іёнам з зарадам -1, сума ступеняў акіслення роўная -1, і гэтак далей.
- Гэта добры метад праверкі - калі сума ступеняў акіслення не роўная агульнаму зараду злучэння, значыць вы дзесьці памыліліся.

Частка 2 з 2: Вызначэнне ступені акіслення без выкарыстання законаў хіміі

1 Знайдзіце атамы, якія не маюць строгіх правілаў адносна ступені акіслення. У адносінах да некаторых элементам няма цвёрда устаноўленых правілаў знаходжання ступені акіслення. Калі атам не падпадае ні пад адно правіла з пералічаных вышэй, і вы не ведаеце яго зарада (напрыклад, атам ўваходзіць у склад комплексу, і яго зарад не паказаны), вы можаце ўсталяваць ступень акіслення такога атама метадам выключэння. Спачатку вызначыце зарад ўсіх астатніх атамаў злучэння, а затым з вядомага агульнай зарада злучэння вылічыце ступень акіслення дадзенага атама.
- Напрыклад, у злучэнні Na₂SO₄ невядомы зарад атама серы (S) - мы толькі ведаем, што ён не нулявы, паколькі сера знаходзіцца не ў элементарным стане. Гэта злучэнне служыць добрым прыкладам для ілюстрацыі алгебраічнага метаду вызначэння ступені акіслення.
2 Знайдзіце ступені акіслення астатніх элементаў, якія ўваходзяць у злучэнне. З дапамогай апісаных вышэй правілаў вызначыце ступені акіслення астатніх атамаў злучэння. Не забывайце пра выключэнні з правілаў у выпадку атамаў O, H і гэтак далей.
- для Na₂SO₄, Карыстаючыся нашымі правіламі, мы знаходзім, што зарад (а значыць і ступень акіслення) іёна Na роўны +1, а для кожнага з атамаў кіслароду ён складае -2.
3 Памножце колькасць атамаў на іх ступень акіслення. Цяпер, калі нам вядомыя ступені акіслення ўсіх атамаў за выключэннем аднаго, неабходна ўлічыць, што атамаў некаторых элементаў можа быць некалькі. Памножце лік атамаў кожнага элемента (яно паказана ў хімічнай формуле злучэння ў выглядзе падтэкставай колькасці, наступнага за сімвалам элемента) на яго ступень акіслення.
- У Na₂SO₄ мы маем 2 атама Na і 4 атама O. Такім чынам, памнажаючы 2 × +1, атрымліваем ступень акіслення ўсіх атамаў Na (2), а памнажаючы 4 × -2 - ступень акіслення атамаў O (-8).
4 Складзеце папярэднія вынікі. Сумуючы вынікі множання, атрымліваем ступень акіслення злучэння без уліку ўкладу шуканага атама.
- У нашым прыкладзе для Na₂SO₄ мы складаем 2 і -8 і атрымліваем -6.
5 Знайдзіце невядомую ступень акіслення з зарада злучэння. Зараз у вас ёсць усе дадзеныя для простага разліку шуканай ступені акіслення. Запішыце раўнанне, у левай частцы якога будзе сума колькасці, атрыманага на папярэднім кроку вылічэнняў, і невядомай ступені акіслення, а ў правай - агульны зарад злучэння. Іншымі словамі, (Сума вядомых ступеняў акіслення) + (шуканая ступень акіслення) = (зарад злучэння).
- У нашым выпадку Na₂SO₄ рашэнне выглядае наступным чынам:
  - (Сума вядомых ступеняў акіслення) + (шуканая ступень акіслення) = (зарад злучэння)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6. У Na₂SO₄ сера мае ступень акіслення 6.

парады

У злучэннях сума ўсіх ступеняў акіслення павінна раўняцца зараду. Напрыклад, калі злучэнне ўяўляе сабой двухатомный іён, сума ступеняў акіслення атамаў павінна быць роўная агульнаму ионному зараду.
Вельмі карысна ўмець карыстацца перыядычным табліцай Мендзялеева і ведаць, дзе ў ёй размяшчаюцца металічныя і неметалічныя элементы.
Ступень акіслення атама ў элементарным выглядзе заўсёды роўная нулю. Ступень акіслення адзінкавага іёна роўная яго зараду. Элементы групы 1A табліцы Мендзялеева, такія як вадарод, літый, натрый, у элементарным выглядзе маюць ступень акіслення +1; ступень акіслення металаў групы 2A, такіх як магній і кальцый, у элементарным выглядзе роўная +2. Кісларод і вадарод, у залежнасці ад выгляду хімічнай сувязі, могуць мець 2 розных значэння ступені акіслення.