Степень окисления: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Нет описания правки |
Метка: удаление текста |
||
| Строка 7: | Строка 7: | ||
Представления о степени окисления положены в основу [[Классификация|классификации]] и [[Химическая номенклатура|номенклатуры]] [[Неорганическое вещество|неорганических соединений]]. |
Представления о степени окисления положены в основу [[Классификация|классификации]] и [[Химическая номенклатура|номенклатуры]] [[Неорганическое вещество|неорганических соединений]]. |
||
== Описание == |
|||
Степень окисления соответствует [[заряд]]у [[ион]]а или [[Формальный заряд|формальному заряду]] [[атом]]а в [[молекула|молекуле]] или в [[Химическая формальная единица|химической формальной единице]], например: |
|||
<math>~\mathrm{\stackrel{+1}{Na}\stackrel{-1}{Cl}, \stackrel{+2}{Mg}\stackrel{-1}{Cl}_2, \stackrel{-3}{N}\stackrel{+1}{H}_3, \stackrel{+2}{C}\stackrel{-2}{O}, \stackrel{+4}{C}\stackrel{-2}{O}_2, \stackrel{+1}{Cl}\stackrel{-1}{F}, \stackrel{+1}{H}\stackrel{+5}{N}\stackrel{-2}{O}_3, \stackrel{-4}{C}\stackrel{+1}{H}_4, \stackrel{+1}{K}\stackrel{+7}{Mn}\stackrel{-2}{O}_4.}</math> |
|||
Степень окисления указывается сверху над [[символ]]ом [[элемент]]а. В отличие от указания заряда иона, при указании степени окисления первым ставится [[знак]], а потом численное значение, а не наоборот: |
|||
<math> \stackrel{+1}{\mbox{H}} \stackrel{+3}{\mbox{N}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{2} </math> — степень окисления, |
|||
<math> {\mbox{H}}^{+} {\mbox{N}}^{3+} {\mbox{O}}_{2}^{2-} </math> — заряды. |
|||
Степень окисления атома в [[простое вещество|простом веществе]] равна [[Нуль|нулю]], например: |
|||
<math>~\mathrm{\stackrel{0}{O}_3, \stackrel{0}{Br}_2, \stackrel{0}{C}.}</math> |
|||
[[Алгебраическая сумма]] степеней окисления атомов в молекуле всегда равна нулю: |
|||
<math> \stackrel{+1}{\mbox{H}}_{2} \stackrel{+6}{\mbox{S}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{4}, </math> |
|||
<math> (+1 \cdot 2)+(+6 \cdot 1) + (-2 \cdot 4) = +2 +6 -8 = 0 </math> |
|||
Понятие степени окисления вполне применимо и для [[Нестехиометрические соединения|нестехиометрических соединений]] (КС<sub>8</sub>, Mo<sub>5</sub>Si<sub>3</sub>, Nb<sub>3</sub>B<sub>4</sub> и др.). Например в известной реакции обжига [[пирит]]а:<br /> |
|||
4[[Пирит|FeS<sub>2</sub>]] +11[[Кислород|O<sub>2</sub>]] = 2[[Оксид железа (III)|Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] + 8[[Оксид серы (IV)|SO<sub>2</sub>]] <br /> |
|||
удобнее всего ''принять'' в исходном соединение степень окисления у железа +3 (хотя реально атом железа смещает от себя 2 электрона, то есть степень окисления железа +2), а у серы −3/2 '''(!)''', что совсем не противоречит определению степени окисления, как условной единицы и позволяет так же просто, как и в случае других окислительно-восстановительных процессов, уравнять реакцию. |
|||
Суммарная степень окисления атомов в молекуле всегда равна нулю. |
|||
== Условность == |
== Условность == |
||
Версия от 14:24, 16 апреля 2012
Сте́пень окисле́ния (окислительное число, формальный заряд) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций, численная величина электрического заряда, приписываемого атому в молекуле в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов.
Представления о степени окисления положены в основу классификации и номенклатуры неорганических соединений.
Сте́пень окисле́ния (окислительное число, формальный заряд) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций, численная величина электрического заряда, приписываемого атому в молекуле в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов.
Представления о степени окисления положены в основу классификации и номенклатуры неорганических соединений.
Условность
Следует помнить, что степень окисления является сугубо условной величиной, не имеющей физического смысла, но характеризующей образование химической связи межатомарного взаимодействия в молекуле.
Степень окисления в ряде случаев не совпадает с валентностью. Например, в органических соединениях углерод всегда четырёхвалентен, а степень окисления атома углерода в соединениях метана CH4, метилового спирта CH3OH, формальдегида HCOH, муравьиной кислоты HCOOH и диоксида углерода CO2, соответственно, равна −4, −2, 0, +2 и +4.
Степень окисления зачастую не совпадает с фактическим числом электронов, которые участвуют в образовании связей. Обычно это молекулы с различными электрондефицитными химическими связями и делокализацией электронной плотности. Например, в молекуле азотной кислоты степень окисления центрального атома азота равна +5, тогда как формальная валентность - 4, а координационое число - 3. В молекуле озона, имеющей сходное с SO2 строение, атомы кислорода характеризуется нулевой степенью окисления.
Истинные заряды атомов в соединениях, определённые экспериментальным путём, также не совпадают со степенями окисления этих элементов. Например, заряды атомов водорода и хлора в молекуле хлороводорода HCl, в действительности, равны соответственно +0,17 и −0,17, хотя их степени окисления в этом соединении равны +1 и −1, а в кристаллах сульфида цинка ZnS заряды атомов цинка и серы равны соответственно +0,86 и −0,86, вместо степеней окисления +2 и −2.[1]
См. также
Примечания
- ↑ Угай Я. А. Валентность, химическая связь и степень окисления — важнейшие понятия химии // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - №3. - С. 53-57