Разделы сайта
Выбор редакции:
- Крейсер "красный крым" черноморского флота
- «31 спорный вопрос» русской истории: житие императора Николая II
- Лечебные свойства корня лопуха и его широкое применение в домашних условиях
- Природные ресурсы западной сибири
- Совместимость петуха и змеи в любовных отношениях и браке Он петух она змея совместимость
- Чемерица черная: прекрасная и опасная Противопоказания и побочные действия
- Чем интересна Свято-Михайло-Афонская Закубанская пустынь?
- Порционная сельдь под шубой на праздничный стол
- К чему снится шить во сне
- Примета — разбить зеркало случайно: что делать, если оно треснуло
Реклама
Определить степень окисления атомов. Как расставлять и как определить степень окисления элементов |
Часть I 1. Степень окисления (с. о.) - это условный заряд атомов химического элемента в сложном веществе, вычисленный на основе предположения, что оно состоит из простых ионов. Следует знать! 1) В соединениях с. о. водорода = +1, кроме гидридов . Для металлов главных подгрупп первых трёх групп с. о. постоянна:
2. Способ образования названий двухэлементных (бинарных) соединений. 4. Дополните таблицу «Названия и формулы бинарных соединений». 5. Определите степень окисления выделенного шрифтом элемента сложного соединения. Часть II 1. Определите степени окисления химических элементов в соединениях по их формулам. Запишите названия этих веществ.
2. Разделите вещества FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3 на две группы. Запишите названия веществ, указав степени окисления. 3. Установите соответствие между названием и степенью окисления атома химического элемента и формулой соединения. 4. Составьте формулы веществ по названию.
5. Сколько молекул содержится в 48 г оксида серы (IV)? 6. С помощью Интернета и других источников информации подготовьте сообщение о применении какого-либо бинарного соединения по следующему плану:
H2O вода, оксид водорода. 7. Степень окисления марганца в соединении К2МnO4 равна:
8. Наименьшую степень окисления хром имеет в соединении, формула которого:
Современная формулировка Периодического закона, открытого Д. И. Менделеевым в 1869 г.: Свойства элементов находятся в периодической зависимости от порядкового номера. Периодически повторяющийся характер изменения состава электронной оболочки атомов элементов объясняет периодическое изменение свойств элементов при движении по периодам и группам Периодической системы. Проследим, например, изменение высших и низших степеней окисления у элементов IA – VIIA-групп во втором – четвертом периодах по табл. 3. Положительные степени окисления проявляют все элементы, за исключением фтора. Их значения увеличиваются с ростом заряда ядер и совпадают с числом электронов на последнем энергетическом уровне (за исключением кислорода). Эти степени окисления называют высшими степенями окисления. Например, высшая степень окисления фосфора Р равна +V. Отрицательные степени окисления проявляют элементы, начиная с углерода С, кремния Si и германия Ge. Значения их равны числу электронов, недостающих до восьми. Эти степени окисления называют низшими степенями окисления. Например, у атома фосфора Р на последнем энергетическом уровне недостает трех электронов до восьми, значит, низшая степень окисления фосфора Р равна – III. Значения высших и низших степеней окисления повторяются периодически, совпадая по группам; например, в IVA-группе углерод С, кремний Si и германий Ge имеют высшую степень окисления +IV, а низшую степень окисления – IV. Эта периодичность изменения степеней окисления отражается на периодическом изменении состава и свойств химических соединений элементов. Аналогично прослеживается периодическое изменение электроотрицательности элементов в 1-6-м периодах IA– VIIA-групп (табл. 4). В каждом периоде Периодической системы электроотрицательность элементов увеличивается при возрастании порядкового номера (слева направо). В каждой группе Периодической системы электроотрицательность уменьшается при возрастании порядкового номера (сверху вниз). Фтор F обладает наивысшей, а цезий Cs – наинизшей электроотрицательностью среди элементов 1-6-го периодов. У типичных неметаллов – высокая электроотрицательность, а у типичных металлов – низкая. Примеры заданий частей А, В1. В 4-м периоде число элементов равно 2. Металлические свойства элементов 3-го периода от Na до Сl 1) силиваются 2) ослабевают 3) не изменяются 4) не знаю 3. Неметаллические свойства галогенов с увеличением порядкового номера 1) возрастают 2) понижаются 3) остаются без изменений 4) не знаю 4. В ряду элементов Zn – Hg – Со – Cd один элемент, не входящий в группу, – это 5. Металлические свойства элементов повышаются по ряду 1) In – Ga – Al 2) К – Rb – Sr 3) Ge – Ga – Tl 4) Li – Be – Mg 6. Неметаллические свойства в ряду элементов Аl – Si – С – N 1) увеличиваются 2) уменьшаются 3) не изменяются 4) не знаю 7. В ряду элементов О – S – Se – Те размеры (радиусы) атома 1) уменьшаются 2) увеличиваются 3) не изменяются 4) не знаю 8. В ряду элементов Р – Si – Аl – Mg размеры (радиусы) атома 1) уменьшаются 2) увеличиваются 3) не изменяются 4) не знаю 9. Для фосфора элемент с меньшей электроотрицательностью – это 10. Молекула, в которой электронная плотность смещена к атому фосфора, – это 11. Высшая степень окисления элементов проявляется в наборе оксидов и фторидов 1) СlO 2 , РСl 5 , SeCl 4 , SO 3 2) PCl, Аl 2 O 3 , КСl, СО 3) SeO 3 , ВСl 3 , N 2 O 5 , СаСl 2 4) AsCl 5 , SeO 2 , SCl 2 , Cl 2 O 7 12. Низшая степень окисления элементов – в их водородных соединениях и фторидах набора 1) ClF 3 , NH 3 , NaH, OF 2 2) H 3 S + , NH+, SiH 4 , H 2 Se 3) CH 4 , BF 4 , H 3 O + , PF 3 4) PH 3 , NF+, HF 2 , CF 4 13. Валентность для многовалентного атома одинакова в ряду соединений 1) SiH 4 – AsH 3 – CF 4 2) РН 3 – BF 3 – ClF 3 3) AsF 3 – SiCl 4 – IF 7 4) H 2 O – BClg – NF 3 14. Укажите соответствие между формулой вещества или иона и степенью окисления углерода в них Во многих школьных учебниках и пособиях учат составлять формулы по валентностям, даже для соединений с ионными связями. Для упрощения процедуры составления формул это, на наш взгляд, допустимо. Но нужно понимать, что это не совсем корректно ввиду вышеизложенной причины. Более универсальным понятием является понятие о степени окисления. По значениям степеней окисления атомов так же как и по значениям валентности можно составлять химические формулы и записывать формульные единицы. Степень окисления - это условный заряд атома в частице (молекуле, ионе, радикале), вычисленный в приближении того, что все связи в частице являются ионными. Прежде чем определять степени окисления, необходимо сравнить электроотрицательности связуемых атомов. Атом с большим значением электроотрицательности имеет отрицательную степень окисления, а с меньшим положительную. С целью объективного сравнения значений электроотрицательности атомов при расчёте степеней окисления, в 2013 году IUPAC дал рекомендацию использовать шкалу Аллена. * Так, например, по шкале Аллена электроотрицательность азота 3,066, а хлора 2,869. Проиллюстрируем данное выше определение на примерах. Составим структурную формулу молекулы воды. Ковалентные полярные связи O-H обозначены синим цветом. Представим, что обе связи являются не ковалентными, а ионными. Если бы они были ионными, то с каждого атома водорода на более электроотрицательный атом кислорода перешло бы по одному электрону. Обозначим эти переходы синими стрелками. *В этом примере, стрелка служит для наглядной иллюстрации полного перехода электронов, а не для иллюстрации индуктивного эффекта. Легко заметить, что число стрелок показывает количество перешедших электронов, а их направление - направление перехода электронов. На атом кислорода направлено две стрелки, это значит, что к атому кислорода переходит два электрона: 0 + (-2) = -2. На атоме кислорода образуется заряд равный -2. Это и есть степень окисления кислорода в молекуле воды. С каждого атома водорода уходит по одному электрону: 0 - (-1) = +1. Значит, атомы водорода имеют степень окисления равную +1. Сумма степеней окисления всегда равняется общему заряду частицы. Например, сумма степеней окисления в молекуле воды равна: +1(2) + (-2) = 0. Молекула - электронейтральная частица. Если мы вычисляем степени окисления в ионе, то сумма степеней окисления, соответственно, равна его заряду. Значение степени окисления принято указывать в верхнем правом углу от символа элемента. Причём, знак пишут впереди числа . Если знак стоит после числа - то это заряд иона. Например, S -2 - атом серы в степени окисления -2, S 2- - анион серы с зарядом -2. S +6 O -2 4 2- - значения степеней окисления атомов в сульфат-анионе (заряд иона выделен зелёным цветом). Теперь рассмотрим случай, когда соединение имеет смешанные связи: Na 2 SO 4 . Связь между сульфат-анионом и катионами натрия - ионная, связи между атомом серы и атомами кислорода в сульфат-ионе - ковалентные полярные. Запишем графическую формулу сульфата натрия, а стрелками укажем направление перехода электронов. *Структурная формула отображает порядок ковалентных связей в частице (молекуле, ионе, радикале). Структурные формулы применяют только для частиц с ковалентными связями. Для частиц с ионными связями понятие структурной формулы не имеет смысла. Если в частице имеются ионные связи, то применяют графическую формулу. Видим, что от центрального атома серы уходит шесть электронов, значит степень окисления серы 0 - (-6) = +6. Концевые атомы кислорода принимают по два электрона, значит их степени окисления 0 + (-2) = -2 Мостиковые атомы кислорода принимают по два электрона, их степень окисления равна -2. Определить степени окисления возможно и по структурно-графической формуле, где черточками указывают ковалентные связи, а у ионов указывают заряд. В этой формуле мостиковые атомы кислорода уже имеют единичные отрицательные заряды и к ним дополнительно приходит по электрону от атома серы -1 + (-1) = -2, значит их степени окисления равны -2. Степень окисления ионов натрия равна их заряду, а т.е. +1. Определим степени окисления элементов в надпероксиде (супероксиде) калия. Для этого составим графическую формулу супероксида калия, стрелочкой покажем перераспределение электронов. Связь O-O является ковалентной неполярной, поэтому в ней перераспределение электронов не указывается. * Надпероксид-анион является ион-радикалом. Формальный заряд одного атома кислорода равен -1, а другого, с неспаренным электроном, 0. Видим, что степень окисления калия равна +1. Степень окисления атома кислорода, записанного в формуле напротив калия, равна -1. Степень окисления второго атома кислорода равна 0. Точно также можно определить степени окисления и по структурно-графической формуле. В кружочках указаны формальные заряды иона калия и одного из атомов кислорода. При этом значения формальных зарядов совпадают со значениями степеней окисления. Так как оба атома кислорода в надпероксид-анионе имеют разные значения степени окисления, то можно вычислить средне-арифметическую степень окисления кислорода. Она будет равна / 2 = - 1/2 = -0,5. Значения среднеарифметических степеней окисления обычно указывают в брутто-формулах или формульных единицах, чтобы показать что сумма степеней окисления равна общему заряду системы. Для случая с надпероксидом: +1 + 2(-0,5) = 0 Легко определить степени окисления используя электронно-точечные формулы, в которых указывают точками неподеленные электронные пары и электроны ковалентных связей. Кислород - элемент VIА - группы, следовательно в его атоме 6 валентных электронов. Представим, что в молекуле воды связи ионные, в этом случае атом кислорода получил бы октет электронов. Степень окисления кислорода соответственно равна: 6 - 8 = -2. А атомов водорода: 1 - 0 = +1 Умение определять степени окисления по графическим формулам бесценно для понимания сущности этого понятия, так же это умение потребуется в курсе органической химии. Если же мы имеем дело с неорганическими веществами, то необходимо уметь определять степени окисления по молекулярным формулам и формульным единицам. Для этого прежде всего нужно понять, что степени окисления бывают постоянными и переменными. Элементы, проявляющие постоянную степень окисления необходимо запомнить. Любой химический элемент характеризуется высшей и низшей степенями окисления. Низшая степень окисления - это заряд, который приобретает атом в результате приёма максимального количества электронов на внешний электронный слой. Ввиду этого, низшая степень окисления имеет отрицательное значение, за исключением металлов, атомы которых электроны никогда не принимают ввиду низких значений электроотрицательности. Металлы имеют низшую степень окисления равную 0. Большинство неметаллов главных подгрупп старается заполнить свой внешний электронный слой до восьми электронов, после этого атом приобретает устойчивую конфигурацию (правило октета ). Поэтому, чтобы определить низшую степень окисления, необходимо понять сколько атому не хватает валентных электронов до октета. Например, азот - элемент VА группы, это значит, что в атоме азота пять валентных электронов. До октета атому азота не хватает трёх электронов. Значит низшая степень окисления азота равна: 0 + (-3) = -3 Видеокурс «Получи пятерку» включает все темы, необходимые для успешной сдачи ЕГЭ по математике на 60-65 баллов. Полностью все задачи 1-13 Профильного ЕГЭ по математике. Подходит также для сдачи Базового ЕГЭ по математике. Если вы хотите сдать ЕГЭ на 90-100 баллов, вам надо решать часть 1 за 30 минут и без ошибок! Курс подготовки к ЕГЭ для 10-11 класса, а также для преподавателей. Все необходимое, чтобы решить часть 1 ЕГЭ по математике (первые 12 задач) и задачу 13 (тригонометрия). А это более 70 баллов на ЕГЭ, и без них не обойтись ни стобалльнику, ни гуманитарию. Вся необходимая теория. Быстрые способы решения, ловушки и секреты ЕГЭ. Разобраны все актуальные задания части 1 из Банка заданий ФИПИ. Курс полностью соответствует требованиям ЕГЭ-2018. Курс содержит 5 больших тем, по 2,5 часа каждая. Каждая тема дается с нуля, просто и понятно. Сотни заданий ЕГЭ. Текстовые задачи и теория вероятностей. Простые и легко запоминаемые алгоритмы решения задач. Геометрия. Теория, справочный материал, разбор всех типов заданий ЕГЭ. Стереометрия. Хитрые приемы решения, полезные шпаргалки, развитие пространственного воображения. Тригонометрия с нуля - до задачи 13. Понимание вместо зубрежки. Наглядное объяснение сложных понятий. Алгебра. Корни, степени и логарифмы, функция и производная. База для решения сложных задач 2 части ЕГЭ. В химии термины «окисление» и «восстановление» означает реакции, при которых атом или группа атомов теряют или, соответственно, приобретают электроны. Степень окисления - это приписываемая одному либо нескольким атомам численная величина, характеризующая количество перераспределяемых электронов и показывающая, каким образом эти электроны распределяются между атомами при реакции. Определение этой величины может быть как простой, так и довольно сложной процедурой, в зависимости от атомов и состоящих из них молекул. Более того, атомы некоторых элементов могут обладать несколькими степенями окисления. К счастью, для определения степени окисления существуют несложные однозначные правила, для уверенного пользования которыми достаточно знания основ химии и алгебры. ШагиЧасть 1 Определение степени окисления по законам химии
Определите, является ли рассматриваемое вещество элементарным. Степень окисления атомов вне химического соединения равна нулю. Это правило справедливо как для веществ, образованных из отдельных свободных атомов, так и для таких, которые состоят из двух, либо многоатомных молекул одного элемента. |
Читайте: |
---|
Новое
- «31 спорный вопрос» русской истории: житие императора Николая II
- Лечебные свойства корня лопуха и его широкое применение в домашних условиях
- Природные ресурсы западной сибири
- Совместимость петуха и змеи в любовных отношениях и браке Он петух она змея совместимость
- Чемерица черная: прекрасная и опасная Противопоказания и побочные действия
- Чем интересна Свято-Михайло-Афонская Закубанская пустынь?
- Порционная сельдь под шубой на праздничный стол
- К чему снится шить во сне
- Примета — разбить зеркало случайно: что делать, если оно треснуло
- Самостоятельные заговоры на удачу и деньги