Определение степени окисления

В таблице (см ниже) представлены схемы образования хлора, хлороводорода и хлорида натрия.

              КНС

      КПС

                           ИС

Каковы заряды атомов водорода, хлора и натрия в этих соединениях?

В молекуле хлора, состоящей из одинаковых атомов, электронная пара в равной степени принадлежит обоим атомам. Следовательно, и заряд атомов в молекуле остается таким же, как и был, то есть равным нулю.

В кристалле хлорида натрия также происходит завершение электронного слоя у атома хлора, но здесь недостающий электрон атом хлора полностью оттягивает на себя. Образуется ион хлора с зарядом -1 (заряд иона натрия+1)

Сложнее обстоит дело с молекулой хлороводорода. Общая электронная пара здесь лишь частично оттянута от атома водорода к атому хлора, и точный заряд атома хлора без специальных исследований предсказать невозможно. Но мы можем вычислить условный заряд атома хлора, предположив, что атом хлора полностью присоединил к себе электрон от атома водорода. Вот этот условный заряд элемента, вычисленный, исходя из предположения, что соединение состоит из ионов, и называется степенью окисления.

Степень окисления (с.о.) элемента – это условный заряд, который приобрел бы атом, если бы электроны, участвующие в образовании химической связи, были бы полностью смещены к более электроотрицательному атому.

Значение степени окисления определяется числом электронов, смещенных от атома данного элемента (положительная с.о.) к атому другого элемента (отрицательная с.о.).

 

Элементы с постоянной степенью окисления

1. s -элементы I группы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)                 +1

2. s- элементы II группы (Be, Mg, Ca, Sr,Ba, Ra)             +2

3. p -элемент III группы - Al                                               +3

4. p -элемент VI группы - O                                                 -2

(исключени e составляют )

5. s -элемент VII (I) группы – H                                          +1

(исключение составляют гидриды металлов

6. p -элемент VII группы – F                                               -1

7. Атомы в простых веществах (            0

Элементы с переменной степенью окисления

Степень окисления таких элементов находят, исходя из принципа электронейтральности всей молекулы.

Примеры:

               

                                                                                  + 4 (-2) = -2

                    +14                                                                    

Степень окисления с.о. не всегда совпадает с валентностьюВ

Напомним, что валентность определяется как число химических связей, посредством которых данный элемент соединяется с другими атомами. В графических формулах обозначается штрихом  или стрелкой

Рассмотрим несколько примеров, где сравним валентность и степень окисления азота.

 

Аммиак                   Гидразин                 Гидроксиламин

                                                     

H          H        H  O

         H                           H   H                         H

 

  В(N) = 3                     В(N) = 3                       В(N) = 3               

C.о.(N) = -3                C. о.(N) = -2                C.о.(N) = -1

2.5. Степень окисления может выражаться дробным числом: