Koliko je vrijednost oksidacija? Kako odrediti stupanj oksidacije elemenata?

Takav predmet školskog kurikuluma kao kemije izaziva brojne poteškoće za većinu modernih školskih učenika, malo ih može odrediti stupanj oksidacije u spojevima. Najveće poteškoće za učenike koji studiraju anorganska kemija,

Nastavnici izdvojiti niz razloga za to „ne vole” učenika učenicima srednjih i visokih škola u kemiji: nespremnost za razumijevanje složene kemijske uvjete, nemogućnost uporabe algoritme za određeni proces, matematički znanje o problemu. Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije uvelo je veliku promjenu u sadržaju predmeta. Osim toga, "cut" i broj sati za poučavanje kemije. To je negativno utjecalo na kvalitetu znanja o toj temi, što je smanjenje interesa za proučavanje discipline.

Koje su teme kemijskog tečaja najteže za učenike?

Prema novom programu u toku discipline „kemije” osnovna škola uključuje nekoliko glavnih tema: periodni sustav elemenata Mendeljejev, anorganske tvari klase, ionskom izmjenom. Najteži obzirom grejderi određuju stupanj oksidacije oksida.

Pravila aranžmana

Prije svega, učenici trebaju biti svjesni da su oksidi složeni spojevi s dva elementa, u kojima je uključen kisik. Obvezni uvjet za binarni spoj da pripada klasi oksida je položaj kisika u drugom spoju u ovom spoju.

Izračunaj takav pokazatelj u bilo kojoj formuli ove klase dobit će se samo ako student ima određeni algoritam.

Algoritam za kisele okside

Za početak, imamo na umu da stupnjevi oksidacija je numerički izrazi za valenciju elemenata. Kiseli oksidi nastaju od ne-metala ili metala valencije od četiri do sedam, drugi u takvim oksidima nužno kisik.

U oksidima, valencija kisika uvijek odgovara dva, može se odrediti iz periodičnog stanja DI Mendelejevevih elemenata. Takav tipičan nemetalni kao kisik, koji je u šestoj skupini glavne podskupine periodičkog stola, traje dva elektrona kako bi potpuno dovršila svoju vanjsku energetsku razinu. Nemetali u spojevima s kisikom najčešće pokazuju veću valenciju koja odgovara broju samih skupina. Važno je podsjetiti da je stupanj oksidacije kemijskih elemenata pokazatelj koji pretpostavlja pozitivan (negativan) broj.

Ne-metal na početku formule ima pozitivan oksidacijski status. Nemetalni kisik u oksidima je stabilan, indeks je -2. Kako bi se provjerila pouzdanost raspodjele vrijednosti u kiselim oksidima, morat ćete umnožiti sve brojeve koje stavite na indekse određenog elementa. Izračuni se smatraju pouzdanim ako je ukupna suma svih pro i kontra dobivenih stupnjeva 0.

Izrada dvoslojnih formula

Stupanj oksidacije atoma elemenata pruža mogućnost stvaranja i bilježenja veza iz dva elementa. Prilikom izrade formule, za početak, oba simbola propisuju se rame uz rame, kisik se mora staviti na drugo mjesto. Iznad svake od zabilježenih znakova propisuju se vrijednosti stupnjeva oksidacije, a između brojeva koji se nalaze nalazi se broj koji će biti podijeljen na obje znamenke bez preostalog dijela. Taj se pokazatelj mora odvojeno podijeliti numeričkom vrijednošću stupnja oksidacije, dobivajući indekse za prvu i drugu komponentu dvogorske tvari. Najviši stupanj oksidacije je jednak brojčano prema vrijednosti najveće valencije tipičnog ne-metala, identičan broju skupine gdje je nesmetal u PS.

Algoritam za postavljanje numeričkih vrijednosti u osnovnim oksidima

Slični spojevi su oksidi tipičnih metala. Oni u svim spojevima imaju indeks oksidacije ne više od +1 ili +2. Da bismo razumjeli što će biti stupanj oksidacije metala, možemo koristiti periodni sustav. U metalima glavnih podskupina prve skupine ovaj parametar je uvijek konstantan, sličan je broju grupa, odnosno +1.

Metali glavne podskupine druge skupine također su karakterizirani stabilnim stupnjem oksidacije, u brojčanom smislu +2. Stupanj oksidacije oksida u ukupnom broju uzevši u obzir njihove indekse (brojeve) trebao bi dati nulu, jer se kemijska molekula smatra neutralnom, bez napunjenosti, čestice.

Raspored stupnjeva oksidacije u kiselinama koje sadrže kisik

Kiseline su složene tvari koje se sastoje od jednog ili više atoma vodika, koji su povezani s nekim kiselim ostatkom. S obzirom da su oksidacijska stanja digitalni pokazatelji, potrebno je izračunati neke matematičke vještine. Takav pokazatelj vodika (protona) u kiselinama uvijek je stabilan, a +1. Zatim možete naznačiti stupanj oksidacije za negativni ion kisika, on je također stabilan, -2.

Tek nakon ovih postupaka, moguće je izračunati stupanj oksidacije u središnju komponentu formule. Kao specifični uzorak, razmotrimo određivanje stupnja oksidacije elemenata u sumpornoj kiselini H2SO4. S obzirom da u molekuli dane kompleksne tvari sadrži dva vodikova protona, četiri atoma kisika, dobivamo izraz ove vrste + 2 + X-8 = 0. Kako bi ukupni oblik nula, sumpor će imati oksidacijsko stanje od +6

Raspored stupnjeva oksidacije u soli

Soli su složeni spojevi koji se sastoje od metalnih iona i jednog ili više kiselinskih ostataka. Postupak za određivanje stupnjeva oksidacije u svakom od sastojaka u kompleksnoj soli je isti kao u kiselinama koji sadrže kisik. S obzirom da je stupanj oksidacije elemenata digitalni pokazatelj, važno je točno odrediti stupanj oksidacije metala.

Ako je metal koji tvori sol nalazi se u glavnoj podskupini, njegovo oksidacijsko stanje će biti stabilno, što odgovara broju skupine, je pozitivna vrijednost. Ako sol sadrži metal sličan podskupini PS, pokazujući različite valencija, odredite valenciju metal može biti kiselinski ostatak. Jednom kad se oksidacijsko stanje metala podešava, stupanj oksidacije kisika (-2), tada se stupanj oksidacije središnjeg elementa računa pomoću kemijske jednadžbe.

Kao primjer, razmotrimo definiciju oksidacijskih stanja za elemente u Natrij nitrat (srednja sol). NaNO3. Sol se sastoji od metala glavne podskupine skupine 1, stoga će stupanj oksidacije natrija biti +1. Kisik u nitratima ima stupanj oksidacije od -2. Za određivanje numeričke vrijednosti stupnja oksidacije, jednadžba je + 1 + X-6 = 0. Rješavajući ovu jednadžbu, dobivamo da X mora biti +5, to je stupanj oksidacije dušika.

Osnovni pojmovi u OVR

Za oksidaciju, kao i proces oporavka, postoje posebni pojmovi koje učenici trebaju učiti.

Stupanj oksidacije nekog atoma je njegova izravna sposobnost pričvrstiti (dati drugima) elektrone iz nekih iona ili atoma.

Oksidant se smatra neutralnim atomima ili napunjenim ionima, tijekom kemijske reakcije pridaju elektrone samima.

Restaurator će biti prazni atomi ili napuni iona, koji gube svoje elektrone u procesu kemijske interakcije.

Oksidacija je predstavljena kao postupak oslobađanja elektrona.

Oporavak je povezan s prihvaćanjem dodatnih elektrona atomima ili ionima koji nisu napunjeni.

Proces redukcije oksidacije karakterizira reakcija, tijekom kojeg se stupanj oksidacije atoma nužno mijenja. Ova definicija nam omogućuje da shvatimo kako je moguće utvrditi je li reakcija OVR.

Pravila za analizu IAD-a

Koristeći ovaj algoritam, možete dogovoriti koeficijente u bilo kojoj kemijskoj reakciji.

1. Prvo, morate u svakoj kemijskoj tvari urediti stupanj oksidacije. Imajte na umu da je u jednostavnoj tvari stupanj oksidacije nula, budući da se ne dolazi do povlačenja negativnih čestica. Razmatrane su pravila za raspored stupnjeva oksidacije u binarnim i trostranim tvarima.

2. Zatim je potrebno utvrditi one atome ili ione u kojima su oksidacijska stanja promijenjena tijekom transformacije koja se dogodila.

3. S lijeve strane zabilježene jednadžbe odvajaju se atomi ili napuni iona, koji su promijenili svoje oksidacijsko stanje. Ovo je neophodno za balansiranje. Elementi su uvijek označeni njihovim vrijednostima.

4. Nadalje, oni atomi ili ioni koji su nastali tijekom reakcije su zapisani, označeni znakom + broja elektrona koje je uzet atom, - broj negativnih čestica koje se vraćaju. Ako se razina oksidacije smanji nakon reakcijskog procesa. To znači da su elektroni uzeti atom (ion). Uz povećanje stupnja oksidacije, atom (ion) tijekom reakcije daje elektrone.

5. Najmanji ukupni broj najprije se dijeli na primljene koeficijente, a zatim na elektrone prenesene u procesu. Pronađeni brojevi su potrebni stereokemijski koeficijenti.

6. Odredite oksidator, reducirajući agens, postupke koji se javljaju tijekom reakcije.

7. Posljednji korak će biti raspored stereokemijskih koeficijenata u razmatranoj reakciji.

   Primjer OBR

Razmotrite praktičnu primjenu ovog algoritma na određenu kemijsku reakciju.

Fe + CuS04 = Cu + FeS04

Izračunavamo parametre za sve jednostavne i složene tvari.

Jer Fe i Cu jednostavne tvari, njihova oksidacijsko stanje je 0. U CuSO4, Cu + 2, zatim se doda 2 kisika, sumpora i na +6. U FeSO4: Fe + 2, dakle, za O2, S Izračunato +6.

Sada tražimo elemente koji bi mogli promijeniti pokazatelje, u našoj situaciji oni će biti Fe i Cu.

Budući da je nakon reakcije vrijednost željeznog atoma postala +2, 2 elektrona se oslobađaju u reakciji. Bakar je promijenio svoj učinak od +2 do 0, dakle bakar je uzeo 2 elektrona. Sada određujemo broj primljenih i danih elektrona željezovim atomom i kationom bivalentnog bakra. Tijekom transformacije, dva elektrona uzimaju se kationom bivalentnog bakra, pri čemu isti broj elektrona daje željezni atom.

U tom procesu nema smisla odrediti minimalni zajednički višekratnik, budući da se jednaki broj elektrona prihvaća i daje tijekom transformacije. Stereokemijski koeficijenti također će odgovarati jedinstvu. U reakciji će svojstva redukcijskog sredstva pokazati željezo, dok će se oksidirati. Kation bivalentnog bakra se svede na čisti bakar, u reakciji ima najviši stupanj oksidacije.

Primjena procesa

Oznake za stupanj oksidacije trebaju biti poznate svakom učeniku razreda 8-9, budući da je to pitanje uključeno u OGE zadaće. Svi procesi koji se javljaju s oksidativnim, nadomjesnim znakovima igraju važnu ulogu u našem životu. Bez njih, metabolički procesi u ljudskom tijelu nemoguće su.