4 Тақырып Тотығу-тотықсыздану реакциялары

 

 

1 Тотығу дәрежесі

 

Әрбір элемент атомының валеттілігі жалпы электрондық жұптарды түзуге қатысатын электрондар санымен анықталады. Түзілген байланыстардың полярлығы ескерілмейтіндіктен валенттіліктің таңбасы болмайды.

          Тотығу дәрежесі (Т.Д.)  деп молекула тек иондардан ғана тұрады деген болжамның негізінде есептелген атомның шартты зарядын айтады.

          Оң тотығу дәрежесі берілген атомнан ығысатын электрондар санын білдіреді, ал теріс тотығу дәрежесі – берілген атомға қарай ығысатын электрондар санын.                                            

          Элемент атомының тотығу дәрежесін анықтау үшін әдетте келесі тұрғыдан шығады:

1)      Жай заттар элементтерінің тотығу дәрежесі нөлге тең (N , H , Cl , Al⁰, K⁰,Cu⁰….).

2)   Периодтық жүйеде орналасуына байланысты қосылыстың құрамындағы элементтің мүмкін болатын тотығу дәрежесі 4-ші кестеде келтірілген.  

3)    Молекуладағы барлық атомдар зарядтарының алгебралық қосындысы нөлге тең, ал күрделі ионның құрамындағы атомдар зарядтарының алгебралық қосындысы осы ионның  зарядына тең.

Типтік есеп №1

          Қосылыстарда асты сызылған элементтің тотығу дәрежесін анықтаңыз:

a)       K₂SO₄,  б) SO ,

в)       K₂Cr₂O₇,   г) Cr₂О .

Шығарылуы

а)   K₂SO₄ – молекула. Молекуладағы атомдар зарядтарының алгебралық қосындысы нөлге тең екендігін, Т.Д.(К) = +1,    Т.Д.(О) = −2  тең екендігін ескере отырып,  күкірттің тотығу дәрежесін анықтаймыз:

K S O

2 · (+1) + (1 · х) + (4 · (−2)) = 0 ,

                                                             +2 + х − 8 = 0 ,

                             х = +6,      Т.Д.(S) = + 6.

б)     SO – ион. Күрделі ионның құрамындағы атомдар зарядтарының алгебралық қосындысы тең осы ионның  зарядына деген тұрғыдан күкірттің тотығу дәрежесін анықтаймыз:

(S O )

1 · х + 4 · (−2) = −2 ,

+ х −8 = −2 ,

                                                         х = +6,      Т.Д.(S) = + 6.

 

4 кесте  -  Элементтің қосылыстарындағы тотығу дәрежесі

Топ  №	Қосылыстарында (Э) мүмкін болатын тотығу дәрежесі
Негізгі топшалар элементтері
I – A H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr	Т.Д.(Э) = +1 (тұрақты тотығу дәрежесі).   Ерекшелік ретінде – сутек:  әдетте, Т.Д.(Н) = +1, бірақ белсенді металдар гидридтерінде Т.Д.(Н) = −1 (Na Н ,Ca H )
II –A Be, Mg, Ca, Sr, Ba	Т.Д.(Э) = +2 (тұрақты тотығу дәрежесі)
III – A B, Al, Ga, Jn, Tl	Т.Д.(Э) = +3 (тұрақты тотығу дәрежесі)
IV – A C, Si, Ge, Sn, Pb	от  −4                                     до  +4 минималды              аралық              максималды
V – A N, P, As, Sb, Bi	−3тен                                     +5ке дейін    минималды            аралық              максималды Ерекшелік ретінде –азот: Т.Д.(N)  −3-тен   +5-ке дейін өзгереді
VI – A O, S, Sc, Te, Po	−2ден                                    +6ға дейін минималды             аралық               максималды Ерекшелік ретінде –оттегі: барлық қосылыстарында Т.Д.(О) = −2, тек асқын тотығы қосылыстарында: Т.Д.(О) = −1 (Н О , Na O ….) және фтор оксидінде: Т.Д.(О) = +2 (F O+2).
VII – A F, Cl, Br, I, At	−1ден                                  +7ге дейін минималды            аралық              максималды Ерекшелік ретінде –фтор: Т.Д.(F) = −1 (тұрақты)
Қосымша топшалардың элементтері
В топшалары	(Э) минималды Т.Д. = +2  (кейде +1)     (Э) максималды  Т.Д. топ нөміріне тең
I – B Cu, Ag, Au	Топ элементтері қосылыстарында топ нөмірінен жоғары болатын Т.Д. көрсетуі мүмкін: Т.Д.(Сu) = +2
VIII – B Fe, Co, Ni	Топ элементтері қосылыстарында топ нөмірінен кіші болатын максималды Т.Д. көрсетеді: Т.Д. (Fe) = +6

       

в)      K₂Cr₂O₇ – атомдар зарядтарының қосындысы нөлге тең болатын молекула.

 Т.Д.(К) = +1,    Т.Д.(О) = −2,  күкірттің тотығу дәрежесін анықтаймыз:

 K Сr O                      2 · (+1) + (2 · х) + (7 · (−2)) = 0,

                                                +2 + 2х −14 = 0,

                                                2х = +12 ,   х = +6,    Т.Д.(Cr) = + 6.

г)      Cr₂O – ионы.  Күрделі ионның құрамындағы атомдар зарядтарының алгебралық қосындысы осы ионның  зарядына тең болады деген тұрғыдан белгісіздері бар теңдеуді құрастырамыз:

(Cr₂O )                              (2 · х) + (7 · (−2)) = −2,

                                                      2 х −14 = −2,

                                                      2х = +12 ,                                                                                                                                                                                                        

                                                       х = +6 ,     Т.Д.( Cr) = + 6.