Расчет степени окисления

 

Для вычисления степени окисления элемента следует учитывать следующие положения:

 1.      Степени окисления атомов в простых веществах равны нулю (Na⁰; H₂⁰).

 2.      Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, всегда равна нулю, а в сложном ионе эта сумма равна заряду иона.

 3.      Постоянную степень окисления имеют атомы: щелочных металлов (+1), щелочноземельных металлов (+2), водорода (+1) (кроме гидридов NaH, CaH₂ и др., где степень окисления водорода -1), кислорода (-2) (кроме F₂^-1O⁺² и пероксидов, содержащих группу –O–O–, в которой степень окисления кислорода -1).

 

4.      Для элементов положительная степень окисления не может превышать величину, равную номеру группы периодической системы.

 

Примеры:

V₂⁺⁵O₅^-2;  Na₂⁺¹B₄⁺³O₇^-2;  K⁺¹Cl⁺⁷O₄^-2;  N^-3H₃⁺¹;  K₂⁺¹H⁺¹P⁺⁵O₄^-2;  Na₂⁺¹Cr₂⁺⁶O₇^-2

2.4 Объясните, какая зависимость существует между ов спсобностью химического элемента и его металличностью (неметаличностью, электроотрицательностью и величиной его степени окисления)

Металлы являются восстановителями т.к имеют на последнем энерго уровне 1,2,3 электрона. Входе ОВР они окисляются и отдают электроны окислителям (Например неметаллам Cl₂⁰. S и тд.) и проявляя восстановительные свойства.

Металлы взаимодействуют: с неметаллами, с водой, кислотами окислителями и кислотами неокислителями, с водой с присутсвием щелочей, со смесями кислот.

Способность металлов взаимодействовать с этими окислителями зависит от активности металла ( чем активнее металл, тем сильнее он проявляет восстановительные свойства и легче окисляется при нормальных условиях). Металлы средней активности как правило окислятся менее интенсивно. Неактивные металлы окисляются только сильными окислителями. По химической и электрохимической активности все металлы распределяются в ряд напряжений металлов.

Взаимодействие металлов с неметаллами.

Активные металлы (щелочные, щелочно-земельные) взаимодействуют с неметаллами при нормальных условиях. Металлы средней активности при нормальных условиях окисляются толь ( Ft₂. Cl₂. O₂), а с другими неметаллами при t⁰ c.

Неактивные металлы вступают в реакцию только в жестких условиях t>500, благородные металлы окисляются с неметаллами только в атомарном состоянии

:_.Cl^..: --> 2Cl в процессе облучения и нагрева

При взаимодействии металлов с неметаллами образуются соли с окончанием ИД

Fe⁰ + S⁰ = Fe⁺²S^-2 сульфид 2Fe + 3 Cl = 2Fe⁺³Cl₃ хлорид железа

Все металлы вступают в реакцию с кислородом который содержится в воздухе за исключением благородных металлов. Поэтому на поверхности всех металлов кроме благородных образуются оксидные пленки. (Металлы покрыты оксидом) поэтому прежде чем пройдет реакция воды или кислоты и тд. с металлом должна раствориться оксидная пленка. Поэтому свойство оксидов металлов оказывают существенное влияние на их устойчивость к окислению.

Оксидные пленки у таких металлов как цинк, алюминий и др. сплошные и не растворимы в воде ( а в кислотах растворимы) поэтому эти металлы являются активными, но с водой практически не реагируют из-за того что ZnO и Al2O3 в воде нерастворимы. В то же время Fe это металл средней активности но его оксидные пленки рыхлые и не защищают ферум от окисления О2, Н2О.

зависимости от С.О. атомы могут проявлять различные функции в ОВР. По этому признаку их можно разделить на три группы:

1. Только восстановительные свойства могут проявлять металлы в свободном состоянии, а также атомы в низких С.О.: Cl‾; Br‾; I‾; S‾²; N‾³. Низшая отрицательная степень окисления для неметаллов равна номеру группы минус 8 .

2. Только окислительные свойства проявляют атомы с высшей степенью окисления. Она равна номеру группы: .

3. Окислительно-восстановительную двойственность проявляют атомы, имеющие промежуточную степень окисления.

Пример: атом серы S⁰ может принимать два электрона и превращаться в ион S‾², а также может отдать шесть электронов, приобретая заряд S⁺⁶. Т.е. в О.В.Р. сера может проявлять свойства окислителя и восстановителя.