Правила определения степени окисления (окисленности) элемента

^{Степень окисления (окисленности) – характеристика состояния атомов элементов в составе молекулы. Она характеризует неравномерность распределения электронов между атомами элементов и соответствует заряду, который приобрел бы атом элемента, если бы все общие электронные пары его химических связей сместились в сторону более электроотрицательного элемента. В зависимости от относительной электроотрицательности элементов, образующих связь, электронная пара может быть смещена к одному из атомов или симметрично расположена относительно ядер атомов. Поэтому степень окисления элементов может иметь отрицательное, положительное или нулевое значение.}

1. Степень окисления элемента в простых веществах равна нулю.

2. Некоторые элементы почти во всех своих соединениях проявляют постоянную степень окисления.

К таким элементам относятся:

водород имеет степень окисления +1 (за исключением гидридов металлов);

кислород имеет степень окисления –2 (за исключением фторидов).

3. Элементы I, II и III групп главных подгрупп Периодической системы элементов Д.И.Менделеева имеют постоянную степень окисления, равную номеру группы. Элементы Na, Ba, Al имеют соответственно степень окисления +1, +2,+3.

4. Для элементов, имеющих переменную степень окисления, существует понятие высшая и низшая степени окисления.

Высшая степень окисления элемента равна номеру группы Периодической системы элементов Д.И.Менделеева, в которой находится элемент. Элементы N, S, Cl, которые находятся в V, VI и VII группах Периодической системы элементов Д.И.Менделеева, имеют соответственно высшую степень окисления +5, +6, +7.

Низшая степень окисления элемента равна номеру группы Периодической системы элементов Д.И Менделеева, в которой находится элемент минус восемь. Поэтому элементы N, S, Cl имеют соответственно низшую степень окисления −3, −2, −1.

5. В одноэлементных ионах степень окисления элемента равна заряду иона: Fe³⁺ − степень окисления элемента железа равна +3; S^2- − степень окисления элемента сера равна −2.

6. Сумма степеней окисления всех атомов элементов в молекуле равна нулю. Например, для KNO₃ (+1) + X + 3 · (−2) = 0; X = +5. Степень окисления элемента азота равна +5.

7. Сумма степеней окисления всех атомов элементов в ионе равна заряду иона. Например, для SO₄^2- X + 4· (−2) = −2; X = +6. Степень окисления элемента сера равна +6.

8. В соединениях, состоящих из двух элементов, элемент, который записан справа, всегда имеет низшую степень окисления. Fe₂S₃−степень окисления элемента сера рана −2; FeCl₃ − степень окисления элемента хлор равна −1.

Классы неорганических соединений Оксиды

Оксиды − это соединения из двух элементов, одним из которых является кислород. Название образуется из слова «ОКСИД» и русского названия элемента, образующего соединение. Если элемент может находиться в различных степенях окисления, то необходимо указывать степень окисления.

K₂O – оксид калия,

Mn₂O₇ – оксид марганца (VII),

MnO − оксид марганца (II).

Оксиды подразделяются на

- несолеобразующие (CO, N₂O, NO), которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями, и на

- солеобразующие.

Солеобразующие оксиды подразделяются на кислотные, основные и амфотерные.

Кислотными называют оксиды (например, CO₂, SO₃, SiO₂, CrO₃, Mn₂O₇), которые при взаимодействии с водой образуют кислоты. При взаимодействии с основаниями (или с основными оксидами) кислотные оксиды образуют соли.

SO₃ + H₂O = H₂SO₄,

SiO₂ + Ca(OH)₂ =CaSiO₃ + H₂,

SiO₂ + CaO =CaSiO₃.

Кислотные оксиды образуются неметаллическими элементами и металлическими элементами в высшей степени окисления.

Основными называют оксиды (например, K₂O, CaO, FeO, MgO, MnO), которые при взаимодействии с водой образуют основания. При взаимодействии с кислотами (или с кислотными оксидами) основные оксиды образуют соли.

MgO + H₂O =Mg(OH)₂,

СaO + H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂O,

СaO + SO₃ = CaSO₄.

Основные оксиды образуются только металлическими элементами в низшей степени окисления.

Амфотерными называют оксиды (например, ZnO, Al₂O₃, SnO₂, MnO₂), которые взаимодействуют и с кислотами, и с основаниями с образованием солей (проявляют свойства и кислотных, и основных оксидов):

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄].

Характер оксида связан с положением элемента в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Так, свойства оксидов элементов (в высшей степени окисленности) третьего периода изменяются в последовательности от основных (Na₂O, MgO) через амфотерный (Al₂O₃) к кислотным (SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇). Такой переход наблюдается для оксидов всех периодов (кроме первого и седьмого).

Характер оксидов металлических элементов, имеющих переменную степень окисления, зависит и от степени окисления элемента. В низшей степени окисления оксиды имеют основной характер (CrO), в средней – амфотерный характер (Cr₂O₃), а в высшей – обычно кислотный характер (CrO₃).