Как найти формулу окисления атомов - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Для определения степени окисления атома в химическом соединении необходимо:

1. Записать формулу вещества:

P2O5

2. Записать значения степеней окисления кислорода, водорода или другого элемента, имеющего постоянное (или точно известное) её значение:

Px2O−25

3. Найти сумму степеней окисления и вычислить значение (x):

2⋅x+5⋅(−2)=02x−10=02x=10x=+5.

Степень окисления фосфора равна (+5).

Подобным образом находят степени окисления атомов элементов в более сложных веществах.

Источник

Пошаговый алгоритм определения степени окисления атомов. Составление формул веществ.

Шаг 1. Выяснить, что понимают под степенью окисления.

С.О.-условный заряд атома, вычисленный из предположения, что все связи атома ионные.

Шаг 2. Вспомнить что такое электроотрицательность.

ЭО- способность атомов химических элементов оттягивать к себе общие электронные пары.

Закономерности изменений значений ЭО в группах и периодах ПС с ростом порядкового номера:

Шаг 3. Выучить правила определения С.О.

Правила определения степеней окисления

1. В простом веществе степень окисления атомов равна 0

2. Сумма степеней окисления атомов в нейтральном соединении равна 0

3. В бинарном соединении С.О. более электроотрицательного атома «-«

менее электроотрицательного « +»

4. Cтепени окисления атомов некоторых элементов в соединениях:

а) фтора (F) –1;

б) металлов Iа группы (Li, Na, K, Rb, Cs) +1, металлов IIа группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) +2, алюминия (Al) +3;

в) водорода (Н) в соединениях с металлами -1, в остальных соединениях+1;

г) кислорода (О) во фториде OF2 +2,

в перфториде O2F2 +1 ,в остальных пероксидах (содержат группу –О–О–) –1,

в остальных соединениях -2

У остальных неМЕ СО (как правило) — переменная.

-maxСО =№ группы

-minСО=№ группы -8

-между ними такая же четная или нечетная как № группы (иск. фтор, кислород, азот).

Шаг 4.Определить СО по молекулярной формуле.

Алгоритм определения степеней окисления по формуле:

1.Определение степеней окисления начинают с того элемента, у которого С.О. постоянная или известна в соответствии с правилами (см. выше); (Р2О-25);

2.Умножить эту С.О. на индекс атома (или группы) (– 2 * 5 = – 10);

3.Полученное число разделить на индекс второго элемента (или группы) (– 10 / 2 = – 5);

4.Записать полученную С.О. с противоположным знаком (Р+52О-25).

Шаг 5. Научись составлять эмпирические формулы веществ по СО атомов или групп атомов.

Алгоритм составления формул:

1.Запиши знаки элементов, образующих соединение, укажи СО атомов; Al +3O-2

2. Для СО найди наименьшее общее кратное (НОК); НОК (2,3)=6

3. Рассчитай число атомов в соединении, для этого раздели НОК на значения СО; 6/3=2; 6/2=3 Al 2+3O—32

Шаг 6. Научись определять СО по структурной формуле (задание повышенной сложности).

Алгоритм определения:

1.Составь структурную формулу вещества.

2. Обозначь стрелкой на валентном штрихе направление смещения электронной плотности, используя значения ЭО.

3. Рассчитай значения СО атомов.

Cl-1

Ca+2

O-2 Cl+1 ;

Источник

F⁰ + 1ē → F^-1 (нейтральный атом принимает один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «-1», превращаясь в отрицательно заряженный ион — анион)

Na⁰ – 1ē → Na⁺¹ (нейтральный атом отдаёт один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «+1», превращаясь в положительно заряженный ион — катион)

Процесс отдачи электронов атомом, называется окислением.

Атом, отдающий электроны и повышающий свою степень окисления, окисляется и называется восстановителем.

Процесс принятия электронов атомом, называется восстановлением.

Атом, принимающий электроны и понижающий свою степень окисления, восстанавливается и называется окислителем.

Правила определения степени окисления атома

1. В сложных веществах степень окисления атома водорода +1 (Исключения, гидриды металлов MeH_x^-1, например, NaH^-1, CaH₂^-1, AlH₃^-1)

2. В сложных веществах степень окисления кислорода -2 (Исключения, H₂O₂^-1 и O⁺²F₂)

3. В сложных веществах степень окисления фтора -1

4. В сложных веществах степень окисления металлов всегда «+», металлы только отдают электроны Ме⁰-ne^—→Me⁺ⁿ

5. Элементы IA, IIA, IIIA групп отдают электроны и проявляют высшую «+» степень окисления, равную номеру группы

Э⁰-ne^—→Э⁺ⁿ

6. Элементы IVA-VIIA групп отдают и принимают электроны и проявляют высшую «+» степень окисления, равную номеру группы и низшую «-», равную N_групп-8.

Э⁰-ne^—→Э⁺ⁿ

Э⁰+ne^—→Э^-n

7. Элементы VIIIA группы (инертные или благородные газы) проявляют степень окисления равную 0

8. Степень окисления атомов в простых веществах равна 0

F₂⁰, S⁰, O₃⁰

9. В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов, с учётом их индексов, равна 0; а в сложном ионе его заряду.

H⁺¹N⁺⁵O₃^-2 ((+1)*1)+((+5)*1)+((-2)*3)=0

(S⁺⁶O₄^-2)^-2((+6)*1)+((-2)*4)=-2

10. Металлы главных подгрупп IА-IIIА групп проявляют СО

+n = N_группы

11. Металлы главных подгрупп групп IV-VII и металлы побочных подгрупп проявляют переменную степень окисления +n, согласно правилу №9 (с учётом рядом стоящего аниона – см. «Таблица растворимости веществ в воде»)

Задание 1 – определите степени окисления всех атомов в формуле серной кислоты H₂SO₄?

1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО серы примем за «х»

H⁺¹S^xO₄^-2

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(+1) ‧1+(х) ‧1+(-2) ‧ 4 =0

Х=6 или (+6), следовательно, у серы CО +6, т.е. S⁺⁶

Задание 2 – определите степени окисления всех атомов в формуле фосфорной кислоты H₃PO₄?

1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО фосфора примем за «х»

H₃⁺¹P^xO₄^-2

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(+1) ‧ 3+(х) ‧1+(-2) ‧ 4=0

Х=5 или (+5), следовательно, у фосфора CО +5, т.е. P⁺⁵

Задание 3– определите степени окисления всех атомов в формуле иона аммония (NH₄)⁺?

1. Проставим известную степень окисления у водорода, а СО азота примем за «х»

(N^хH₄⁺¹)⁺

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(х) ‧1 +(+1) ‧ 4=+1

Х=-3, следовательно, у азота CО -3, т.е. N^-3

Источник

Загрузить PDF

В химии термины «окисление» и «восстановление» означает реакции, при которых атом или группа атомов теряют или, соответственно, приобретают электроны. Степень окисления — это приписываемая одному либо нескольким атомам численная величина, характеризующая количество перераспределяемых электронов и показывающая, каким образом эти электроны распределяются между атомами при реакции. Определение этой величины может быть как простой, так и довольно сложной процедурой, в зависимости от атомов и состоящих из них молекул. Более того, атомы некоторых элементов могут обладать несколькими степенями окисления. К счастью, для определения степени окисления существуют несложные однозначные правила, для уверенного пользования которыми достаточно знания основ химии и алгебры.

1
Определите, является ли рассматриваемое вещество элементарным. Степень окисления атомов вне химического соединения равна нулю. Это правило справедливо как для веществ, образованных из отдельных свободных атомов, так и для таких, которые состоят из двух, либо многоатомных молекул одного элемента.
- Например, Al_(s) и Cl₂ имеют степень окисления 0, поскольку оба находятся в химически несвязанном элементарном состоянии.
- Обратите внимание, что аллотропная форма серы S₈, или октасера, несмотря на свое нетипичное строение, также характеризуется нулевой степенью окисления.
2
Определите, состоит ли рассматриваемое вещество из ионов. Степень окисления ионов равняется их заряду. Это справедливо как для свободных ионов, так и для тех, которые входят в состав химических соединений.
- Например, степень окисления иона Cl^— равняется -1.
- Степень окисления иона Cl в составе химического соединения NaCl также равна -1. Поскольку ион Na, по определению, имеет заряд +1, мы заключаем, что заряд иона Cl -1, и таким образом степень его окисления равна -1.
3
Учтите, что ионы металлов могут иметь несколько степеней окисления. Атомы многих металлических элементов могут ионизироваться на разные величины. Например, заряд ионов такого металла как железо (Fe) равняется +2, либо +3.^[1] Заряд ионов металла (и их степень окисления) можно определить по зарядам ионов других элементов, с которыми данный металл входит в состав химического соединения; в тексте этот заряд обозначается римскими цифрами: так, железо (III) имеет степень окисления +3.
- В качестве примера рассмотрим соединение, содержащее ион алюминия. Общий заряд соединения AlCl₃ равен нулю. Поскольку нам известно, что ионы Cl^— имеют заряд -1, и в соединении содержится 3 таких иона, для общей нейтральности рассматриваемого вещества ион Al должен иметь заряд +3. Таким образом, в данном случае степень окисления алюминия равна +3.
4
Степень окисления кислорода равна -2 (за некоторыми исключениями). Почти во всех случаях атомы кислорода имеют степень окисления -2. Есть несколько исключений из этого правила:
- Если кислород находится в элементарном состоянии (O₂), его степень окисления равна 0, как и в случае других элементарных веществ.
- Если кислород входит в состав перекиси, его степень окисления равна -1. Перекиси — это группа соединений, содержащих простую кислород-кислородную связь (то есть анион перекиси O₂^-2). К примеру, в составе молекулы H₂O₂ (перекись водорода) кислород имеет заряд и степень окисления -1.
- В соединении с фтором кислород обладает степенью окисления +2, читайте правило для фтора ниже.
5
Водород характеризуется степенью окисления +1, за некоторыми исключениями. Как и для кислорода, здесь также существуют исключения. Как правило, степень окисления водорода равна +1 (если он не находится в элементарном состоянии H₂). Однако в соединениях, называемых гидридами, степень окисления водорода составляет -1.
- Например, в H₂O степень окисления водорода равна +1, поскольку атом кислорода имеет заряд -2, и для общей нейтральности необходимы два заряда +1. Тем не менее, в составе гидрида натрия степень окисления водорода уже -1, так как ион Na несет заряд +1, и для общей электронейтральности заряд атома водорода (а тем самым и его степень окисления) должен равняться -1.
6

Фтор всегда имеет степень окисления -1. Как уже было отмечено, степень окисления некоторых элементов (ионы металлов, атомы кислорода в перекисях и так далее) может меняться в зависимости от ряда факторов. Степень окисления фтора, однако, неизменно составляет -1. Это объясняется тем, что данный элемент имеет наибольшую электроотрицательность — иначе говоря, атомы фтора наименее охотно расстаются с собственными электронами и наиболее активно притягивают чужие электроны. Таким образом, их заряд остается неизменным.
7
Сумма степеней окисления в соединении равна его заряду. Степени окисления всех атомов, входящих в химическое соединение, в сумме должны давать заряд этого соединения. Например, если соединение нейтрально, сумма степеней окисления всех его атомов должна равняться нулю; если соединение является многоатомным ионом с зарядом -1, сумма степеней окисления равна -1, и так далее.
- Это хороший метод проверки — если сумма степеней окисления не равна общему заряду соединения, значит вы где-то ошиблись.
Реклама

1
Найдите атомы, не имеющие строгих правил относительно степени окисления. По отношению к некоторым элементам нет твердо установленных правил нахождения степени окисления. Если атом не подпадает ни под одно правило из перечисленных выше, и вы не знаете его заряда (например, атом входит в состав комплекса, и его заряд не указан), вы можете установить степень окисления такого атома методом исключения. Вначале определите заряд всех остальных атомов соединения, а затем из известного общего заряда соединения вычислите степень окисления данного атома.
- Например, в соединении Na₂SO₄ неизвестен заряд атома серы (S) — мы лишь знаем, что он не нулевой, поскольку сера находится не в элементарном состоянии. Это соединение служит хорошим примером для иллюстрации алгебраического метода определения степени окисления.
2
Найдите степени окисления остальных элементов, входящих в соединение. С помощью описанных выше правил определите степени окисления остальных атомов соединения. Не забывайте об исключениях из правил в случае атомов O, H и так далее.
- Для Na₂SO₄, пользуясь нашими правилами, мы находим, что заряд (а значит и степень окисления) иона Na равен +1, а для каждого из атомов кислорода он составляет -2.
3
Умножьте количество атомов на их степень окисления. Теперь, когда нам известны степени окисления всех атомов за исключением одного, необходимо учесть, что атомов некоторых элементов может быть несколько. Умножьте число атомов каждого элемента (оно указано в химической формуле соединения в виде подстрочного числа, следующего за символом элемента) на его степень окисления.
- В Na₂SO₄ мы имеем 2 атома Na и 4 атома O. Таким образом, умножая 2 × +1, получаем степень окисления всех атомов Na (2), а умножая 4 × -2 — степень окисления атомов O (-8).
4
Сложите предыдущие результаты. Суммируя результаты умножения, получаем степень окисления соединения без учета вклада искомого атома.
- В нашем примере для Na₂SO₄ мы складываем 2 и -8 и получаем -6.
5
Найдите неизвестную степень окисления из заряда соединения. Теперь у вас есть все данные для простого расчета искомой степени окисления. Запишите уравнение, в левой части которого будет сумма числа, полученного на предыдущем шаге вычислений, и неизвестной степени окисления, а в правой — общий заряд соединения. Иными словами, (Сумма известных степеней окисления) + (искомая степень окисления) = (заряд соединения).
- В нашем случае Na₂SO₄ решение выглядит следующим образом:
  - (Сумма известных степеней окисления) + (искомая степень окисления) = (заряд соединения)
  - -6 + S = 0
  - S = 0 + 6
  - S = 6. В Na₂SO₄ сера имеет степень окисления 6.
Реклама

Советы

В соединениях сумма всех степеней окисления должна равняться заряду. Например, если соединение представляет собой двухатомный ион, сумма степеней окисления атомов должна быть равна общему ионному заряду.
Очень полезно уметь пользоваться периодической таблицей Менделеева и знать, где в ней располагаются металлические и неметаллические элементы.
Степень окисления атомов в элементарном виде всегда равна нулю. Степень окисления единичного иона равна его заряду. Элементы группы 1A таблицы Менделеева, такие как водород, литий, натрий, в элементарном виде имеют степень окисления +1; степень окисления металлов группы 2A, таких как магний и кальций, в элементарном виде равна +2. Кислород и водород, в зависимости от вида химической связи, могут иметь 2 различных значения степени окисления.

Что вам понадобится

Периодическая таблица элементов
Доступ в интернет или справочники по химии
Лист бумаги, ручка или карандаш
Калькулятор

Об этой статье

Эту страницу просматривали 644 931 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник