ОКИСНЕННЯ І ВІДНОВЛЕННЯ
1. Окисно-відновні реакції
1.2. Ступінь окиснення
Водень і хлор реагують під час яскраво вираженої екзотермічної реакції, перетворюючись на гідроген хлорид:
Н2 + Сl2 → 2НСl.
Ця реакція також окисно-відновна, хоча в цьому випадку, власне, переходу електронів не відбувається. У молекулі гідроген хлориду атом Гідрогену зв’язаний з атомом Хлору спільною парою електронів.
Щоб добавити у визначення поняття “окисно-відновна реакція” й такі реакції, в яких беруть участь молекули, було введено поняття
Ступінь окиснення означає дійсний або умовний заряд атома всередині одиниці сполуки. Його позначають арабською цифрою, перед якою вказують знак заряду.
Атоми і молекули елементів, що не пов’язані з іншими речовинами, мають ступінь окиснення ±0.
Приклад. Mg0, Fe0, O02, Н02, Cl02 тощо.
Ступінь окиснення одноатомних іонів в іонних сполуках відповідає їхньому фактичному заряду.
Приклад. У магній хлориді для sона Mg2+ ступінь окиснення +2, Cl – має ступінь окиснення -1.
В атомах, які входять до складу складних молекулярних сполук, негативний заряд
Увага: Оксиген майже завжди має ступінь окиснення -2, а Гідроген – ступінь окиснення +1.
Приклад. У карбон діоксиді СO2 Карбон має ступінь окиснення +4. У сірководні H2S Гідроген має ступінь окиснення +1, а Сульфур, відповідно, ступінь окиснення -2.
Сума ступенів окиснення всіх атомів сполуки дорівнює нулю.
Ступінь окиснення будь-якого атома в молекулі можна обчислити як суму ступенів окиснення інших атомів із протилежним знаком.
Приклад. У сульфатній кислоті H2SO4 Оксиген більш електронегативний порівняно з Сульфуром, Гідроген порівняно з Сульфуром є більш електропозитивним. Сума зарядів Гідрогену й Оксигену дорівнює -4 ∙ 2 ∙ (+1) + 4 ∙ (-2) = -6. Тому ступінь окиснення Сульфуру в сульфатній кислоті +6.
В електрично заряджених складних іонах заряд іона відповідає сумі ступенів окиснення всіх атомів, сполучених між собою.
Приклад. В іоні амонію NH4+ Нітроген має ступінь окиснення -3, а в нітрат-іоні NО3- ступінь окиснення – +5:
У молекулах органічних речовин за сполученими між собою атомами Карбону також закріплюється ступінь окиснення.
Карбон більш електронегативний порівняно з Гідрогеном, а порівняно з Оксигеном більш електропозитивний. Атоми Карбону в С-С-ланцюзі не отримують заряду один від одного.
Приклад. В етанолі карбоновий ланцюг складається з двох атомів Карбону. На першому сума зарядів Гідрогену становить +3. Ступінь окиснення цього атома Карбону, відповідно, – (-3). На другому атомі Карбону сума зарядів Гідрогену й Оксигену – (+1). Тому ступінь окиснення цього атома Карбону – (-1).
Сума зарядів Гідрогену: 3 ∙ (+1) = +3.
Сума зарядів Гідрогену й Оксигену: 3 ∙ (+1) + 1 ∙ (-2) = +1.
Увага: при окисненні ступінь окиснення збільшується, при відновленні ступінь окиснення зменшується.
(2 votes, average: 3,50 out of 5)