Степень окисления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия [показать стабильную версию] (сравнить)

Данная версия страницы не проверялась участниками с соответствующими правами. Вы можете прочитать последнюю проверенную или т. н. стабильную версию от 4 декабря 2009, однако она может значительно отличаться от текущей версии. Проверки требует 1 правка.

Перейти к: навигация, поиск

Сте́пень окисле́ния (окислительное число, формальный заряд) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций, численная величина электрического заряда, приписываемого атому в молекуле в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов.

[править] Описание

Степень окисления соответствует заряду иона или формальному заряду атома в молекуле или в химической формальной единице, например:

$\stackrel{+1}{\mbox{Na}} \stackrel{-1}{\mbox{Cl}},$ $\stackrel{+2}{\mbox{Mg}} \stackrel{-1}{\mbox{Cl}}_{2},$ $\stackrel{-3}{\mbox{N}} \stackrel{+1}{\mbox{H}}_{3},$ $\stackrel{+2}{\mbox{C}} \stackrel{-2}{\mbox{O}},$ $\stackrel{+4}{\mbox{C}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{2},$

$\stackrel{+1}{\mbox{Cl}} \stackrel{-1}{\mbox{F}},$ $\stackrel{+1}{\mbox{H}} \stackrel{+5}{\mbox{N}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{3},$ $\stackrel{-4}{\mbox{C}} \stackrel{+1}{\mbox{H}}_{4},$ $\stackrel{+1}{\mbox{K}} \stackrel{+7}{\mbox{Mn}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{4}.$

Степень окисления указывается сверху над символом элемента. В отличие от указания заряда атома, при указании степени окисления первым ставится знак, а потом численное значение, а не наоборот:

$\stackrel{+1}{\mbox{H}} \stackrel{+3}{\mbox{N}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{2}$ — степень окисления,

${\mbox{H}}^{+} {\mbox{N}}^{3+} {\mbox{O}}_{2}^{2-}$ — заряды.

Степень окисления атома в простом веществе равна нулю, например:

$\stackrel{0}{\mbox{O}}_{3},$ $\stackrel{0}{\mbox{Br}}_{2},$ $\stackrel{0}{\mbox{C}}.$

Алгебраическая сумма степеней окисления атомов в молекуле всегда равна нулю:

$\stackrel{+1}{\mbox{H}}_{2} \stackrel{+6}{\mbox{S}} \stackrel{-2}{\mbox{O}}_{4},$

$(+1 \cdot 2) + (+6 \cdot 1) + (-2 \cdot 4) = +2 +6 -8 = 0$

Понятие степени окисления вполне применимо и для нестехиометрических соединений (КС₈, Mo₅Si₃, Nb₃B₄ и др.). Например в известной реакции обжига пирита:
4FeS₂ +11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂
удобнее всего принять в исходном соединение степень окисления у железа +3 (хотя реально атом железа смещает от себя 2 электрона, то есть степень окисления железа +2), а у серы −3/2 (!), что совсем не противоречит определению степени окисления, как условной единицы и позволяет так же просто, как и в случае других окислительно-восстановительных процессов, уравнять реакцию.

Суммарная степень окисления атомов в молекуле всегда равна нулю.

[править] Условность

Следует помнить, что степень окисления является сугубо условной величиной.

Степень окисления в ряде случаев не совпадает с валентностью. Например, в органических соединениях углерод всегда четырёхвалентен, а степень окисления атома углерода в соединениях метана CH₄, метилового спирта CH₃OH, формальдегида HCOH, муравьиной кислоты HCOOH и диоксида углерода CO₂, соответственно, равна −4, −2, 0, +2 и +4.

Степень окисления зачастую не совпадает с фактическим числом электронов, которые участвуют в образовании связей.

Истинные заряды атомов в соединениях, определённые экспериментальным путём, также не совпадают со степенями окисления этих элементов. Например, заряды атомов водорода и хлора в молекуле хлороводорода HCl, в действительности, равны соответственно +0,17 и −0,17, хотя их степени окисления в этом соединении равны +1 и −1, а в кристаллах сульфида цинка ZnS заряды атомов цинка и серы равны соответственно +0,86 и −0,86, вместо степеней окисления +2 и −2.^[1]

[править] См. также

[править] Примечания

↑ Валентность, химическая связь и степень окисления — важнейшие понятия химии. Угай Я.А., 1997, Химия

[pereplet279-0] Валентность, химическая связь и степень окисления — важнейшие понятия химии. Угай Я.А., 1997, Химия

[1]

Степень окисления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Содержание

[править] Описание

[править] Условность

[править] См. также

[править] Примечания

Просмотры

Личные инструменты

Навигация

Поиск

Участие

Инструменты

На других языках