So ein Artikel Lehrplan Da die Chemie den meisten modernen Schulkindern zahlreiche Schwierigkeiten bereitet, können nur wenige den Oxidationsgrad von Verbindungen bestimmen. Die größten Schwierigkeiten haben Schüler, die studieren, also Schüler der Hauptschule (Klassen 8-9). Missverständnisse in Bezug auf das Fach führen dazu, dass unter den Schülern Feindseligkeit gegenüber diesem Fach entsteht.
Lehrer nennen eine Reihe von Gründen für eine solche „Abneigung“ von Schülern der Mittel- und Oberstufe gegenüber Chemie: mangelnde Bereitschaft, komplexe chemische Begriffe zu verstehen, Unfähigkeit, Algorithmen zur Betrachtung eines bestimmten Prozesses zu verwenden, Probleme mit mathematischen Kenntnissen. Das Bildungsministerium der Russischen Föderation hat den Inhalt des Fachs grundlegend geändert. Außerdem wurde die Stundenzahl für den Chemieunterricht „abgesenkt“. Dies hatte negative Auswirkungen auf die Qualität des Wissens im Fach, ein abnehmendes Interesse am Studium der Disziplin.
Welche Themen des Chemiekurses sind für Schüler am schwierigsten?
Durch neues Programm zum Kurs akademische Disziplin"Chemie" der Grundschule umfasst mehrere ernste Themen: das Periodensystem der Elemente von D. I. Mendeleev, Klassen anorganische Stoffe, Ionenaustausch. Am schwierigsten ist es für Achtklässler, den Oxidationsgrad von Oxiden zu bestimmen.
Platzierungsregeln
Zunächst einmal sollten die Schüler wissen, dass Oxide komplexe Verbindungen aus zwei Elementen sind, die Sauerstoff enthalten. Voraussetzung für die Zugehörigkeit einer binären Verbindung zur Klasse der Oxide ist die zweite Sauerstoffposition in dieser Verbindung.
Algorithmus für Säureoxide
Zunächst bemerken wir, dass die Grade numerische Ausdrücke der Wertigkeit von Elementen sind. Säureoxide gebildet durch Nichtmetalle oder Metalle mit einer Wertigkeit von vier bis sieben, ist das zweite in solchen Oxiden notwendigerweise Sauerstoff.
In Oxiden entspricht die Wertigkeit von Sauerstoff immer zwei, sie kann durch bestimmt werden Periodensystem Elemente von D. I. Mendeleev. Ein so typisches Nichtmetall wie Sauerstoff, das in der 6. Gruppe der Hauptnebengruppe des Periodensystems steht, nimmt zwei Elektronen auf, um sein äußeres Energieniveau vollständig zu vervollständigen. Nichtmetalle in Verbindungen mit Sauerstoff weisen meist eine höhere Wertigkeit auf, die der Nummer der Gruppe selbst entspricht. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Oxidationszustand chemische Elemente es ist ein Indikator, der auf eine positive (negative) Zahl hindeutet.
Das Nichtmetall am Anfang der Formel hat eine positive Oxidationsstufe. Nichtmetallischer Sauerstoff ist in Oxiden stabil, sein Index ist -2. Um die Zuverlässigkeit der Anordnung von Werten in Säureoxiden zu überprüfen, müssen Sie alle von Ihnen festgelegten Zahlen mit den Indizes eines bestimmten Elements multiplizieren. Berechnungen gelten als zuverlässig, wenn die Gesamtsumme aller Plus- und Minuspunkte der eingestellten Grade 0 beträgt.
Zusammenstellung von Zwei-Element-Formeln
Der Oxidationszustand der Atome der Elemente bietet die Möglichkeit, Verbindungen aus zwei Elementen herzustellen und aufzuzeichnen. Wenn Sie eine Formel erstellen, werden zunächst beide Symbole nebeneinander geschrieben, achten Sie darauf, Sauerstoff an zweiter Stelle zu setzen. Über jedem der aufgezeichneten Zeichen sind die Werte der Oxidationsstufen vorgeschrieben, dann steht zwischen den gefundenen Zahlen die Zahl, die ohne Rest durch beide Ziffern teilbar ist. Dieser Indikator muss separat durch den Zahlenwert des Oxidationsgrades geteilt werden, wodurch Indizes für die erste und zweite Komponente der Zwei-Element-Substanz erhalten werden. Die höchste Oxidationsstufe ist zahlenmäßig gleich dem Wert der höchsten Wertigkeit eines typischen Nichtmetalls, identisch mit der Gruppennummer, in der das Nichtmetall in PS steht.
Algorithmus zum Setzen von Zahlenwerten in basischen Oxiden
Als solche Verbindungen werden Oxide typischer Metalle angesehen. Sie haben in allen Verbindungen einen Oxidationszustandsindex von nicht mehr als +1 oder +2. Um den Oxidationszustand eines Metalls zu verstehen, können Sie das Periodensystem verwenden. Für Metalle der Hauptuntergruppen der ersten Gruppe ist dieser Parameter immer konstant, er ähnelt der Gruppennummer, dh +1.
Metalle der Hauptuntergruppe der zweiten Gruppe zeichnen sich auch durch eine stabile Oxidationsstufe aus, numerisch +2. Die Oxidationsstufen von Oxiden sollten sich unter Berücksichtigung ihrer Indizes (Zahlen) zu Null addieren, da das chemische Molekül als neutrales, ladungsfreies Teilchen betrachtet wird.
Anordnung der Oxidationsstufen in sauerstoffhaltigen Säuren
Säuren sind komplexe Substanzen, die aus einem oder mehreren Wasserstoffatomen bestehen, die mit einer Art Säurerest verbunden sind. Da Oxidationsstufen Zahlen sind, sind einige mathematische Fähigkeiten erforderlich, um sie zu berechnen. Ein solcher Indikator für Wasserstoff (Proton) in Säuren ist immer stabil, er ist +1. Als nächstes können Sie die Oxidationsstufe für das negative Sauerstoffion angeben, es ist auch stabil, -2.
Erst nach diesen Aktionen ist es möglich, den Oxidationsgrad der zentralen Komponente der Formel zu berechnen. Betrachten Sie als spezifische Probe die Bestimmung des Oxidationszustands von Elementen in Schwefelsäure H2SO4. In Anbetracht dessen im Molekül komplexe Substanz enthält zwei Wasserstoffprotonen, 4 Sauerstoffatome, erhalten wir einen Ausdruck dieser Form +2+X-8=0. Damit die Summe Null bildet, hat Schwefel eine Oxidationsstufe von +6
Anordnung der Oxidationsstufen in Salzen
Salze sind komplexe Verbindungen, die aus Metallionen und einem oder mehreren Säureresten bestehen. Das Verfahren zur Bestimmung der Oxidationsstufen aller Bestandteile in einem Komplexsalz ist das gleiche wie bei sauerstoffhaltigen Säuren. Da die Oxidationsstufe der Elemente ist digitale Anzeige, ist es wichtig, den Oxidationsgrad des Metalls korrekt anzugeben.
Befindet sich das salzbildende Metall in der Hauptnebengruppe, ist seine Oxidationsstufe stabil, entspricht der Gruppenzahl, ist ein positiver Wert. Wenn das Salz ein Metall einer ähnlichen Untergruppe von PS enthält, ist es möglich, verschiedene Metalle durch den Säurerest anzuzeigen. Nachdem der Oxidationszustand des Metalls eingestellt ist, geben Sie (-2) ein, dann wird der Oxidationszustand des zentralen Elements mithilfe der chemischen Gleichung berechnet.
Betrachten Sie als Beispiel die Bestimmung der Oxidationsstufen von Elementen in ( mittleres Salz). NaNO3. Das Salz wird von einem Metall der Hauptuntergruppe der Gruppe 1 gebildet, daher ist die Oxidationsstufe von Natrium +1. Sauerstoff in Nitraten hat eine Oxidationsstufe von -2. Zur Bestimmung des Zahlenwertes des Oxidationsgrades gilt die Gleichung +1+X-6=0. Entscheiden gegebene Gleichung, erhalten wir, dass X +5 sein sollte, das ist
Grundbegriffe in OVR
Sowohl für den oxidativen als auch für den reduzierenden Prozess gibt es spezielle Begriffe, die von den Studierenden erlernt werden müssen.
Der Oxidationszustand eines Atoms ist seine direkte Fähigkeit, Elektronen von einigen Ionen oder Atomen an sich selbst zu binden (an andere zu spenden).
Neutrale Atome oder geladene Ionen gelten als Oxidationsmittel. chemische Reaktion Elektronen aufnehmen.
Das Reduktionsmittel werden dabei ungeladene Atome oder geladene Ionen sein chemische Wechselwirkung verlieren ihre eigenen Elektronen.
Die Oxidation wird als Verfahren zur Abgabe von Elektronen vorgestellt.
Reduktion ist mit der Aufnahme zusätzlicher Elektronen durch ein ungeladenes Atom oder Ion verbunden.
Der Redoxprozess ist durch eine Reaktion gekennzeichnet, bei der sich zwangsläufig die Oxidationsstufe eines Atoms ändert. Diese Definition ermöglicht Ihnen zu verstehen, wie Sie feststellen können, ob es sich bei der Reaktion um OVR handelt.
OVR-Parsing-Regeln
Mit diesem Algorithmus können Sie die Koeffizienten in jeder chemischen Reaktion anordnen.
Ziel: Studieren Sie weiter die Valenz. Geben Sie den Begriff der Oxidationsstufe an. Betrachten Sie die Arten von Oxidationszuständen: positiv, negativ, Nullwert. Lernen Sie, den Oxidationszustand eines Atoms in einer Verbindung richtig zu bestimmen. Methoden des Vergleichs und der Verallgemeinerung der untersuchten Konzepte zu lehren; Entwicklung von Fähigkeiten und Fertigkeiten bei der Bestimmung des Oxidationsgrades durch chemische Formeln; Fähigkeiten weiter entwickeln unabhängige Arbeit; fördern die Entwicklung des logischen Denkens. Ein Gefühl der Toleranz (Toleranz und Respekt gegenüber der Meinung anderer) der gegenseitigen Unterstützung entwickeln; ästhetische Bildung durchzuführen (durch die Gestaltung der Tafel und Hefte, bei der Verwendung von Präsentationen).
Während des Unterrichts
ich. Zeit organisieren
Überprüfung der Schüler für den Unterricht.
II. Vorbereitung auf den Unterricht.
Für den Unterricht benötigen Sie: Periodensystem von D. I. Mendeleev, Lehrbuch, Arbeitshefte, Kugelschreiber, Bleistifte.
III. Überprüfung der Hausaufgaben.
Frontale Umfrage, einige werden an der Tafel an Karten arbeiten, einen Test durchführen, und zusammenfassend wird diese Phase ein intellektuelles Spiel sein.
1. Arbeiten Sie mit Karten.
1 Karte
Definieren Massenanteile(%) Kohlenstoff und Sauerstoff in Kohlendioxid (CO 2 ) .
2 Karte
Bestimmen Sie die Art der Bindung im H 2 S-Molekül Schreiben Sie die strukturellen und elektronischen Formeln des Moleküls.
2. Frontale Erhebung
- Was ist eine chemische Bindung?
- Welche Arten von chemischen Bindungen kennen Sie?
- Welche Bindung wird als kovalente Bindung bezeichnet?
- Welche kovalenten Bindungen werden isoliert?
- Was ist Valenz?
- Wie definieren wir Wertigkeit?
- Welche Elemente (Metalle und Nichtmetalle) haben eine variable Wertigkeit?
3. Testen
1. Welche Moleküle haben unpolare kovalente Bindungen?
2 . Welches Molekül bildet eine Dreifachbindung, wenn eine kovalent-unpolare Bindung gebildet wird?
3 . Wie nennt man positiv geladene Ionen?
A) Kationen
B) Moleküle
B) Anionen
D) Kristalle
4. In welcher Reihenfolge befinden sich die Substanzen einer ionischen Verbindung?
A) CH4, NH3, Mg
B) Cl 2, MgO, NaCl
B) MgF 2, NaCl, CaCl 2
D) H 2 S, HCl, H 2 O
5 . Die Wertigkeit wird bestimmt durch:
A) nach Gruppennummer
B) durch die Anzahl der ungepaarten Elektronen
B) nach Art chemische Bindung
D) nach Periodennummer.
4. Intellektuelles Spiel„Tic-Tac-Toe »
Finden Sie Substanzen mit einer kovalent-polaren Bindung.
IV. Neues Material lernen
Die Oxidationsstufe ist ein wichtiges Merkmal für den Zustand eines Atoms in einem Molekül. Die Wertigkeit wird durch die Anzahl der ungepaarten Elektronen in einem Atom bestimmt, Orbitale mit ungeteilten Elektronenpaaren, nur bei der Anregung des Atoms. Die höchste Wertigkeit eines Elements ist normalerweise gleich der Gruppennummer. Der Oxidationsgrad in Verbindungen mit unterschiedlichen chemischen Bindungen ist ungleich ausgebildet.
Wie entsteht die Oxidationsstufe in Molekülen mit unterschiedlichen chemischen Bindungen?
1) Bei Verbindungen mit ionischer Bindung ist die Oxidationsstufe der Elemente gleich der Ladung der Ionen.
2) In Verbindungen mit einer kovalenten unpolaren Bindung (in Molekülen einfache Substanzen) ist die Oxidationsstufe der Elemente 0.
h 2 0,Cich 2 0 , F 2 0 , S 0 , KI 0
3) Bei Molekülen mit kovalent-polarer Bindung wird der Oxidationsgrad ähnlich wie bei Molekülen mit ionisch-chemischer Bindung bestimmt.
Der Oxidationszustand des Elements - das ist die bedingte Ladung seines Atoms in einem Molekül, wenn wir davon ausgehen, dass das Molekül aus Ionen besteht.
Die Oxidationsstufe eines Atoms hat im Gegensatz zur Wertigkeit ein Vorzeichen. Er kann positiv, negativ oder null sein.
Die Wertigkeit wird durch römische Ziffern über dem Elementsymbol angezeigt:
II |
ich |
IV |
Fe |
Cu |
S, |
und der Oxidationszustand wird durch arabische Ziffern mit einer Ladung über den Elementsymbolen ( mg +2 , Ca +2 ,nein +1,KIˉ¹).
Ein positiver Oxidationszustand entspricht der Anzahl an Elektronen, die an diese Atome abgegeben werden. Ein Atom kann alle Valenzelektronen (bei den Hauptgruppen sind dies Elektronen der äußeren Ebene) abgeben, die der Nummer der Gruppe entsprechen, in der sich das Element befindet, und dabei die höchste Oxidationsstufe aufweisen (mit Ausnahme von OF 2). Zum Beispiel: Die höchste Oxidationsstufe der Hauptnebengruppe der Gruppe II ist +2 ( Zn +2) Einen positiven Grad weisen sowohl Metalle als auch Nichtmetalle auf, mit Ausnahme von F, He, Ne. Zum Beispiel: C+4 ,N / A+1 , Al+3
Die negative Oxidationsstufe entspricht der Anzahl der Elektronen, die von einem bestimmten Atom aufgenommen werden, sie wird nur von Nichtmetallen gezeigt. Atome von Nichtmetallen binden so viele Elektronen an, wie sie nicht ausreichen, um die äußere Ebene zu vervollständigen, während sie einen negativen Grad aufweisen.
Für Elemente der Hauptuntergruppen der IV-VII-Gruppen ist die minimale Oxidationsstufe numerisch gleich
Zum Beispiel:
Der Wert der Oxidationsstufe zwischen der höchsten und der niedrigsten Oxidationsstufe wird als intermediär bezeichnet:
Höher |
Dazwischenliegend |
Minderwertig |
C+3, C+2, C0, C-2 |
||
In Verbindungen mit einer kovalenten unpolaren Bindung (in Molekülen einfacher Substanzen) ist die Oxidationsstufe der Elemente 0: h 2 0 , VONich 2 0 , F 2 0 , S 0 , KI 0
Um den Oxidationszustand eines Atoms in einer Verbindung zu bestimmen, sollten eine Reihe von Bestimmungen berücksichtigt werden:
1. OxidationszustandFin allen Verbindungen gleich "-1".N / A +1 F -1 , h +1 F -1
2. Die Oxidationsstufe von Sauerstoff in den meisten Verbindungen ist (-2) Ausnahme: OF 2 , wobei die Oxidationsstufe O +2 istF -1
3. Wasserstoff hat in den meisten Verbindungen eine Oxidationsstufe von +1, mit Ausnahme von Verbindungen mit aktiven Metallen, wo die Oxidationsstufe (-1) ist: N / A +1 h -1
4. Der Oxidationsgrad von Metallen der Hauptuntergruppenich, II, IIIGruppen in allen Verbindungen ist +1, +2, +3.
Elemente mit konstanter Oxidationsstufe sind:
ABER) Alkali Metalle(Li, Na, K, Pb, Si, Fr) - Oxidationsstufe +1
B) Elemente der II. Hauptuntergruppe der Gruppe außer (Hg): Be, Mg, Ca, Sr, Ra, Zn, Cd - Oxidationsstufe +2
C) Element der Gruppe III: Al - Oxidationsstufe +3
Algorithmus zum Erstellen einer Formel in Verbindungen:
1 Weg
1 . Das Element mit der niedrigsten Elektronegativität wird zuerst aufgeführt, das Element mit der höchsten Elektronegativität wird an zweiter Stelle aufgeführt.
2 . Das an erster Stelle geschriebene Element hat eine positive Ladung "+", und an zweiter Stelle eine negative Ladung "-".
3 . Geben Sie die Oxidationsstufe für jedes Element an.
4 . Finden Sie die Gesamtzahl der Oxidationsstufen.
5. Teilen Sie das kleinste gemeinsame Vielfache durch den Wert der Oxidationsstufen und ordnen Sie die resultierenden Indizes rechts unten nach dem Symbol des entsprechenden Elements zu.
6. Wenn die Oxidationsstufe gerade - ungerade ist, dann werden sie neben dem Symbol unten rechts vom Kreuz - kreuzweise ohne das Zeichen "+" und "-":
7. Wenn die Oxidationsstufe einen geraden Wert hat, dann muss sie zuerst um reduziert werden kleinster Wert Oxidationsstufen und kreuzen Sie an - kreuzweise ohne das Zeichen "+" und "-": C +4 O -2
2-Wege
1 . Lassen Sie uns den Oxidationszustand von N bis X bezeichnen, geben Sie den Oxidationszustand von O an: n 2 xÖ 3 -2
2 . Bestimmen Sie die Summe der negativen Ladungen, dazu wird der Oxidationszustand von Sauerstoff mit dem Sauerstoffindex multipliziert: 3 (-2) \u003d -6
3 .Damit das Molekül elektrisch neutral ist, müssen Sie die Summe der positiven Ladungen bestimmen: X2 \u003d 2X
4 .Erstellen Sie eine algebraische Gleichung:
n 2 + 3 Ö 3 –2
v. Verankerung
1) Durchführung der Festlegung des Themas durch das Spiel, das "Snake" heißt.
Spielregeln: Der Lehrer verteilt Karten. Jede Karte hat eine Frage und eine Antwort auf eine andere Frage.
Der Lehrer startet das Spiel. Er liest die Frage vor, der Student, der die Antwort auf meine Frage hat, hebt die Hand und sagt die Antwort. Wenn die Antwort richtig ist, liest er seine Frage vor und der Schüler, der die Antwort auf diese Frage hat, hebt die Hand und antwortet usw. Es entsteht eine Schlange aus richtigen Antworten.
- Wie und wo wird die Oxidationsstufe eines Atoms eines chemischen Elements angegeben?
Antworten: eine arabische Ziffer über dem Elementsymbol mit Ladung "+" und "-". - Welche Arten von Oxidationsstufen werden von Atomen chemischer Elemente unterschieden?
Antworten: dazwischenliegend - Welchen Grad weisen Metalle auf?
Antworten: positiv, negativ, Null. - Welchen Grad zeigen einfache Substanzen oder Moleküle mit einer unpolaren kovalenten Bindung.
Antworten: positiv - Welche Ladung haben Kationen und Anionen?
Antworten: Null. - Wie heißt die Oxidationsstufe, die zwischen der positiven und der negativen Oxidationsstufe steht?
Antworten: positiv negativ
2) Schreiben Sie Formeln von Stoffen, die aus den folgenden Elementen bestehen
- N und H
- R&O
- Zn und Cl
3) Suche und streiche Substanzen, die keine variable Oxidationsstufe haben.
Na, Cr, Fe, K, N, Hg, S, Al, C
VI. Zusammenfassung der Lektion.
Bewertung mit Kommentaren
VII. Hausaufgaben
§23, S.67-72, Aufgabe nach §23-S.72 Nr. 1-4 zu vervollständigen.
DEFINITION
Oxidationszustand ist eine quantitative Bestimmung des Zustands eines Atoms eines chemischen Elements in einer Verbindung, basierend auf seiner Elektronegativität.
Sie akzeptiert sowohl positiv als auch negative Werte. Um den Oxidationszustand eines Elements in einer Verbindung anzugeben, müssen Sie eine arabische Ziffer mit dem entsprechenden Zeichen ("+" oder "-") über das Symbol setzen.
Es sei daran erinnert, dass der Oxidationsgrad eine Größe ist, die es nicht gibt körperlicher Sinn, da es nicht die tatsächliche Ladung des Atoms widerspiegelt. Dieses Konzept ist jedoch in der Chemie sehr weit verbreitet.
Tabelle der Oxidationsstufe chemischer Elemente
Die maximalen positiven und minimalen negativen Oxidationszustände können unter Verwendung des Periodensystems von D.I. bestimmt werden. Mendelejew. Sie sind gleich der Nummer der Gruppe, in der sich das Element befindet, bzw. der Differenz zwischen dem Wert der "höchsten" Oxidationsstufe und der Nummer 8.
Wenn wir überlegen Chemische Komponenten genauer gesagt, in Substanzen mit unpolaren Bindungen ist die Oxidationsstufe der Elemente Null (N 2, H 2, Cl 2).
Der Oxidationszustand von Metallen im Elementarzustand ist Null, da die Verteilung der Elektronendichte in ihnen gleichmäßig ist.
In einfachen ionischen Verbindungen ist die Oxidationsstufe ihrer Bestandteile elektrische Ladung, da während der Bildung dieser Verbindungen Elektronen fast vollständig von einem Atom zum anderen übergehen: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F -1 3, Zr +4 Br - 1 4.
Bei der Bestimmung der Oxidationsstufe von Elementen in Verbindungen mit polar kovalente Bindungen Vergleichen Sie ihre Elektronegativitätswerte. Da beim Knüpfen einer chemischen Bindung Elektronen auf Atome elektronegativerer Elemente verdrängt werden, haben letztere in Verbindungen eine negative Oxidationsstufe.
Es gibt Elemente, für die nur ein Wert der Oxidationsstufe charakteristisch ist (Fluor, Metalle der Gruppen IA und IIA usw.). Fluor, dadurch gekennzeichnet Höchster Wert Elektronegativität, in Verbindungen hat es immer eine konstante negative Oxidationsstufe (-1).
Alkali- und Erdalkalielemente, die sich durch einen relativ niedrigen Elektronegativitätswert auszeichnen, haben immer einen positiven Oxidationszustand, der gleich (+1) bzw. (+2) ist.
Es gibt aber auch solche chemischen Elemente, die durch mehrere Werte des Oxidationsgrades gekennzeichnet sind (Schwefel – (-2), 0, (+2), (+4), (+6), etc.) .
Um sich leichter merken zu können, wie viele und welche Oxidationsstufen für ein bestimmtes chemisches Element charakteristisch sind, werden Tabellen der Oxidationsstufen chemischer Elemente verwendet, die wie folgt aussehen:
|
Ordnungsnummer |
Russisch englisch Titel |
chemisches symbol |
Oxidationszustand |
|
Wasserstoff |
|||
|
Helium / Helium |
|||
|
Lithium / Lithium |
|||
|
Beryllium / Beryllium |
|||
|
(-1), 0, (+1), (+2), (+3) |
|||
|
Kohlenstoff / Kohlenstoff |
(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4) |
||
|
Stickstoff / Stickstoff |
(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) |
||
|
Sauerstoff / Sauerstoff |
(-2), (-1), 0, (+1), (+2) |
||
|
Fluor / Fluor |
|||
|
Natrium |
|||
|
Magnesium / Magnesium |
|||
|
Aluminium |
|||
|
Silizium / Silizium |
(-4), 0, (+2), (+4) |
||
|
Phosphor / Phosphor |
(-3), 0, (+3), (+5) |
||
|
Schwefel |
(-2), 0, (+4), (+6) |
||
|
Chlor / Chlor |
(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), selten (+2) und (+4) |
||
|
Argon / Argon |
|||
|
Kalium / Kalium |
|||
|
Kalzium / Kalzium |
|||
|
Scandium / Scandium |
|||
|
Titan / Titan |
(+2), (+3), (+4) |
||
|
Vanadium / Vanadium |
(+2), (+3), (+4), (+5) |
||
|
Chrom / Chrom |
(+2), (+3), (+6) |
||
|
Mangan / Mangan |
(+2), (+3), (+4), (+6), (+7) |
||
|
Eisen / Eisen |
(+2), (+3), selten (+4) und (+6) |
||
|
Kobalt / Kobalt |
(+2), (+3), selten (+4) |
||
|
Nickel / Nickel |
(+2), selten (+1), (+3) und (+4) |
||
|
Kupfer |
+1, +2, selten (+3) |
||
|
Gallium / Gallium |
(+3), selten (+2) |
||
|
Germanium / Germanium |
(-4), (+2), (+4) |
||
|
Arsen / Arsen |
(-3), (+3), (+5), selten (+2) |
||
|
Selen / Selen |
(-2), (+4), (+6), selten (+2) |
||
|
Brom / Brom |
(-1), (+1), (+5), selten (+3), (+4) |
||
|
Krypton / Krypton |
|||
|
Rubidium / Rubidium |
|||
|
Strontium / Strontium |
|||
|
Yttrium / Yttrium |
|||
|
Zirkonium / Zirkonium |
(+4), selten (+2) und (+3) |
||
|
Niob / Niob |
(+3), (+5), selten (+2) und (+4) |
||
|
Molybdän / Molybdän |
(+3), (+6), selten (+2), (+3) und (+5) |
||
|
Technetium / Technetium |
|||
|
Ruthenium / Ruthenium |
(+3), (+4), (+8), selten (+2), (+6) und (+7) |
||
|
Rhodium |
(+4), selten (+2), (+3) und (+6) |
||
|
Palladium / Palladium |
(+2), (+4), selten (+6) |
||
|
Silber / Silber |
(+1), selten (+2) und (+3) |
||
|
Cadmium / Cadmium |
(+2), selten (+1) |
||
|
Indium / Indium |
(+3), selten (+1) und (+2) |
||
|
Zinn / Zinn |
(+2), (+4) |
||
|
Antimon / Antimon |
(-3), (+3), (+5), selten (+4) |
||
|
Tellur / Tellur |
(-2), (+4), (+6), selten (+2) |
||
|
(-1), (+1), (+5), (+7), selten (+3), (+4) |
|||
|
Xenon / Xenon |
|||
|
Cäsium / Cäsium |
|||
|
Barium / Barium |
|||
|
Lanthan / Lanthan |
|||
|
Cer / Cer |
(+3), (+4) |
||
|
Praseodym / Praseodym |
|||
|
Neodym / Neodym |
(+3), (+4) |
||
|
Promethium / Promethium |
|||
|
Samarien / Samarien |
(+3), selten (+2) |
||
|
Europium / Europium |
(+3), selten (+2) |
||
|
Gadolinium / Gadolinium |
|||
|
Terbium / Terbium |
(+3), (+4) |
||
|
Dysprosium / Dysprosium |
|||
|
Holmium / Holmium |
|||
|
Erbium / Erbium |
|||
|
Thulium / Thulium |
(+3), selten (+2) |
||
|
Ytterbium / Ytterbium |
(+3), selten (+2) |
||
|
Lutetium / Lutetium |
|||
|
Hafnium / Hafnium |
|||
|
Tantal / Tantal |
(+5), selten (+3), (+4) |
||
|
Wolfram / Wolfram |
(+6), selten (+2), (+3), (+4) und (+5) |
||
|
Rhenium / Rhenium |
(+2), (+4), (+6), (+7), selten (-1), (+1), (+3), (+5) |
||
|
Osmium / Osmium |
(+3), (+4), (+6), (+8), selten (+2) |
||
|
Iridium / Iridium |
(+3), (+4), (+6), selten (+1) und (+2) |
||
|
Platin / Platin |
(+2), (+4), (+6), selten (+1) und (+3) |
||
|
Gold / Gold |
(+1), (+3), selten (+2) |
||
|
Merkur / Merkur |
(+1), (+2) |
||
|
Taille / Thallium |
(+1), (+3), selten (+2) |
||
|
Blei / Blei |
(+2), (+4) |
||
|
Wismut / Wismut |
(+3), selten (+3), (+2), (+4) und (+5) |
||
|
Polonium / Polonium |
(+2), (+4), selten (-2) und (+6) |
||
|
Astatin / Astatin |
|||
|
Radon / Radon |
|||
|
Francium / Francium |
|||
|
Radium / Radium |
|||
|
Actinium / Actinium |
|||
|
Thorium / Thorium |
|||
|
Proactinium / Protactinium |
|||
|
Uranus / Uran |
(+3), (+4), (+6), selten (+2) und (+5) |
Beispiele für Problemlösungen
BEISPIEL 1
- Die Oxidationsstufe von Phosphor in Phosphin ist (-3) und in Phosphorsäure - (+5). Änderung der Oxidationsstufe von Phosphor: +3 → +5, d.h. die erste Antwort.
- Der Oxidationszustand eines chemischen Elements in einer einfachen Substanz ist Null. Die Oxidationsstufe von Phosphor in der Oxidzusammensetzung P 2 O 5 ist gleich (+5). Änderung der Oxidationsstufe von Phosphor: 0 → +5, d.h. dritte Antwort.
- Die Oxidationsstufe von Phosphor in einer Säure der Zusammensetzung HPO 3 ist (+5) und H 3 PO 2 ist (+1). Änderung der Oxidationsstufe von Phosphor: +5 → +1, d.h. fünfte Antwort.
BEISPIEL 2
| Die Aufgabe | Die Oxidationsstufe (-3) hat Kohlenstoff in der Verbindung: a) CH 3 Cl; b) C2H2; c) HCOH; d) C2H6. |
| Lösung | Um die gestellte Frage richtig zu beantworten, werden wir abwechselnd den Grad der Kohlenstoffoxidation in jeder der vorgeschlagenen Verbindungen bestimmen. a) die Oxidationsstufe von Wasserstoff ist (+1) und Chlor - (-1). Wir nehmen für "x" den Oxidationsgrad von Kohlenstoff: x + 3 × 1 + (-1) = 0; Die Antwort ist falsch. b) die Oxidationsstufe von Wasserstoff ist (+1). Wir nehmen für "y" den Oxidationsgrad von Kohlenstoff: 2 × y + 2 × 1 = 0; Die Antwort ist falsch. c) die Oxidationsstufe von Wasserstoff ist (+1) und Sauerstoff - (-2). Nehmen wir für "z" den Oxidationszustand von Kohlenstoff: 1 + z + (-2) +1 = 0: Die Antwort ist falsch. d) die Oxidationsstufe von Wasserstoff ist (+1). Nehmen wir für "a" den Oxidationszustand von Kohlenstoff: 2×a + 6×1 = 0; Richtige Antwort. |
| Antworten | Möglichkeit (d) |
Tisch. Oxidationsgrade chemischer Elemente.
Tisch. Oxidationsgrade chemischer Elemente.
Oxidationszustand ist die bedingte Ladung der Atome eines chemischen Elements in einer Verbindung, berechnet aus der Annahme, dass alle Bindungen ionischer Art sind. Oxidationszustände können also positiv, negativ oder null sein algebraische Summe Die Oxidationsstufen von Elementen in einem Molekül unter Berücksichtigung der Anzahl ihrer Atome sind 0 und in einem Ion - die Ladung des Ions.
|
Tabelle: Elemente mit konstanten Oxidationsstufen. |
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Tisch. Die Oxidationsstufen chemischer Elemente in alphabetischer Reihenfolge.
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Tisch. Die Oxidationsstufen chemischer Elemente nach Zahlen.
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Artikelbewertung:
Der Oxidationsgrad ist eine konditionale Größe zur Erfassung von Redoxreaktionen. Zur Bestimmung des Oxidationsgrades wird eine Tabelle der Oxidation chemischer Elemente verwendet.
Bedeutung
Der Oxidationszustand von chemischen Grundelementen basiert auf ihrer Elektronegativität. Der Wert entspricht der Anzahl der in den Verbindungen verschobenen Elektronen.
Die Oxidationsstufe gilt als positiv, wenn die Elektronen aus dem Atom verdrängt werden, d.h. das Element gibt Elektronen in der Verbindung ab und ist ein Reduktionsmittel. Zu diesen Elementen gehören Metalle, deren Oxidationszustand immer positiv ist.
Wenn ein Elektron in Richtung eines Atoms verschoben wird, wird der Wert als negativ angesehen und das Element als Oxidationsmittel betrachtet. Das Atom nimmt Elektronen vor der Vollendung des Äußeren auf Energielevel. Die meisten Nichtmetalle sind Oxidationsmittel.
Einfache Substanzen, die nicht reagieren, haben immer eine Oxidationsstufe von Null.
Reis. 1. Tabelle der Oxidationsstufen.
In der Verbindung hat ein Nichtmetallatom mit einer niedrigeren Elektronegativität eine positive Oxidationsstufe.
Definition
Sie können die maximale und minimale Oxidationsstufe (wie viele Elektronen ein Atom abgeben und aufnehmen kann) mithilfe des Periodensystems von Mendelejew bestimmen.
Max Grad gleich der Nummer der Gruppe, in der sich das Element befindet, oder der Anzahl der Valenzelektronen. Der Mindestwert wird durch die Formel bestimmt:
Nr. (Gruppen) - 8.
Reis. 2. Periodensystem.
Kohlenstoff gehört zur vierten Gruppe, daher ist seine höchste Oxidationsstufe +4 und die niedrigste -4. Die maximale Oxidationsstufe von Schwefel beträgt +6, die minimale -2. Die meisten Nichtmetalle haben immer eine variable – positive und negative – Oxidationsstufe. Ausnahme ist Fluor. Seine Oxidationsstufe ist immer -1.
Es sei daran erinnert, dass diese Regel nicht für Alkali- und Erdalkalimetalle der Gruppen I bzw. II gilt. Diese Metalle haben eine konstante positive Oxidationsstufe - Lithium Li +1, Natrium Na +1, Kalium K +1, Beryllium Be +2, Magnesium Mg +2, Calcium Ca +2, Strontium Sr +2, Barium Ba +2. Andere Metalle können sichtbar sein unterschiedliche Grade Oxidation. Ausnahme ist Aluminium. Obwohl es sich in Gruppe III befindet, ist seine Oxidationsstufe immer +3.
Reis. 3. Alkali- und Erdalkalimetalle.
Von der Gruppe VIII können nur Ruthenium und Osmium die höchste Oxidationsstufe +8 aufweisen. Gold und Kupfer, die zur Gruppe I gehören, weisen Oxidationsstufen von +3 bzw. +2 auf.
Aufzeichnung
Um den Oxidationszustand korrekt zu erfassen, sollten Sie sich einige Regeln merken:
- Inertgase reagieren nicht, daher ist ihr Oxidationszustand immer Null;
- bei Verbindungen variablen Grad Oxidation hängt von variabler Wertigkeit und Wechselwirkung mit anderen Elementen ab;
- Wasserstoff in Verbindungen mit Metallen weist einen negativen Oxidationszustand auf - Ca +2 H 2 –1, Na +1 H –1;
- Sauerstoff hat immer eine Oxidationsstufe von -2, mit Ausnahme von Sauerstofffluorid und Peroxid - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.
Was haben wir gelernt?
Die Oxidationsstufe ist ein bedingter Wert, der angibt, wie viele Elektronen ein Atom eines Elements in einer Verbindung aufgenommen oder abgegeben hat. Der Wert hängt von der Anzahl der Valenzelektronen ab. Metalle in Verbindungen haben immer eine positive Oxidationsstufe, d.h. sind Restauratoren. Bei Alkali- und Erdalkalimetallen ist die Oxidationsstufe immer gleich. Nichtmetalle, außer Fluor, können positive und negative Oxidationsstufen annehmen.
