Ступінь окислення

При вивченні іонної і ковалентного полярної хімічних зв’язків ви знайомилися зі складними речовинами, що складаються з двох хімічних елементів. Такі речовини називають бінарними (від лат. Бі – дві) або Двоелементною.

Згадаймо типові бінарні сполуки, які ми наводили як приклад для розгляду механізмів утворення іонної і ковалентного полярної хімічного зв’язку: NaCl – хлорид натрію і НСl – хлороводень. У першому випадку зв’язок іонна: атом натрію передав свій зовнішній електрон атому хлору і перетворився при цьому в іон із зарядом +1, а атом хлору прийняв електрон і перетворився на іон із зарядом – 1. При хімічній взаємодії загальна електронна пара зміщена у бік електронегативного атома хлору:, т. е. електрон не повністю перейде від атома водню до атома хлору, а частково, обумовлюючи тим самим частковий заряд атомів δ (див. § 12): Н + 0,18Сl-0,18. Якщо ж уявити, що і в молекулі хлороводню НС1, як і в хлориде натрію NaCl, електрон повністю перейшов від атома водню до атома хлору, то вони отримали б заряди +1 і – 1:. Такі умовні заряди називають ступенем окислення. При визначенні цього поняття умовно припускають, що в ковалентних полярних сполуках сполучні електрони повністю перейшли до більш електронегативного атома, а тому з’єднання складаються тільки з позитивно і негативно заряджених іонів.

Ступінь окислювання може мати негативне, позитивне чи нульове значення, які зазвичай ставляться над символом елемента зверху.

Негативне значення ступеня окислення мають ті атоми, які взяли електрони від інших атомів або до яких зміщені загальні електронні пари, т. Е. Атоми більш електронегативних елементів. Фтор завжди має ступінь окислення -1 у всіх з’єднаннях. Кисень, другий після фтору за значенням електронегативності елемент, майже завжди має ступінь окислення – 2, крім сполук з фтором.

Позитивне значення ступеня окислення мають ті атоми, які віддають свої електрони іншим атомам або від яких відтягнуті загальні електронні пари, т. Е. Атоми менш електронегативних елементів. Метали в з’єднаннях завжди мають позитивну ступінь окислення. У металів головних підгруп: I групи (IA групи) у всіх з’єднаннях ступінь окислення дорівнює +1, II групи (IIA групи) дорівнює +2, III групи (IIIA групи) – +3.

До поняття «ступінь окислення» близько поняття «валентність», з яким ви знайомилися, розглядаючи ковалентну хімічний зв’язок. Однак це не одне і те ж.

Поняття «валентність» застосовно для речовин, що мають молекулярну будову. Переважна більшість органічних речовин, з якими ви будете знайомитися в 10 класі, має саме така будова. У курсі основної школи ви вивчаєте неорганічну хімію, предметом якої є речовини як молекулярного, так і немолекулярного, наприклад іонного, будови. Тому краще використовувати поняття «ступінь окислення».

Чим же відрізняється валентність від ступеня окислення?

Часто валентність і ступінь окиснення чисельно збігаються, але валентність не має знака заряду, а ступінь окислення – має. Наприклад, одновалентних водень має наступні ступені окислення в різних речовинах:

Здавалося б, що одновалентних фтор – найбільш електронегативний елемент – повинен мати повний збіг значень ступеня окислення і валентності.Ведь його атом здатний утворювати лише одну-єдину ковалентний зв’язок, оскільки йому бракує до завершення зовнішнього електронного шару одного електрона. Однак і тут спостерігається відмінність:

Посилання на основну публікацію