Степень окисления. Окислительно-восстановительные свойства элементов.
Степень окисления и валентность несут разную информацию об атоме в его соединениях.
Валентность просто характеризует способность атома образовывать некоторое количество химических связей, а степень окисления описывает смещения электронов при образовании химических связей.
Степень окисления
Количество отданных или принятых атомом электронов называется
Если атом отдал электроны, его степени окисления приписывается знак «+», а если атом принял электроны, то знак «-».
Возможна и нулевая степень окисления атома в молекуле, если электроны никуда не смещались или число отданных и принятых электронов одинаково.
Есть несколько полезных правил, которые касаются степеней окисления:
1. Степень окисления атома любого элемента в свободном состоянии равна нулю.
Это связано с тем, что в чисто ковалентных двухатомных молекулах электроны не смещены ни к одному из атомов. Если вещество находится в атомном состоянии, то степень окисления его атомов также равна нулю.
Примеры молекул, где степени окисления атомов равны нулю: H2, Fe, F2, Na, O2, N2, Ar.
2. Степень окисления любого простого одноатомного иона равна его заряду.
H+ (+1), Fe3+ (+3),F- (-1), Na+ (+1).
3. Степень окисления водорода в его соединениях с другими элементами равна +1.
Примеры молекул, где водород имеет степень окисления +1: H2O, NH3, CH4, HF, HCl.
Исключение составляют довольно редкие соединения - гидриды металлов (например, LiH), в которых степень окисления водорода равна -1, потому что электроотрицательность металлов меньше, чем у водорода.
4. Степень окисления кислорода равна -2 во всех соединениях, где кислород не образует простой ковалентной связи О-О.
Примеры молекул, где кислород имеет степень окисления -2 (таких соединений кислорода - подавляющее большинство): H2O, SO2, SO3, NO2.
Положительную степень окисления кислород проявляет только в соединениях с фтором (например, в соединении OF2, где степень окисления кислорода равна +2).
5. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в формуле нейтрального соединения всегда равна нулю.
Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется ионное соединение Mg2+O2- (где 2+ и 2- заряды ионов магния и кислорода).
Степень окисления магния составляет +2, а степень окисления кислорода составляет -2. Точно так же в соединении CaCl2 степень окисления кальция +2, а степень окисления хлора -1.
Окислительно-восстановительные свойства элементов.
Передача электронов от атома к атому называется окислением-восстановлением.
Окисляется тот атом, который отдает свои электроны, а принимающий электроны - восстанавливается.
Если в результате реакции получается ионное соединение, то положительно заряженный ион образовался из того элемента, который отдал свои электроны, а отрицательный ион - из элемента, который электроны принял.
Если в ходе химической реакции степень окисления атома повышается, то говорят, что он
Если же степень окисления понижается, то говорят, что он