Оглавление

1. Определение понятия "степень окисления", синонимы, обозначения
2. Правила определения степени окисления
3. Значения степени окисления различных элементов
4. Разница между степенью окисления и валентностью
5. Пример определения степени окисления элемента в молекуле и в ионе

1. Определение понятия "степень окисления", синонимы, обозначения

Степень окисления — это условный заряд атома в молекуле, вычисленный исходя из предположения о том, что все связи в молекуле носят ионный характер.

Степень окисления характеризует состояние атома в молекуле.

Степень окисления элемента в соединении определяется как число электронов, смещенных от атома данного элемента к другим атомам или от других атомов к атому данного элемента.

Синонимы: окислительное число, степень окисленности, электрохимическая валентность.

Обозначения:

• над символом атома записывается знак степени окисления («+» или «-»), а затем ее численное значение;
• с.о.;
• ω.

2. Правила определения степени окисления

Для вычисления степени окисления элемента в соединении следует исходить из следующих положений.

1. Степень окисления атома в молекуле может быть равна нулю или выражена отрицательным или положительным числом.

2. Степени окисления атомов элементов в простых веществах принимаются равными нулю.

3. Молекула всегда электронейтральна: алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, равна нулю.

4. При оценке степени окисления атомов в сложных ионах учитывается заряд иона: алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, составляющих сложный ион, равна заряду иона.

5. Степень окисления может выражаться целым или дробным числом.

3. Значения степени окисления различных элементов

1. Степень окисления кислорода в соединениях равна -2.

Исключения:

- пероксиды, в которых степень окисления атома кислорода равна -1;

- надпероксиды, в которых степень окисления атома кислорода равна -1/2;

- озониды, в которых степень окисления атома кислорода равна -1/3;

- фторид кислорода OF₂, в котором степень окисления атома кислорода равна +2;

- пероксид фтора O₂F₂, в котором степень окисления атома кислорода равна +1.

2. Степень окисления атомов водорода в соединениях равна +1.

Исключения:

- гидриды металлов, в которых степень окисления атома водорода равна -1.

3. Степень окисления атомов металлов в соединениях всегда положительна. Постоянную степень окисления в соединениях проявляют атомы щелочных металлов (+1), атомы металлов IIA-группы, цинк и кадмий (+2).

4. Степень окисления Al, Ga, In, Sc, Y, La и лантаноидов (кроме Ce) равна +3.

5. Высшая положительная степень окисления элемента в его соединениях равна номеру группы периодической системы, в которой находится этот элемент. Для некоторых элементов сумма низшей отрицательной и высшей положительной степеней окисления равна восьми.

4. Разница между степенью окисления и валентностью

Степень окисления атома элемента не совпадает с числом образуемых им связей, т.е. не равна валентности данного элемента.

Пример. Валентность углерода в органических соединениях равна 4. Степень окисления углерода в соединениях:

5. Пример определения степени окисления элемента в молекуле и в ионе

Рассмотрим в качестве примера определение степени окисления хрома в дихромате калия K₂Cr₂O₇ и в дихромат-ионе Cr₂O₇^2-.

Задача 1. Определить степень окисления хрома в дихромате калия.

Обозначим степень окисления хрома равной х.

Молекула всегда электронейтральна: алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, равна нулю: ∑с.о.=0.

Учитывая, что степень окисления калия равна +1, а кислорода -2, составим алгебраическое уравнение с учетом числа частиц в молекуле:

Следовательно, степень окисления хрома в дихромате калия равна +6: K₂⁺¹Cr₂⁺⁶O₇^-2.

Ответ: +6.

Задача 2. Определить степень окисления хрома в ионе Cr₂O₇^2-.

Обозначим степень окисления хрома равной х.

При оценке степени окисления атомов в сложных ионах учитывается заряд иона: алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, составляющих сложный ион, равна заряду иона.

Учитывая, что степень окисления кислорода -2, составим алгебраическое уравнение с учетом числа частиц в ионе:

Следовательно, степень окисления хрома в ионе Cr₂O₇^2- равна +6.

Ответ: +6.