Question

Когда нужно использовать низшую, а когда высшую степень окисления?

Answer 1

Степень окисления – это вспомогательный условный заряд атома элемента в соединении, вычисленный из предположения, что все соединения состоят из ионов (все полярные связи – ионные).

Степени окисления бывают высшие, низшие и промежуточные.

Высшая степень окисления равна номеру группы со знаком «плюс».

Низшая определяется, как номер группы минус 8.

И промежуточная степень окисления — это почти любое целое число в интервале от низшей степени окисления до высшей.

Например, для азота характерны: высшая степень окисления +5, низшая 5 — 8 = -3, а промежуточные степени окисления от -3 до +5. Например, в гидразине N2 H4 степень окисления азота промежуточная, -2.

Чаще всего степень окисления атомов в сложных веществах обозначается сначала знаком, потом цифрой, например +1, +2, -2 и т.д. Когда речь идет о заряде иона (предположим, что ион реально существует в соединении), то сначала указывают цифру, потом знак. Например: Ca^2+, CO3^2-.

Для нахождения степеней окисления используют следующие правила:

1.Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю;

2.В нейтральных молекулах алгебраическая сумма степеней окисления равна нулю, для ионов эта сумма равна заряду иона;

3.Степень окисления щелочных металлов (элементы I группы главной подгруппы) в соединениях равна +1, степень окисления щелочноземельных металлов (элементы II группы главной подгруппы) в соединениях равна +2; степень окисления алюминия в соединениях равна +3;

4.Степень окисления водорода в соединениях с металлами (солеобразные гидриды — NaH, CaH2 и др.) равна -1; в соединениях с неметаллами (летучие водородные соединения) +1;

5.Степень окисления кислорода равна -2. Исключение составляют пероксиды – соединения, содержащие группу –О-О-, где степень окисления кислорода равна -1, и некоторые другие соединения (супероксиды, озониды, фториды кислорода OF2 и др.);

6.Степень окисления фтора во всех сложных веществах равна -1.

Выше перечислены ситуации, когда степень окисления мы считаем постоянной. У всех остальных химических элементов степень окисления — переменная, и зависит от порядка и типа атомов в соединении.

В бинарных соединениях более электроотрицательный элемент характеризуется отрицательной степенью окисления, менее электроотрицательный – положительной.

понятие степени окисления – очень условно! Степень окисления не показывает реальный заряд атома и не имеет реального физического смысла. Это упрощенная модель, которая эффективно работает, когда нам необходимо, например, уравнять коэффициенты в уравнении химической реакции, или для алгоритмизации классификации веществ.

Возможно полезные советы:

• Для упрощения расчетов можно использовать таблицу растворимости – там указаны заряды наиболее распространенных ионов. На большинстве российских экзаменов по химии (ЕГЭ, ГИА, ДВИ) использование таблицы растворимости разрешено. Это готовая шпаргалка, которая во многих случаях позволяет значительно сэкономить время.
• При расчете степени окисления элементов в сложных веществах сначала указываем степени окисления элементов, которые мы точно знаем (элементы с постоянной степенью окисления), а степень окисления элементов с переменной степенью окисления обозначаем, как х. Сумма всех зарядов всех частиц равна нулю в молекуле или равна заряду иона в ионе. Из этих данных легко составить и решить уравнение.

Надеюсь помогла :)

Удачи!

Answer 2

Использование низшей или высшей степени окисления зависит от конкретной химической реакции и типа элементов или соединений, с которыми вы работаете. В химии степень окисления (или валентность) - это числовое значение, которое отражает относительное количество электронов, переданных атомом при образовании химической связи.

Вот некоторые общие правила для определения степени окисления элементов:

1. Элементы в свободной форме (например, кислород в O2 или азот в N2) имеют степень окисления 0.

2. Для одноатомных ионообразующих элементов степень окисления равна заряду иона. Например, натрий (Na+) имеет степень окисления +1, а хлор (Cl-) имеет степень окисления -1.

3. Во многих соединениях водород имеет степень окисления +1, кислород -2, алкалий и щелочноземельные металлы обычно имеют степень окисления +1 и +2 соответственно.

4. В неорганических соединениях сумма степеней окисления всех атомов должна быть равна нулю, а в молекулах (нейтральных) равной нулю.

5. В органических соединениях степень окисления углерода может варьироваться от -4 до +4, в зависимости от окружающих атомов и функциональных групп.

6. Высшая степень окисления элемента обычно используется в оксиде этого элемента, например, кислород в оксиде магния (MgO), имеет степень окисления -2.

7. Низшая степень окисления элемента обычно используется в водородасодержащих соединениях, например, водород в воде (H2O) имеет степень окисления +1.

Эти правила могут помочь вам определить степень окисления элементов в химических соединениях. Она важна для балансировки химических уравнений и определения химических свойств соединений.