Az elektronegativitás, mint az atomok egyéb tulajdonságai kémiai elemek, az elem sorszámának periodikus növekedésével változik:

A fenti grafikonon a fő alcsoportok elemeinek elektronegativitása változásának periodicitása látható, az elem sorszámától függően.

A periódusos rendszer alcsoportjában lefelé haladva a kémiai elemek elektronegativitása csökken, a periódus mentén jobbra haladva pedig nő.

Az elektronegativitás az elemek nemfémességét tükrözi: minél nagyobb az elektronegativitás értéke, annál több nemfémes tulajdonság fejeződik ki az elemben.

Oxidációs állapot

Hogyan lehet kiszámítani egy elem oxidációs állapotát egy vegyületben?

1) A kémiai elemek oxidációjának mértéke egyszerű anyagok ax mindig nulla.

2) Vannak olyan elemek, amelyek az összetett anyagokban állandó oxidációs állapotot mutatnak:

3) Vannak olyan kémiai elemek, amelyek a vegyületek túlnyomó többségében állandó oxidációs állapotot mutatnak. Ezek az elemek a következők:

Elem	Az oxidációs állapot szinte minden vegyületben	Kivételek
hidrogén H	+1	Alkáli- és alkáliföldfém-hidridek, például:
oxigén O	-2	Hidrogén- és fém-peroxidok: Oxigén-fluorid -

4) A molekulában lévő összes atom oxidációs állapotának algebrai összege mindig nulla. Az ionban lévő összes atom oxidációs állapotának algebrai összege megegyezik az ion töltésével.

5) A legmagasabb (maximális) oxidációs állapot megegyezik a csoportszámmal. Ez alól kivételt képeznek az I. csoport másodlagos alcsoportjának elemei, a VIII. csoport másodlagos alcsoportjának elemei, valamint az oxigén és a fluor.

Olyan kémiai elemek, amelyek csoportszáma nem egyezik a legmagasabb oxidációs állapotukkal (kötelező megjegyezni)

6) A fémek legalacsonyabb oxidációs foka mindig nulla, a nemfémek legalacsonyabb oxidációs állapota pedig a következő képlettel számítható ki:

egy nemfém legalacsonyabb oxidációs állapota = csoportszám - 8

A fent bemutatott szabályok alapján bármely anyagban meg lehet állapítani egy kémiai elem oxidációs fokát.

Elemek oxidációs állapotának meghatározása különféle vegyületekben

1. példa

Határozza meg a kénsavban lévő összes elem oxidációs fokát!

Megoldás:

Írjuk fel a kénsav képletét:

A hidrogén oxidációs állapota minden összetett anyagban +1 (kivéve a fémhidrideket).

Az oxigén oxidációs állapota minden összetett anyagban -2 (kivéve a peroxidokat és az oxigénfluoridot OF 2). Rendezzük az ismert oxidációs állapotokat:

Jelöljük a kén oxidációs állapotát mint x:

A kénsav molekula, mint bármely anyag molekulája, általában elektromosan semleges, mert. a molekulában lévő összes atom oxidációs állapotának összege nulla. Sematikusan ez a következőképpen ábrázolható:

Azok. a következő egyenletet kaptuk:

Oldjuk meg:

Így a kén oxidációs foka a kénsavban +6.

2. példa

Határozza meg az ammónium-dikromát összes elemének oxidációs állapotát!

Megoldás:

Írjuk fel az ammónium-dikromát képletét:

Az előző esethez hasonlóan a hidrogén és az oxigén oxidációs állapotát rendezhetjük:

Látjuk azonban, hogy egyszerre két kémiai elem, a nitrogén és a króm oxidációs állapota ismeretlen. Ezért az oxidációs állapotokat nem tudjuk ugyanúgy megtalálni, mint az előző példában (egy kétváltozós egyenletnek nincs egyedi megoldása).

Figyeljünk arra, hogy a jelzett anyag a sók osztályába tartozik, és ennek megfelelően ionos szerkezetű. Ekkor joggal mondhatjuk, hogy az ammónium-dikromát összetétele NH 4 + kationokat tartalmaz (ennek a kationnak a töltése az oldhatósági táblázatban látható). Ezért, mivel az ammónium-dikromát képletegységében két pozitív egyszeres töltésű NH 4 + kation található, a dikromát ion töltése -2, mivel az anyag egésze elektromosan semleges. Azok. az anyagot NH 4 + kationok és Cr 2 O 7 2- anionok képezik.

Ismerjük a hidrogén és az oxigén oxidációs állapotát. Tudva, hogy az ionban lévő összes elem atomjának oxidációs állapotának összege egyenlő a töltéssel, és a nitrogén és a króm oxidációs állapotát jelöljük xés y ennek megfelelően írhatjuk:

Azok. két független egyenletet kapunk:

Amelyik megoldását megtaláljuk xés y:

Így az ammónium-dikromátban a nitrogén oxidációs állapota -3, hidrogén +1, króm +6 és oxigén -2.

Hogyan határozzuk meg az elemek oxidációs állapotát szerves anyag lehet olvasni.

Vegyérték

Az atomok vegyértékét római számokkal jelöljük: I, II, III stb.

Egy atom vegyértéklehetőségei a mennyiségtől függenek:

1) párosítatlan elektronok

2) meg nem osztott elektronpárok a vegyértékszintek pályáin

3) a vegyértékszint üres elektronpályái

A hidrogénatom vegyértéklehetőségei

Ábrázoljuk a hidrogénatom elektronikus grafikus képletét:

Azt mondták, hogy három tényező befolyásolhatja a vegyértéklehetőségeket - a párosítatlan elektronok jelenléte, a meg nem osztott elektronpárok jelenléte a külső szinten, valamint a külső szinten lévő üres (üres) pályák jelenléte. Egy párosítatlan elektront látunk a külső (és egyetlen) energiaszinten. Ez alapján a hidrogén vegyértéke pontosan egyenlő lehet I-vel. Az első energiaszinten azonban csak egy alszint van - s, azok. a hidrogénatom a külső szinten nem rendelkezik sem megosztott elektronpárokkal, sem üres pályákkal.

Így a hidrogénatom egyetlen vegyértéke az I.

Egy szénatom vegyértéklehetőségei

Tekintsük a szénatom elektronszerkezetét. Alapállapotban a külső szint elektronikus konfigurációja a következő:

Azok. Alapállapotban egy gerjesztetlen szénatom külső energiaszintje 2 párosítatlan elektront tartalmaz. Ebben az állapotban a II. A szénatom azonban nagyon könnyen gerjesztett állapotba kerül, amikor energiát adnak neki, és a külső réteg elektronikus konfigurációja ebben az esetben a következőképpen alakul:

Bár a szénatom gerjesztésének folyamatában némi energia költ el, a ráfordítást négy kovalens kötés képződése bőven kompenzálja. Emiatt a IV vegyérték sokkal jellemzőbb a szénatomra. Így például a szén IV vegyértékű a szén-dioxid, a szénsav és abszolút minden szerves anyag molekuláiban.

A párosítatlan elektronok és magányos elektronpárok mellett a vegyértékszint üres () pályáinak jelenléte is befolyásolja a vegyértéklehetőségeket. Az ilyen pályák jelenléte a töltött szinten ahhoz vezet, hogy az atom elektronpár akceptorként működhet, azaz. további kovalens kötéseket képeznek a donor-akceptor mechanizmus révén. Tehát például a várakozásokkal ellentétben a molekulában szén-monoxid A CO kötés nem kettős, hanem hármas, ami jól látható a következő ábrán:

A nitrogénatom vegyértéklehetőségei

Írjuk fel a nitrogénatom külső energiaszintjének elektrongrafikus képletét:

Amint a fenti ábrán látható, a benne lévő nitrogénatom normál állapot 3 párosítatlan elektronja van, ezért logikus feltételezni, hogy képes III-val egyenlő vegyértéket mutatni. Valójában három vegyérték figyelhető meg az ammónia (NH 3), a salétromsav (HNO 2), a nitrogén-triklorid (NCl 3) stb. molekuláiban.

Fentebb elmondtuk, hogy egy kémiai elem atomjának vegyértéke nemcsak a párosítatlan elektronok számától függ, hanem a meg nem osztott elektronpárok jelenlététől is. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy kovalens kémiai kötés nem csak akkor jöhet létre, ha két atom egy-egy elektront biztosít egymásnak, hanem akkor is, ha egy olyan atom, amely egy meg nem osztott elektronpárral rendelkezik - donor () biztosítja azt egy másik atomnak, ahol üres. () orbitális vegyértékszint (akceptor). Azok. a nitrogénatom esetében IV vegyérték is lehetséges a donor-akceptor mechanizmus által kialakított további kovalens kötés miatt. Így például az ammóniumkation képződése során négy kovalens kötés figyelhető meg, amelyek közül az egyik a donor-akceptor mechanizmussal jön létre:

Annak ellenére, hogy az egyik kovalens kötés a donor-akceptor mechanizmussal jön létre, minden N-H kötések az ammóniumkationban teljesen azonosak és nem különböznek egymástól.

V-vel egyenlő vegyértéket a nitrogénatom nem tud felmutatni. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a gerjesztett állapotba való átmenet lehetetlen a nitrogénatom számára, amelyben két elektron párosítása úgy történik, hogy az egyikük szabad pályára kerül, amely a legközelebb van energiaszinten. A nitrogénatomnak nincs d-alszint, a 3s-pályára való átállás pedig energetikailag olyan költséges, hogy az energiaköltségeket nem fedezi az új kötések kialakulása. Sokan feltehetik a kérdést, hogy akkor mi a nitrogén vegyértéke például a salétromsav HNO 3 vagy a nitrogén-monoxid N 2 O 5 molekuláiban? Furcsa módon a vegyérték ott is IV, amint az a következő szerkezeti képletekből látható:

Az ábrán látható pontozott vonal az ún delokalizált π -kapcsolat. Emiatt NINCS terminális kötvény nevezhető "másfélnek". Hasonló másfél kötések találhatók az ózonmolekulában is O 3, benzol C 6 H 6 stb.

A foszfor vegyértéklehetőségei

Ábrázoljuk a foszforatom külső energiaszintjének elektrongrafikus képletét:

Amint látjuk, az alapállapotú foszforatom és a nitrogénatom külső rétegének szerkezete megegyezik, ezért logikus, hogy a foszforatom és a nitrogénatom esetében is azonos vegyértékek lehetségesek. a gyakorlatban megfigyelhető I., II., III. és IV.

A nitrogéntől eltérően azonban a foszforatom is rendelkezik d-alszint 5 üres pályával.

Ebben a tekintetben gerjesztett állapotba tud lépni, gőzölve az elektronokat 3 s-pályák:

Így a nitrogén számára hozzáférhetetlen foszforatom V vegyértéke lehetséges. Így például egy foszforatom vegyértéke ötös az olyan vegyületek molekuláiban, mint a foszforsav, a foszfor (V) halogenidek, a foszfor (V) oxid stb.

Az oxigénatom vegyértéklehetőségei

Az oxigénatom külső energiaszintjének elektrongrafikus képlete a következő:

Két párosítatlan elektront látunk a 2. szinten, ezért lehetséges a II. vegyérték az oxigén esetében. Meg kell jegyezni, hogy az oxigénatom ezen vegyértéke szinte minden vegyületben megfigyelhető. Fentebb a szénatom vegyértéklehetőségeinek mérlegelésekor a szén-monoxid molekula kialakulását tárgyaltuk. A CO-molekulában a kötés hármas, ezért ott az oxigén háromértékű (az oxigén elektronpár donor).

Annak a ténynek köszönhetően, hogy az oxigénatomnak nincs külső szintje d-alszintek, elektronok leépülése sés p- pályák lehetetlen, ezért az oxigénatom vegyértékképessége korlátozott alcsoportjának más elemeihez, például a kénhez képest.

A kénatom vegyértéklehetőségei

A kénatom külső energiaszintje gerjesztetlen állapotban:

A kénatomnak az oxigénatomhoz hasonlóan normál állapotában két párosítatlan elektronja van, így arra a következtetésre juthatunk, hogy a kén esetében kettős vegyérték lehetséges. Valójában a kén II vegyértékkel rendelkezik, például a H 2 S hidrogén-szulfid molekulában.

Amint látjuk, a kénatom a külső szinten rendelkezik d alszint üres pályákkal. Emiatt a kénatom – az oxigénnel ellentétben – a gerjesztett állapotokba való átmenet következtében képes kibővíteni vegyérték-képességét. Tehát egy magányos elektronpár párosításának megszüntetésekor 3 p-alszintet a kénatom szerez elektronikus konfiguráció külső szint így:

Ebben az állapotban a kénatomnak 4 párosítatlan elektronja van, ami arról árulkodik, hogy a kénatomok IV vegyértéket mutatnak. Valójában a kén IV vegyértékű az SO 2, SF 4, SOCl 2 stb. molekulákban.

A 3-on található második magányos elektronpár párosításának megszüntetésekor s- alszint, a külső energiaszint a következő konfigurációt kapja:

Ilyen állapotban már lehetségessé válik a VI vegyérték megnyilvánulása. A VI-értékű ként tartalmazó vegyületek például a SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2 stb.

Hasonlóképpen mérlegelhetjük más kémiai elemek vegyértéklehetőségeit is.

Az iskolában a kémia még mindig az egyik legnehezebb tantárgy, amely sok nehézséget rejtő okán, hogy a tanulókban (általában 8-9 osztályos időszakban) több gyűlöletet és közömbösséget ébreszt a tanulás iránt, mint érdeklődést. Mindez csökkenti a témával kapcsolatos tudás minőségét és mennyiségét, bár sok területen még mindig szükség van erre a területre. Igen, néha még nehezebb pillanatok és érthetetlenebb szabályok is vannak a kémiában, mint amilyennek látszik. A legtöbb tanulót foglalkoztató egyik kérdés az, hogy mi az oxidációs állapot, és hogyan határozható meg az elemek oxidációs állapota.

Fontos szabály az elhelyezési szabály, az algoritmusok

Sok szó esik itt olyan vegyületekről, mint az oxidok. Kezdetben minden diáknak tanulnia kell oxidok meghatározása- ez összetett kapcsolatok két elem közül oxigént tartalmaznak. Az oxidokat a bináris vegyületek közé sorolják, mivel az oxigén a második helyen áll az algoritmusban. A mutató meghatározásakor fontos az elhelyezési szabályok ismerete és az algoritmus kiszámítása.

Algoritmusok savoxidokhoz

Oxidációs állapotok - ezek az elemek vegyértékének numerikus kifejezései. Például, savas oxidok egy bizonyos algoritmus szerint alakulnak: először jönnek a nemfémek vagy fémek (valenciájuk általában 4-7), majd jön az oxigén, ahogy kell, második sorrendben, vegyértéke kettő. Könnyen meghatározható az periódusos táblázat Mengyelejev kémiai elemei. Azt is fontos tudni, hogy az elemek oxidációs állapota olyan mutató, amely arra utal akár pozitív, akár negatív szám.

Az algoritmus elején általában egy nemfém, amelynek oxidációs állapota pozitív. Az oxidvegyületekben lévő nem fémes oxigénnek stabil értéke van, ami -2. Az összes érték elrendezésének helyességének meghatározásához az összes rendelkezésre álló számot meg kell szorozni egy adott elem indexeivel, ha a szorzat, figyelembe véve az összes mínuszt és pluszt, 0, akkor az elrendezés megbízható.

Oxigént tartalmazó savakban való elrendeződés

A savak összetett anyagok, valamilyen savas maradékhoz kapcsolódnak, és egy vagy több hidrogénatomot tartalmaznak. Itt a fokozat kiszámításához matematikai ismeretekre van szükség, mivel a számításhoz szükséges mutatók digitálisak. Hidrogén vagy proton esetében mindig ugyanaz - +1. Nál nél negatív ion oxigén negatív erő oxidáció -2.

Mindezen műveletek végrehajtása után meghatározhatja az oxidáció mértékét és a képlet központi elemét. Kiszámításának kifejezése egy képlet egyenlet formájában. Például a kénsav esetében az egyenlet egy ismeretlennel áll össze.

Az OVR alapfogalmai

Az ORR egy redukciós-oxidációs reakció.

• Bármely atom oxidációs állapota - jellemzi az atom azon képességét, hogy ionok (vagy atomok) más atomjaihoz kapcsolódjon vagy elektronokat adjon;
• Oxidálószernek szokás tekinteni a töltött atomokat vagy a töltetlen ionokat;
• A redukálószer ebben az esetben töltött ionok, vagy éppen ellenkezőleg, töltetlen atomok, amelyek elveszítik elektronjaikat a folyamat során. kémiai kölcsönhatás;
• Az oxidáció az elektronok adományozása.

Hogyan rendezzük el az oxidációs állapotot a sókban

A sók egy fémből és egy vagy több savmaradékból állnak. A meghatározási eljárás ugyanaz, mint a savtartalmú savaknál.

A közvetlenül sót alkotó fém a fő alcsoportban található, foka megegyezik a csoport számával, vagyis mindig stabil, pozitív mutató marad.

Példaként tekintsük a nátrium-nitrát oxidációs állapotainak elrendezését. A sót az 1. csoport fő alcsoportjának elemével állítják elő, az oxidációs állapot pozitív és eggyel egyenlő. A nitrátokban az oxigén értéke azonos - -2. Ahhoz, hogy számértéket kapjunk, először egy egyenletet készítünk egy ismeretlennel, figyelembe véve az értékek összes mínuszát és pluszját: +1+X-6=0. Az egyenlet megoldásával arra a tényre juthatunk, hogy a numerikus mutató pozitív és egyenlő + 5-tel. Ez a nitrogén mutatója. Fontos kulcs az oxidáció mértékének kiszámításához - táblázat.

Elrendezési szabály bázikus oxidokban

• A tipikus fémek oxidjai bármely vegyületben stabil oxidációs indexűek, ez mindig nem haladja meg a +1-et, vagy más esetekben +2-t;
• A fém digitális indikátorát a periódusos táblázat segítségével számítják ki. Ha az elem az 1. csoport fő alcsoportjában található, akkor értéke +1 lesz;
• Az oxidok értéke, indexeiket figyelembe véve, szorzás után összegezve nullával egyenlő, mert a bennük lévő molekula semleges, töltés nélküli részecske;
• A 2. csoport fő alcsoportjának fémei is stabilan pozitív mutatót mutatnak, ami +2.

A kémiai elemek oxidációs állapotának megtalálásának képessége az szükséges feltétel redox reakciókat leíró kémiai egyenletek sikeres megoldásához. Enélkül nem tud pontos képletet összeállítani egy olyan anyagra, amely különböző kémiai elemek közötti reakcióból származik. Ennek eredményeként a kémiai problémák ilyen egyenletek alapján történő megoldása vagy lehetetlen, vagy hibás.

A kémiai elem oxidációs állapotának fogalma
Oxidációs állapot- ez egy feltételes érték, amivel a redox reakciókat szokás leírni. Számszerűen egyenlő az elektronok számával, ahány atom pozitív töltést kap, vagy az elektronok számával, amelyeket egy atom negatív töltést szerez magához.

A redox reakciókban az oxidációs állapot fogalmát több anyag kölcsönhatásából származó elemvegyületek kémiai képleteinek meghatározására használják.

Első pillantásra úgy tűnhet, hogy az oxidációs állapot egyenértékű egy kémiai elem vegyértékének fogalmával, de ez nem így van. koncepció vegyérték kovalens vegyületekben, azaz közös elektronpárok képződésével létrejövő vegyületekben az elektronikus kölcsönhatás számszerűsítésére szolgál. Az oxidációs állapotot olyan reakciók leírására használják, amelyek elektronok adományozásával vagy felerősödésével járnak.

Ellentétben a vegyértékkel, amely semleges jellemző, az oxidációs állapot pozitív, negatív vagy nulla lehet. A pozitív érték az adományozott elektronok számának felel meg, és negatív szám csatolt. A nulla érték azt jelenti, hogy az elem vagy egyszerű anyag formájában van, vagy oxidáció után 0-ra redukálódott, vagy előző redukció után nullára oxidálódott.

Hogyan határozható meg egy adott kémiai elem oxidációs állapota
Egy adott kémiai elem oxidációs állapotának meghatározására a következő szabályok vonatkoznak:

1. Az egyszerű anyagok oxidációs állapota mindig nulla.
   
2. A periódusos rendszer első csoportjába tartozó alkálifémek oxidációs állapota +1.
   
3. Az alkáliföldfémek, amelyek a periódusos rendszer második csoportját foglalják el, +2 oxidációs állapotúak.
   
4. A különféle nemfémeket tartalmazó vegyületekben a hidrogén oxidációs állapota mindig +1, a fémeket tartalmazó vegyületekben pedig +1.
   
5. A molekuláris oxigén oxidációs foka a szervetlen kémia iskolai kurzusában figyelembe vett összes vegyületben -2. Fluor -1.
   
6. A kémiai reakciók termékeinek oxidációs fokának meghatározásakor az elektromos semlegesség szabályából indulnak ki, amely szerint az anyagot alkotó különböző elemek oxidációs állapotának összege nullával kell, hogy legyen.
   
7. Az összes vegyületben lévő alumínium +3 oxidációs állapotot mutat.
   

Ezenkívül általában nehézségek kezdődnek, mivel a fennmaradó kémiai elemek változó oxidációs állapotot mutatnak a vegyületben részt vevő egyéb anyagok atomjainak típusától függően.

Vannak magasabb, alacsonyabb és közepes oxidációs állapotok. A legmagasabb oxidációs állapot a vegyértékhez hasonlóan a kémiai elem periódusos rendszerbeli csoportszámának felel meg, de pozitív értékkel rendelkezik. A legalacsonyabb oxidációs fok számszerűen megegyezik az elemcsoport 8-as számának különbségével. A közbenső oxidációs állapot tetszőleges szám lehet a legalacsonyabb oxidációs állapottól a legmagasabbig.

A kémiai elemek sokféle oxidációs állapotában való eligazodás érdekében figyelmébe ajánljuk a következő segédtáblázatot. Válassza ki az Önt érdeklő elemet, és megkapja a lehetséges oxidációs állapotok értékeit. A ritkán előforduló értékek zárójelben lesznek feltüntetve.

Az oxidáció mértékének meghatározása egyszerű formalitás és összetett rejtvény is lehet. Mindenekelőtt a kémiai vegyület képletétől, valamint a kémia és a matematika elemi ismereteinek elérhetőségétől függ.

Ismerve az alapvető szabályokat és a szekvenciálisan logikai műveletek algoritmusát, amelyeket ebben a cikkben tárgyalunk, az ilyen típusú problémák megoldása során mindenki könnyen megbirkózik ezzel a feladattal. És miután képzett és megtanulta a különféle kémiai vegyületek oxidációs fokának meghatározását, biztonságosan vállalhatja a komplex redoxreakciók kiegyenlítését az elektronikus mérleg összeállításának módszerével.

Az oxidációs állapot fogalma

Az oxidáció mértékének meghatározásához először meg kell találnia, mit jelent ez a fogalom?

• Az oxidációs állapotot redoxreakciók rögzítésekor használják, amikor az elektronok atomról atomra kerülnek át.
• Az oxidációs állapot rögzíti az átvitt elektronok számát, ami az atom feltételes töltését jelzi.
• Az oxidációs állapot és a vegyérték gyakran azonos.

Ez a jelölés a kémiai elem tetejére, annak jobb sarkába van írva, és egy egész szám „+” vagy „-” jellel. Az oxidációs fok nulla értéke nem hordoz előjelet.

Az oxidáció mértékének meghatározására vonatkozó szabályok

Tekintsük az oxidáció mértékének meghatározására szolgáló fő kánonokat:

• Az egyszerű elemi anyagok, vagyis azok, amelyek egyfajta atomból állnak, mindig nulla oxidációs állapotúak lesznek. Például Na0, H02, P04
• Számos atom van, amelyeknek mindig egy, állandó oxidációs állapota van. Jobb megjegyezni a táblázatban megadott értékeket.

• Mint látható, az egyetlen kivétel a hidrogén és a fémek kombinációja, ahol „-1” oxidációs állapotot kap, amely nem jellemző rá.
• Az oxigén a fluorral kémiai kombinációban is „+2”, a peroxidok, szuperoxidok vagy ózonidok összetételében pedig „-1” oxidációs állapotot vesz fel, ahol az oxigénatomok egymáshoz kapcsolódnak.

• A fémionok oxidációs fokának több értéke van (és csak pozitív), ezért azt a vegyület szomszédos elemei határozzák meg. Például a FeCl3-ban a klór "-1" oxidációs állapotú, 3 atomos, így a -1-et megszorozzuk 3-mal, "-3"-at kapunk. Ahhoz, hogy a vegyület oxidációs állapotának összege „0” legyen, a vas oxidációs állapotának „+3”-nak kell lennie. A FeCl2 képletben a vas mértékét "+2"-re változtatja.
• A képletben szereplő összes atom oxidációs állapotát matematikailag összeadva (az előjeleket figyelembe véve) mindig nulla értéket kell kapni. Például be sósav H + 1Cl-1 (+1 és -1 = 0), kénsavban pedig H2 + 1S + 4O3-2 (+1 * 2 = +2 hidrogén, +4 kén és -2 * 3 = -6 oxigén; +6 és -6 összege 0).
• Egy monoatomos ion oxidációs állapota egyenlő lesz a töltésével. Például: Na+, Ca+2.
• Nai legmagasabb fokozat Az oxidáció általában korrelál a csoportszámmal D. I. Mengyelejev periodikus rendszerében.

Az oxidáció mértékének meghatározására szolgáló műveletek algoritmusa

Az oxidációs fok megállapításának sorrendje nem bonyolult, de figyelmet és bizonyos intézkedéseket igényel.

Feladat: Rendezd el a KMnO4 vegyület oxidációs állapotait!

• Az első elem, a kálium állandó oxidációs állapota „+1”.
  Az ellenőrzéshez meg lehet nézni periodikus rendszer, ahol a kálium az 1. elemcsoportba tartozik.
• A fennmaradó két elem közül az oxigén hajlamos "-2" oxidációs állapotot felvenni.
• A következő képletet kapjuk: K + 1MnxO4-2. Továbbra is meg kell határozni a mangán oxidációs állapotát.
  Tehát x a mangán számunkra ismeretlen oxidációs állapota. Most fontos figyelni a vegyületben lévő atomok számára.
  A káliumatomok száma 1, mangán - 1, oxigénatom - 4.
  Figyelembe véve a molekula elektromos semlegességét, amikor a teljes (teljes) töltés nulla,

1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1x+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(áthelyezéskor táblát váltani)
1x = +7, x = +7

Így a vegyületben a mangán oxidációs állapota "+7".

Feladat: rendezd az oxidációs állapotokat a Fe2O3 vegyületben!

• Az oxigén, mint tudják, "-2" oxidációs állapotú, és oxidálószerként működik. Az atomok számát (3) figyelembe véve az oxigén összértéke „-6” (-2*3= -6), azaz. szorozzuk meg az oxidációs állapotot az atomok számával.
• A képlet egyensúlyba hozásához és nullára hozásához 2 vasatom oxidációs állapota "+3" (2*+3=+6).
• Összegezve nullát kapunk (-6 és +6 = 0).

Feladat: rendezd az oxidációs állapotokat az Al(NO3)3 vegyületben!

• Az alumíniumatom egy, és állandó oxidációs állapota "+3".
• A molekulában 9 (3 * 3) oxigénatom van, az oxigén oxidációs állapota, mint tudod, „-2”, ami azt jelenti, hogy ezeket az értékeket megszorozva „-18”-at kapunk.
• Marad a negatív és a kiegyenlítése pozitív értékeket, így meghatározva a nitrogén oxidációs fokát. -18 és +3, + 15 hiányzik. És tekintettel arra, hogy 3 nitrogénatom van, könnyen meghatározható az oxidációs állapota: 15-öt elosztva 3-mal kapunk 5-öt.
• A nitrogén oxidációs állapota „+5”, és a képlet így fog kinézni: Al + 3 (N + 5O-23) 3
• Ha nehéz ilyen módon meghatározni a kívánt értéket, akkor összeállíthat és megoldhat egyenleteket:

1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0.
+3+3x-18=0
3x=15
x=5

Tehát az oxidáció mértéke meglehetősen fontos fogalom a kémiában, szimbolizálja az atomok állapotát a molekulában.
Bizonyos rendelkezések vagy alapok ismerete nélkül, amelyek lehetővé teszik az oxidáció mértékének helyes meghatározását, lehetetlen megbirkózni ezzel a feladattal. Ezért csak egy következtetés van: alaposan ismerkedjen meg és tanulmányozza az oxidáció mértékének megállapítására vonatkozó szabályokat, amelyeket egyértelműen és tömören mutat be a cikk, és bátran haladjon tovább a kémiai bölcsesség nehéz útján.

N.P.Tantsura

Periodikus rendszer: néhány elméleti információ

Az anyagok fő jellemzői a sav-bázis és a redox tulajdonságai. Ők határozzák meg, hogy milyen anyagokkal környezet kémiai vagy biokémiai rendszer, a folyamategység reakcióba lép a kérdéses anyaggal. A kézikönyv nagy figyelmet fordít az anyagok sav-bázis tulajdonságainak figyelembe vételére és változásának mintázataira a periódusos rendszerben.

A periodikus rendszerben (PS) az elemek tulajdonságainak két pólusa különböztethető meg: fémes és nemfémes. A fémek olyan elemek, amelyek atomjai csak kémiai folyamatok során képesek elektronokat adni. Ebben az esetben a fémek oxidációs foka a keletkező vegyületekben pozitív (+). A nemfémek olyan anyagok, amelyek atomjai egyszerre képesek elektronokat fogadni és leadni, így oxidációs állapotuk lehet pozitív és negatív előjelű.

A nyolc csoportos periodikus rendszerben a tipikus fémek a bal oldalon, a nemfémek pedig a jobb oldalon vannak. Ugyanakkor a fémes tulajdonságok növekedése a fő alcsoportokban felülről lefelé növekszik, így a legaktívabb fémek a PS bal alsó sarkában vannak (cézium, francium), a legjellemzőbb nemfémek pedig a PS bal alsó sarkában vannak. a PS jobb felső sarkában (a legaktívabb közülük a fluor - a görög "pusztító" szóból fordítva, ennek az elemnek az atomja csak elektront tud fogadni). Soroljuk fel tipikus nemfémek:H, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Br, én.

A PS legtöbb elemének (főleg a IV. csoportból kiindulva) a vegyületekben több oxidációs állapota van, az oxidációs állapotok maximális és minimális értékének meghatározására vonatkozó szabályokat az alábbiakban adjuk meg. A vegyületekben korlátozott számú elemnek egy oxidációs állapota van, ezek közül a leggyakoribbak a következők: alkálifémek és Ag-+1; Be, Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Cd, Hg- +2, Al, Ga - +3

Ismerve a IV-VIII csoport elemeinek helyzetét a PS-ben, jelezhetünk néhány oxidációs állapotot, amelyet a vegyületekben mutathatnak:

bármely elem maximális oxidációs állapota (+) = csoportszám(egyes elemek, például Fe, Co, Ni, ilyen oxidációs állapotú vegyületek nem léteznek). Például feltüntetjük egyes elemek maximális oxidációs állapotát: N (nitrogén) - V csoport (+5); Cr(króm) - VI. csoport (+6); Cl és Mn – VII. csoport (+7). A megfelelő oxidok képletei: N 2 O 5, CrO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7.

A fémek és nemfémek minimális oxidációs állapotát a következőképpen kell meghatározni:

a fém minimális oxidációs állapota (+) = +1, +2 (IV- VIIICsoport).

nemfém minimális oxidációs állapota (-) = Csoportszám-8(minden nemfém p-elem, és a különbség a nemfém atom külső energiaszintjének teljesítéséhez szükséges elektronok száma). Például az olyan fémekben, mint a króm Cr (VI. csoport) és Mn (VII. csoport), a minimális oxidációs fok +2, és a CrO (instabil) és MnO oxidoknak felel meg. Az V. csoportba (N és P) tartozó nemfémek esetében a minimális oxidációs állapot "-3" (NH 3, PH 3). A VII. csoportba tartozó nemfémek, mint például a klór-klór, a legalacsonyabb -1 (HCl) oxidációs foktal rendelkeznek.

1. ellenőrzési feladat:

Adja meg a következő elemek maximális és minimális oxidációs állapotát: S, W, P, Pb. Írja fel a megfelelő oxidok képleteit!

Jelölje meg a nemfémek atomjait a periodikus rendszerben!

Határozza meg az elemek oxidációs fokát a következő vegyületekben:

Cr 2 O 3 , NO 2 , Bi 2 O 5 , K 2 O , Fe 2 O 3 .

A szervetlen vegyületek nómenklatúrája

A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója megfogalmazta Általános szabályok a kémiai vegyületek nevének kialakításához - az úgynevezett szisztematikus nemzetközi nómenklatúra. Ez a legszigorúbb, egészen egyszerű és univerzális; a szervetlen vegyületek neve a következő szabályok szerint épül fel:

Ha a kapcsolat csak két elemből áll, akkor az elsőt oroszul (in Nemzeti nyelv országok), előtagokkal (di, három, tetra stb.) jelzi atomjainak számát. A második elemet latinul az utótaggal nevezik - id(és a megfelelő mennyiségi előtagok): például: NaCl - nátrium-klorid, BaO - bárium-oxid, BN - bór-nitrid, GaAs - gallium-arzenid, N 2 O - diazot-oxid, CeO 2 - cérium-dioxid, S 2 O 3 -dizer trioxid. A fém-hidroxidokat hasonlóan nevezik: Ca (OH) 2 kalcium-dihidroxid (az OH-iont a szervetlen kémiában hidroxidionnak nevezik).

Ha a vegyület három vagy több elemből áll (például oxigénsavak, egyes sók), akkor a savmaradékot jobbról balra hívjuk, jelezve az oxigénatomok számát - oxo, dioxo, trioxo stb., majd Az utótaggal ellátott elem latinul - nál nél(zárójelben írja be az oxidációs állapotát római számmal (feltéve, hogy az elemnek több oxidációs állapota van a vegyületekben), például:

SiO 3 2- - trioxoszilikát ion (metaszilikát ion - félszisztematikus nómenklatúra,

amelyek használata engedélyezett);

Na 2 SiO 3 - dinátrium-trioxoszilikát vagy dinátrium-metaszilikát;

PO 4 3-α-tetraoxofoszfát(V) vagy ortofoszfát ion;

ALPO 4 - alumínium-tetraoxofoszfát (V) vagy alumínium-ortofoszfát;

CO 3 2- - trioxokarbonát ion (karbonát ion);

CaCO 3 kalcium-trioxokarbonát, kalcium-karbonát;

PO 3 - trioxofoszfát (V) - ion vagy metafoszfofoszfát ion;

Zn (PO 3) 2 - cink-trioxofoszfát (V) vagy cink-metafoszfát.

Jelenleg a félig szisztematikus nómenklatúra a legelterjedtebb Oroszországban (a világ szisztematikus, általánosan elfogadott nómenklatúrájára vonatkozó információk még mindig nem szerepelnek az iskolai tantervben). A szakirodalomban, különösen a régi irodalomban gyakran találkozhatunk az orosz nómenklatúrával, amelyet már töröltek, ráadásul néhány vegyületnek triviális neve is van. Példaként az alábbiakban egy táblázat a különféle szervetlen vegyületek neveit tartalmazza.

A felsőoktatási intézménybe bekerült jelentkezőknek ismerniük kell az elemek csoportnevét is:

alkálifémek (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr); alkáliföldfémek (Ca, Sr, Ba, Ra); a 3d-sorozat átmeneti elemei (3d-elemek) - Sc……Zn; lantanidok (ritkaföldfém elemek) - Ce ... ... Lu; aktinidák (transzurán elemek) – Th………Lr; platinoidok (a platinacsoport elemei) - Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt; kalkogén - O, S, Se, Te; halogének – F, Cl, Br, I, At

Kémiai nómenklatúra

vegyületek szisztematikus féltestvér - orosz triviális matic

HCl hidrogén-klorid sósav sósav

hidrogén (vizes oldat)

H 2 SO 4 dihidrogén kénsav - -

tetraoxoszulfát(VI)sav

HNO 3 hidrogén-nitrogén - -

trioxonitrát(V)sav

NaOH nátrium-hidroxid-hidroxid maró

nátrium-hidroxid nátrium-nátrium-hidroxid

Ca(OH) 2 kalcium-hidroxid mész-hidroxid

kalcium-dihidroxid kalciumvíz

NaHS nátrium-hidrogén-szulfid sav -

nátrium-hidrogén-szulfid nátrium-szulfid

ZnOHCl cink-klorid bázikus -

hidroxid cink-klorid cink-klorid -

CaHPO 4 kalcium-hidrogén-foszfát savanyú -

diszubsztituált kalcium-tetraoxofoszfát (V)

kalcium-ortofoszfát

PH 3 foszfor-hidrid - foszfin

foszfor(III)-trihidrid

AlOHSO 3 alumínium-szulfit bázikus -

diszubsztituált hidroxoalumínium-hidroxid

trioxoszulfát(IV)-szulfit

alumínium

A szervetlen vegyületek osztályozása

Minden szervetlen vegyület négy fő osztályba sorolható: oxidok, hidroxidok, anoxikus savak és sók. Egy ilyen osztályozás általános sémája az 1. ábrán látható. Ez a besorolás nem teljes, mivel nem tartalmaz különféle ritkábban előforduló bináris (két elemből álló) vegyületeket.

(például ammónia-NH 3, szén-diszulfid -CS 2 stb.), kivéve a bináris oxidvegyületek széles körben elterjedt osztályát.

oxidok + n -2

Az E 2 O n formájú oxigénnel rendelkező elemek vegyületeit oxidoknak nevezzük (az O atom oxidációs állapota az oxidokban „-2”). Az oxidok szisztematikus nómenklatúrája: első helyen tüntesse fel az elem nevét névelőben a megfelelő görög mennyiségi előtagokkal, majd az "oxid" szót a megfelelő mennyiségi előtagokkal is, például: SiO 2 - szilícium-dioxid, Fe 2 O 3 - divas-trioxid, P 2 O 5 - difoszfor-pentoxid. Szemiszisztematikus nómenklatúra: először az „oxid” szót írjuk, majd az elem nevét genitivusban, jelezve az oxidációs állapotát római számmal zárójelben, pl.

Fe 2O 3 - vas-oxid (III);

FeO- vas(II)-oxid

P 2 O 3 - foszfor(III)-oxid;

P 2 O 5 - foszfor (V)-oxid.

Na 2 O - nátrium-oxid (a nátriumnak csak egy oxidációs állapota van a vegyületekben, ilyen esetekben nincs feltüntetve).

Az elavult orosz nómenklatúra az „oxid” szót használta az oxidok elnevezésében, jelezve az oxigénatomok számát elematomonként, például: N 2 O - nitrogén-féloxid, Fe 2 O 3 - vas-szeszkvioxid, CO 2 - szén-dioxid. Megjegyzendő, hogy az orosz nómenklatúrában a legalacsonyabb oxidációs fokú elem oxidját gyakran az elem oxidjának nevezték, és ugyanannak az elemnek a legmagasabb oxidációs fokú oxidját oxidnak nevezték, pl. : Сu 2 0 - réz-oxid, CuO - réz-oxid.

Vannak olyan oxigéntartalmú elemek, amelyek nem mutatják az oxidok tulajdonságait (ezekben a vegyületekben az oxigénatom oxidációs állapota nem egyenlő "-2"-vel). Például a H 2 O 2 -1 - hidrogén-peroxid (hidrogén-peroxid) gyenge sav tulajdonságait mutatja,

Na 2 O 2 -1 - nátrium-peroxid - só.

Az oxidok előállításának főbb módszerei

1. Elemek vagy összetett anyagok közvetlen kölcsönhatása oxigénnel (általában az oxidáció akkor következik be, amikor magas hőmérsékletek- égés):

2 Mg + O 2 \u003d 2 MgO

UV vagy katalizátor

2 SO 2 + O 2 \u003d 2 SO 3

CH 4 + 2 O 2 \u003d 2 H 2 O + CO 2

2. Egyes sók, bázisok és savak bomlása:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

Mg(OH) 2 \u003d MgO + H 2 O

H 2 CO 3 \u003d CO 2 + H 2 O

2 CuSO 4 \u003d 2 CuO + 2 SO 2 + O 2

3. Egyes nemfémek oxidjainak képződése salétromsav és kénsav fémekkel és nemfémekkel való kölcsönhatása során:

C + 2 H 2 SO 4 = CO 2 + 2 SO 2 + 2 H 2 O

Cu + 4 HNO 3 k \u003d Cu (NO 3) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2 O

4. Instabil savak sóinak (H 2 CO 3, H 2 SO 4) kölcsönhatása erős savakkal vagy instabil bázisok lúgokkal alkotott sóival:

K 2 CO 3 + 2 HCl \u003d 2 KCl + H 2 O + CO 2

2 AgNO 3 + 2 NaOH \u003d Ag 2 O + H 2 O + 2 NaNO 3

Minden oxid sóképző és nem sóképző vagy közömbös oxidokra van felosztva (az oxidok általános osztályozási sémája a 2. ábrán látható). A sóképző oxidok számos kémiai reakcióban sókat képezhetnek, például:

CaO + CO 2 \u003d CaCO 3

A sóképző oxidok olyan hidroxidok, amelyek az oxidok vízzel való közvetlen kölcsönhatása során keletkeznek, és közvetett módon keletkeznek, például:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH

Al 2 O 3 + H 2 O ≠

Al 2 O 3 + 6 HCl \u003d 2 AlCl 3 + 3 H 2 O

AlCl 3 +3 NaOH \u003d Al (OH) 3  + 3 NaCl (Al (OH) 3 közvetett termelése)

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

SiO 2 + H 2 O ≠

SiO 2 + 2 NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

Na 2 SiO 3 + 2 HCl \u003d 2 NaCl + H 2 SiO 3 (a H 2 SiO 3 közvetett termelése)

A sóképző oxidokat tulajdonságaik szerint három csoportra osztják: bázikus (a második szótag hangsúlyos), savas és amfoter.

Bázikus oxidok- ezek alacsony oxidációs állapotú fém-oxidok, főleg +1, +2 (kivéve néhány amfoter, például ZnO, BeO és néhány más). Ezek elsősorban az alkáli- és alkáliföldfémek oxidjai, valamint más alacsony oxidációs állapotú fémek (CuO, NiO, CoO, FeO stb.) oxidjai legyenek. Meg kell jegyezni, hogy a legaktívabb fémek oxidjai, nevezetesen az alkáli- és alkáliföldfémek, közvetlenül kölcsönhatásba lépnek a vízzel (lásd fent).

Az oxidok alapvető tulajdonságait a következő reakciók bizonyítják:

SAV

BÁZIS-OXID + vagy ===> SÓ + (H 2 O)

SAV

OXID

Például FeO + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 O

Na 2 O + CO 2 \u003d Na 2 CO 3

Savas oxidok(savanhidridek) jellemzőek a nemfémekre (lásd a fenti listát), amelyek bármilyen oxidációs fokú, valamint a magas oxidációs állapotú fémekre (+5 és +8 között), például CO 2, SO 2, N 2 O 5, P 2 O 5, Mn 2 O 7, CrO 3, RuO 4.

Az ilyen oxidok vízzel való közvetlen kölcsönhatás vagy közvetett reakciók révén a megfelelő oxigénsavakat képezik. Meg kell jegyezni, hogy szinte minden nemfém-oxid közvetlenül kölcsönhatásba lép a vízzel, például gáznemű -SO 2, SO 3, CO 2, szilárd - N 2 O 5, P 2 O 3 és P 2 O 5 és folyékony (Cl) 2 O 7) . Két nemfém-oxid nem oldódik vízben - B 2 O 3 és SiO 2. Sok magasabb oxidációs fokú fém-oxid vízben oldódik, például a CrO 3, néhányuk instabil (Mn 2 O 7).

Az oxidok vízben való oldhatóságától függetlenül azonban könnyű formálisanállítsa le az adott oxidnak megfelelő sav képletét:

+ H 2 O + H 2 O

H 2 CrO 4 H 2 B 2 O 4 => HBO 2 (minden atomra többszörös indexet csökkentünk).

A megadott bejegyzések nem kémiai reakciók, hanem a savképlet formális származtatását jelentik, amit érdemes tudni, mert. sóképzési reakciókban, amelyekben savas tulajdonságokkal rendelkező oxidok vesznek részt, a megfelelő sav savmaradéka a só része. A fenti következtetés azért is formális, mert sok oxidokat tartalmazó reakció vízmentes közegben, például olvadékban megy végbe.

Az oxidok savas tulajdonságait a következő reakciók bizonyítják:

BÁZIS

SAV + vagy ==>COL + (H 2 O)

BÁZIS OXID

+ H 2 O OXID

to-ta (formális következtetés), a savmaradék a só része.

Például SO 2 + 2 NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O

Mn 2 O 7 + Ca (OH) 2 \u003d Ca (MnO 4) 2 + H 2 O

+ H 2 O

H 2 Mn 2 O 8  HMnO 4 (formális következtetés), (a MnO 4 -1 a só része).

Amfoter oxidok savas és bázikus tulajdonságokat mutatnak attól függően, hogy mivel reagálnak.

Emlékeztetni kell arra, hogy a gyakran előforduló fémek, amelyek oxidjai kifejezett amfoter tulajdonságokkal rendelkeznek:

Be, Al, Zn, Sn, Pb, Cr(III)….

Ezek a fémek amfoter oxidoknak felelnek meg:

BeO, Al 2 O 3 , ZnO, SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Kr 2 O 3

Sok fémre jellemző a vegyületek oxidációs állapotának halmaza (általában IVgr.-től kezdve), míg egy adott fém oxidációs állapotának növekedésével oxidjaiban és hidroxidjaiban savas tulajdonságaik növekedése figyelhető meg. . Például az SnO 2 és PbO 2 amfoter oxidok kifejezettebb savas tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az SnO és a PbO. Egy olyan műszakilag fontos fém, mint a króm, valamint sok más fém, különböző sav-bázis tulajdonságokkal rendelkező oxidokkal és hidroxidokkal rendelkezik:

CrO Cr 2 O 3 CrO 3

bázikus amfotersav

Cr(OH) 2 Cr(OH) 3 H 2 CrO 4

========================================>

az oxidok és hidroxidok savas tulajdonságai növekednek

Minden olyan fém esetében, amelyhez hasonló oxidsorozatok léteznek, a fém közepes oxidációs fokával rendelkező oxidok és hidroxidok amfoter tulajdonságokkal rendelkeznek. Az amfoter oxidok nem oldódnak vízben.

Az oxidok amfoter tulajdonságait legalább két ellentétes reakció bizonyítja, amelyek lehetővé teszik az amfoter oxid bázikus és savas tulajdonságainak igazolását:

SAV

vagy==========> SÓ + (H 2 O)

SAV

AMFOTER + OXID

OXID ALAP

vagy=========  COL + (H 2 O)

ALAPVETŐ

OXID

Vegyünk egy példát:

ZnO + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 O (1)

fő- szentek

ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (2)

savak. szentek

+ H 2 O

H 2 ZnO 2 - cink to-ta (formális következtetés).

Amint az alább látható, az oldatok esetében a (2) reakciót szigorúbban írjuk le a következő formában:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O \u003d Na 2 nátrium-tetrahidroxozinkát (komplex só)

Következtetés: az amfoter oxid lúggal mint savas, savval mint bázikus reakcióba lép, mindkét esetben sók keletkeznek Abban az esetben, ha az amfoter oxid bázikus tulajdonságokat mutat, a fém kationként kerül be a keletkező sóba; amikor az amfoter oxid savas tulajdonságokat mutat, a fém a sóanion része.

KÖZÖMÉNYES (NEM SÓKÉPZŐ) OXIDOK

Az ilyen oxidok száma kicsi, ezek közül a leggyakoribbak a következők: CO, N 2 O, NO, NO 2. Az ilyen oxidok nem vesznek részt a fenti sóképzési reakciókban.

ÖSSZEFOGLALÁS:

1. Figyeljünk a fémek oxidjai és a nemfémek sav-bázis tulajdonságai és oxidációs állapotuk közötti összefüggésre: az oxidokban lévő nemfémekre (lásd a fenti nemfémek listáját) a az oxidációs állapotok következő értékei lehetségesek:

+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7

Szinte minden nemfém-oxid savas (néhány közömbös kivételével).

Példák: Cl 2 O, B 2 O 3, CO 2, N 2 O 5, SO 3, Cl 2 O 7 stb.

A fémek tartalmazhatnak bázikus, amfoter és savas oxidokat, valamint a bennük lévő fémek következő oxidációs állapotait:

1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8

________ ____________________

fő- oxidok savas oxidok

_______________

amfoter oxidok

2. Oxidokat érintő reakciók: az oxidok kémiai tulajdonságainak vizsgálatakor gyakran adódnak problémák a reakciótermékek rögzítésével. Ebben a tekintetben azt javasoljuk, hogy alaposan tanulmányozza át a következő sémákat és következtetéseket:

sav

bázikus oxid

oxid + vagy ========== só

amfoter

oxid

(savas sv-va)

+ H 2 O

to-ta - formai konklúzió f-ly sav, savmaradék

alapvető a kapott só tartalmazza

savas oxid

oxid vagy =========== só

+ H 2 O amfoter

f-la sav oxid(fő szentek)

(formális következtetés, a savmaradék a keletkező só része)

Így a bázikus oxidok reakcióba léphetnek savas és amfoter oxidokkal és hidroxidokkal, amelyek ilyen reakciókban savas tulajdonságokat mutatnak. A savas oxidok kölcsönhatásba lépnek bázikus és amfoter oxidokkal és hidroxidokkal, amelyek ebben az esetben bázikus tulajdonságokat mutatnak. Mindenesetre javasoljuk formálisan adjunk hozzá egy vízmolekulát a savas tulajdonságokat mutató oxidhoz, állítsuk le a sav képletét, határozzuk meg a só részét képező savmaradék típusát és töltését. Az alábbiakban bemutatjuk az amfoter hidroxidok reakcióit. (Figyelembe kell venni, hogy sok oxidokat és hidroxidot tartalmazó reakció az anyagok rossz oldhatósága miatt gyakorlatilag nem megy végbe vizes oldatokban, hanem olvadékokban, magas hőmérsékleten előfordulhat; ilyen reakciók természetes és technológiai folyamatokban is megfigyelhetők).

Amint az a fenti anyagból következik, az oxidok és hidroxidok reakcióinak tanulmányozásakor fontos ismerni azok tulajdonságait. Figyelembe véve a p.p. Az 1. és 2. általánosítások alapján a következő algoritmust javasolhatjuk az oxidok tulajdonságainak meghatározására:

1. Oxid E 2 O n. E - fém vagy nem fém (lásd a listaoldalt). Ha E- nem fém  oxid sav (a közömbös oxidokra emlékezni kell) .

2. E-metal - az oxid lehet bázikus, amfoter és savas. Javasoljuk, hogy tekintse meg a leggyakoribb amfoter oxidok listáját (ha az elem nem szerepel a listában, de kétségei vannak a tulajdonságaival kapcsolatban, akkor a tankönyvben megkeresheti ennek a fémnek a vegyületek oxidációs állapotát, ha van három vagy több oxidációs állapot esetén a közbenső oxidok amfoterek).

3. A fém-oxid nem amfoter, akkor:

st.ok. Me magas (> +5) st. én alacsony (<+2)

oxid - sav; oxid - alapvető (amfoter - kizárva)

Vegye figyelembe a példákat:

FeO + N 2 O 5 \u003d Fe (NO 3) 2

sav

+H 2 O

H 2 N 2 O 6 ==> HNO 3

2 NaOH + CrO 3 = 2 Na 2 CrO 4 + H 2 O

sav

+H 2 O

H 2 CrO 4 - krómsav

Ba (OH) 2 + Al 2 O 3 \u003d Ba (AlO 2) 2 + H 2 O

amfota (sav. sv-va)

+ H 2 O

H 2 Al 2 O 4 ==> HАlO 2 - metaalumíniumsav

2. ellenőrzési feladat:

1. Mondjon példákat sóképző és nem sóképző oxidokra! Mi a különbség köztük?

2. Milyen oxidokat nevezünk bázikusnak, savasnak és amfoternek? Milyen tulajdonságok szerint sorolhatók az oxidok egyik vagy másik csoportba?

3. Nevezze meg a következő oxidokat mindenféle nómenklatúra használatával:

Li 2 O, BeO, FeO, Fe 2 O 3, MnO, MnO 2, Mn 2 O 7, WO 3, P 2 O 5, CO, CO 2.

4. Az oxidok megadva: szilícium-oxid (IV), magnézium-oxid, ólom-oxid (II) és króm-oxid (VI), króm-oxid (III), ón-oxid (IV), bór-oxid. Az oxidok tulajdonságainak meghatározása után írja le lehetséges reakciók salétromsavval HNO 3 és KOH.

5. Adjon hozzá reakciókat: klór-oxid (I) + magnézium-oxid; szén-monoxid (IV) + alumínium-oxid; kálium-hidroxid + berillium-oxid; vas(III)-hidroxid + nitrogén-oxid (III); alumínium-oxid + nátrium-oxid;

6. Az oxidok megadva: kén-oxid (IV), magnézium-oxid, cink-oxid és mangán-oxid (VII). Milyen oxidpárok léphetnek kölcsönhatásba egymással, írja le a reakciókat!

7. Adja meg az oxidok tulajdonságait: MnO, MnO 2, Mn 2 O 7, írja le a megfelelő hidroxidok képleteit!

8. Mondjon példákat olyan kémiai reakciókra, amelyek bizonyítják a króm-oxid (III) amfoter jellegét 3 !

9. A következő oxidok kölcsönhatásba léphetnek-e egymással, és miért: ZnO és FeO, Na 2 O és ZnO, N 2 O 5 és MgO, Cl 2 O 7 és CO 2, P 2 O 5 és K 2 O?. Írja fel a lehetséges reakciók egyenleteit!

10. Az oxidok kémiai tulajdonságainak ismeretében hogyan lehet a FeO-t megtisztítani a K 2 O és ZnO szennyeződésektől (víz, sav vagy lúg felhasználásával)?

11. Az alábbi oxidok közül melyek oldhatók savakban és melyek lúgokban: Cs 2 O, CaO, GeO 2, N 2 O 3? Írja fel a megfelelő reakciók egyenleteit!

13. Melyik oxidnak vannak kifejezettebb savas tulajdonságai: SnO 2 vagy PbO 2?

14. Az alábbi oxidok közül melyik oldódik vízben, írja le a reakciókat: bór-oxid, alumínium-oxid, nitrogén-oxid (V), vas-oxid (II), kén-oxid (IV), kálium-oxid, magnézium-oxid!