Valenta si starea de oxidare sunt concepte adesea folosite in chimia anorganica. În mulți compuși chimici, valoarea de valență și starea de oxidare a unui element sunt aceleași, motiv pentru care școlarii și elevii devin adesea confuzi. Aceste concepte au unele lucruri în comun, dar diferențele sunt mai semnificative. Pentru a înțelege cum diferă aceste două concepte, merită să aflați mai multe despre ele.

Informații despre starea de oxidare

Starea de oxidare este o cantitate auxiliară atribuită unui atom al unui element chimic sau unui grup de atomi, care arată modul în care perechile de electroni partajate sunt distribuite între elementele care interacționează.

Aceasta este o mărime auxiliară care nu are nicio semnificație fizică ca atare. Esența sa poate fi explicată cu ușurință cu ajutorul exemplelor:

Moleculă de sare de masă NaCl este format din doi atomi - un atom de clor și un atom de sodiu. Legătura dintre acești atomi este ionică. Sodiul are 1 electron la nivelul de valență, ceea ce înseamnă că împarte o pereche de electroni cu atomul de clor. Dintre aceste două elemente, clorul este mai electronegativ (are proprietatea de a amesteca perechi de electroni spre sine), atunci singura pereche comună de electroni se va deplasa către el. Într-un compus, un element cu o electronegativitate mai mare are o stare de oxidare negativă, în timp ce un element mai puțin electronegativ are o stare de oxidare pozitivă, iar valoarea sa este egală cu numărul de perechi de electroni partajați. Pentru molecula de NaCl în cauză, stările de oxidare ale sodiului și clorului vor arăta astfel:

Clorul, cu o pereche de electroni deplasată în ea, este acum considerat un anion, adică un atom care a adăugat un electron suplimentar, iar sodiul este considerat un cation, adică un atom care a donat un electron. Dar când scrieți starea de oxidare, semnul este primul, iar valoarea numerică este pe al doilea, iar când scrieți sarcina ionică, este invers.

Starea de oxidare poate fi definită ca numărul de electroni de care îi lipsește un ion pozitiv pentru a ajunge la un atom neutru din punct de vedere electric sau care trebuie preluați de la un ion negativ pentru a se oxida la un atom. În acest exemplu, este evident că ionului de sodiu pozitiv îi lipsește un electron din cauza deplasării perechii de electroni, iar ionul de clor are un electron în plus.

Starea de oxidare a unei substanțe simple (pure), indiferent de proprietățile sale fizice și chimice, este zero. Molecula de O2, de exemplu, este formată din doi atomi de oxigen. Au aceleași valori de electronegativitate, astfel încât electronii împărtășiți nu se mută către niciunul dintre ei. Aceasta înseamnă că perechea de electroni este strict între atomi, deci starea de oxidare va fi zero.

Pentru unele molecule, poate fi dificil să se determine unde merg electronii, mai ales dacă există trei sau mai multe elemente. Pentru a calcula stările de oxidare în astfel de molecule, trebuie să folosiți câteva reguli simple:

1. Atomul de hidrogen are aproape întotdeauna o stare de oxidare constantă de +1..
2. Pentru oxigen, această cifră este -2. Singura excepție de la această regulă sunt oxizii de fluor

ОF 2 și О 2 F 2,

Deoarece fluorul este elementul cu cea mai mare electronegativitate, el deplasează întotdeauna electronii care interacționează spre el însuși. Conform regulilor internaționale, elementul cu o valoare mai mică a electronegativității este scris primul, prin urmare oxigenul este primul în acești oxizi.

• Dacă adunați toate stările de oxidare dintr-o moleculă, obțineți zero.
• Atomii de metal se caracterizează printr-o stare de oxidare pozitivă.

Când calculați stările de oxidare, trebuie să vă amintiți că cea mai mare stare de oxidare a unui element este egală cu numărul grupului său, iar minimul este numărul grupului minus 8. Pentru clor, valoarea maximă posibilă a stării de oxidare este +7. , deoarece se află în a 7-a grupă, iar minimul este 7-8 = -1.

Informații generale despre valență

Valența este numărul de legături covalente pe care un element le poate forma în diferiți compuși.

Spre deosebire de starea de oxidare, conceptul de valență are o semnificație fizică reală.

Cel mai mare indice de valență este egal cu numărul grupului din tabelul periodic. Sulful S este situat în a 6-a grupă, adică valența sa maximă este 6. Dar poate fi și 2 (H 2 S) sau 4 (SO 2).

Aproape toate elementele sunt caracterizate de valență variabilă. Cu toate acestea, există atomi pentru care această valoare este constantă. Acestea includ metale alcaline, argint, hidrogen (valența lor este întotdeauna 1), zinc (valența este întotdeauna 2), lantan (valența este întotdeauna 3).

Ce au în comun valența și starea de oxidare?

1. Pentru a desemna ambele cantități, se folosesc numere întregi pozitive, care sunt scrise deasupra denumirii latinești a elementului.
2. Cea mai mare valență, precum și cea mai mare stare de oxidare, coincide cu numărul de grup al elementului.
3. Starea de oxidare a oricărui element dintr-un compus complex coincide cu valoarea numerică a unuia dintre indicatorii de valență. De exemplu, clorul, fiind în a 7-a grupă, poate avea o valență de 1, 3, 4, 5, 6 sau 7, ceea ce înseamnă că posibilele stări de oxidare sunt ±1, +3, +4, +5, +6 , +7.

Principalele diferențe dintre aceste concepte

1. Conceptul de „valență” are un sens fizic, dar numărul de oxidare este un termen auxiliar care nu are un sens fizic real.
2. Starea de oxidare poate fi zero, mai mare sau mai mică decât zero. Valenta este strict mai mare decat zero.
3. Valența reprezintă numărul de legături covalente, iar starea de oxidare reprezintă distribuția electronilor în compus.

DEFINIȚIE

Capacitatea unui atom de a forma legături chimice se numește valenţă. O măsură cantitativă a valenței este considerată a fi numărul de atomi diferiți dintr-o moleculă cu care un element dat formează legături.

Conform mecanismului de schimb al metodei legăturii de valență, valența elementelor chimice este determinată de numărul de electroni nepereche conținuti într-un atom. Pentru elementele s și p, aceștia sunt electroni ai nivelului exterior; pentru elementele d, aceștia sunt electroni ai nivelului exterior și pre-extern.

Valorile celei mai mari și mai mici valențe ale unui element chimic pot fi determinate folosind Tabelul periodic D.I. Mendeleev. Cea mai mare valență a unui element coincide cu numărul grupului în care se află, iar cea mai mică este diferența dintre numărul 8 și numărul grupului. De exemplu, bromul este situat în grupa VIIA, ceea ce înseamnă că valența sa cea mai mare este VII, iar cea mai mică este I.

Electronii perechi (situați câte doi în orbitalii atomici) la excitare pot fi separați în prezența celulelor libere de același nivel (separarea electronilor în orice nivel este imposibilă). Să ne uităm la exemplul elementelor grupelor I și II. De exemplu, valența elementelor subgrupului principal al grupului I este egală cu unu, deoarece la nivelul exterior atomii acestor elemente au un electron:

3 Li 1s 2 2s 1

Valența elementelor subgrupului principal al grupului II în starea fundamentală (neexcitată) este zero, deoarece nu există electroni nepereche la nivelul energiei exterioare:

4 Fii 1s 2 2 s 2

Când acești atomi sunt excitați, electronii s perechi sunt separați în celule libere ale subnivelului p de același nivel și valența devine egală cu doi (II):

Starea de oxidare

Pentru a caracteriza starea elementelor din compuși, a fost introdus conceptul de stare de oxidare.

DEFINIȚIE

Numărul de electroni deplasați de la un atom al unui element dat sau la un atom al unui element dat dintr-un compus se numește starea de oxidare.

O stare de oxidare pozitivă indică numărul de electroni care sunt deplasați de la un anumit atom, iar o stare de oxidare negativă indică numărul de electroni care sunt deplasați către un anumit atom.

Din această definiție rezultă că în compușii cu legături nepolare starea de oxidare a elementelor este zero. Exemple de astfel de compuși sunt moleculele formate din atomi identici (N2, H2, CI2).

Starea de oxidare a metalelor în stare elementară este zero, deoarece distribuția densității electronilor în ele este uniformă.

În compușii ionici simpli, starea de oxidare a elementelor incluse în ei este egală cu sarcina electrică, deoarece în timpul formării acestor compuși are loc o tranziție aproape completă a electronilor de la un atom la altul: Na +1 I -1, Mg +2CI-12, Al+3F-13, Zr+4Br-14.

La determinarea stării de oxidare a elementelor din compușii cu legături covalente polare, se compară valorile electronegativității acestora. Deoarece în timpul formării unei legături chimice, electronii sunt deplasați către atomii mai multor elemente electronegative, acestea din urmă au o stare de oxidare negativă în compuși.

Conceptul de stare de oxidare pentru majoritatea compușilor este condiționat, deoarece nu reflectă sarcina reală a atomului. Cu toate acestea, acest concept este utilizat pe scară largă în chimie.

Majoritatea elementelor pot prezenta grade diferite de oxidare în compuși. Atunci când își determină starea de oxidare, ei folosesc regula conform căreia suma stărilor de oxidare ale elementelor din moleculele neutre din punct de vedere electric este egală cu zero, iar în ionii complecși - sarcina acestor ioni. Ca exemplu, să calculăm gradul de oxidare a azotului în compușii din compoziția KNO2 și HNO3. Starea de oxidare a hidrogenului și a metalelor alcaline din compuși este (+), iar starea de oxidare a oxigenului este (-2). În consecință, gradul de oxidare al azotului este egal cu:

KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3.

HNO 3 1+x+ x + 3 × (-2) = 0, x=+5.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EXEMPLUL 2

Printre reacțiile chimice, inclusiv în natură, reacții redox sunt cele mai frecvente. Acestea includ, de exemplu, fotosinteza, metabolismul, procesele biologice, precum și arderea combustibilului, producerea de metale și multe alte reacții. Reacțiile redox au fost mult timp folosite cu succes de omenire în diverse scopuri, dar teoria electronică a proceselor redox a apărut destul de recent - la începutul secolului al XX-lea.

Pentru a trece la teoria modernă a oxido-reducerii, este necesar să se introducă mai multe concepte - acestea sunt valența, starea de oxidare și structura învelișurilor electronice ale atomilor. În timp ce studiem secțiuni precum , elemente și , am întâlnit deja aceste concepte. În continuare, să le privim mai detaliat.

Valenta si starea de oxidare

Valenţă- un concept complex care a apărut odată cu conceptul de legătură chimică și este definit ca proprietatea atomilor de a atașa sau înlocui un anumit număr de atomi ai unui alt element, i.e. este capacitatea atomilor de a forma legături chimice în compuși. Inițial, valența a fost determinată de hidrogen (valența sa a fost considerată ca fiind 1) sau oxigen (valența a fost considerată ca fiind 2). Mai târziu au început să facă distincția între valența pozitivă și cea negativă. Cantitativ, valența pozitivă este caracterizată de numărul de electroni donați de un atom, iar valența negativă este caracterizată de numărul de electroni care trebuie adăugat la atom pentru a implementa regula octetului (adică, finalizarea nivelului de energie externă). Mai târziu, conceptul de valență a început să combine și natura legăturilor chimice care apar între atomi în legătura lor.

De regulă, cea mai mare valență a elementelor corespunde numărului de grup din tabelul periodic. Dar, ca și în cazul tuturor regulilor, există excepții: de exemplu, cuprul și aurul se află în prima grupă a tabelului periodic și valența lor trebuie să fie egală cu numărul grupului, adică. 1, dar în realitate cea mai mare valență a cuprului este 2, iar aurul este 3.

Starea de oxidare numit uneori număr de oxidare, valență electrochimică sau stare de oxidare și este un concept relativ. Astfel, atunci când se calculează starea de oxidare, se presupune că molecula constă numai din ioni, deși majoritatea compușilor nu sunt deloc ionici. Cantitativ, gradul de oxidare a atomilor unui element dintr-un compus este determinat de numărul de electroni atașați la atom sau deplasați de acesta. Astfel, în absența deplasării electronilor, starea de oxidare va fi zero, atunci când electronii sunt deplasați către un anumit atom, aceasta va fi negativă, iar când electronii sunt deplasați de la un anumit atom, va fi pozitivă.

Definire starea de oxidare a atomilor trebuie respectate următoarele reguli:

1. În moleculele de substanțe simple și metale, starea de oxidare a atomilor este 0.
2. Hidrogenul în aproape toți compușii are o stare de oxidare egală cu +1 (și numai în hidruri de metale active egale cu -1).
3. Pentru atomii de oxigen din compușii săi, starea de oxidare tipică este -2 (excepții: OF 2 și peroxizii metalici, starea de oxidare a oxigenului este +2 și respectiv -1).
4. Atomii metalelor alcaline (+1) și alcalino-pământoase (+2), precum și fluorul (-1) au, de asemenea, o stare de oxidare constantă.
5. În compușii ionici simpli, starea de oxidare este egală ca mărime și semn cu sarcina sa electrică.
6. Pentru un compus covalent, atomul mai electronegativ are o stare de oxidare cu semnul „-”, iar cel mai puțin electronegativ are semnul „+”.
7. Pentru compușii complecși este indicată starea de oxidare a atomului central.
8. Suma stărilor de oxidare ale atomilor dintr-o moleculă este zero.

De exemplu, să determinăm starea de oxidare a Se în compusul H 2 SeO 3

Deci, starea de oxidare a hidrogenului este +1, oxigenul -2, iar suma tuturor stărilor de oxidare este 0, să creăm o expresie, ținând cont de numărul de atomi din compusul H 2 + Se x O 3 -2:

(+1)2+x+(-2)3=0, de unde

acestea. H2 + Se +403-2

Știind care este starea de oxidare a unui element dintr-un compus, este posibil să se prezică proprietățile sale chimice și reactivitatea față de alți compuși, precum și dacă acest compus este agent de reducere sau agent oxidant. Aceste concepte sunt pe deplin dezvăluite în teorii de oxido-reducere:

• Oxidare este procesul de pierdere a electronilor de către un atom, ion sau moleculă, care duce la creșterea stării de oxidare.

Al0-3e-=Al+3;

20-2-4e-=02;

2Cl - -2e - = CI2

• recuperare - Acesta este procesul prin care un atom, ion sau moleculă câștigă electroni, rezultând o scădere a stării de oxidare.

Ca +2 +2e - = Ca 0 ;

2H + +2e - =H2

• Agenti oxidanti– compuși care acceptă electroni în timpul unei reacții chimice și agenţi reducători– compuși donatori de electroni. Agenții reducători sunt oxidați în timpul unei reacții, iar agenții de oxidare sunt reduși.
• Esența reacțiilor redox– mișcarea electronilor (sau deplasarea perechilor de electroni) de la o substanță la alta, însoțită de o modificare a stărilor de oxidare ale atomilor sau ionilor. În astfel de reacții, un element nu poate fi oxidat fără a-l reduce pe celălalt, deoarece Transferul de electroni provoacă întotdeauna atât oxidare, cât și reducere. Astfel, numărul total de electroni luați dintr-un element în timpul oxidării este același cu numărul de electroni câștigați de un alt element în timpul reducerii.

Deci, dacă elementele din compuși se află în cele mai înalte stări de oxidare, atunci vor prezenta doar proprietăți oxidante, datorită faptului că nu mai pot renunța la electroni. Dimpotrivă, dacă elementele din compuși sunt în cele mai scăzute stări de oxidare, atunci ele prezintă doar proprietăți reducătoare, deoarece nu mai pot adăuga electroni. Atomii elementelor aflate într-o stare intermediară de oxidare, în funcție de condițiile de reacție, pot fi atât agenți oxidanți, cât și agenți reducători. Să dăm un exemplu: sulful în cea mai mare stare de oxidare +6 în compusul H 2 SO 4 poate prezenta numai proprietăți oxidante, în compusul H 2 S - sulful este în starea sa de oxidare cea mai scăzută -2 și va prezenta doar proprietăți reducătoare și în compusul H2SO3 aflat în starea intermediară de oxidare +4, sulful poate fi atât un agent oxidant, cât şi un agent reducător.

Pe baza stărilor de oxidare ale elementelor, se poate prezice probabilitatea unei reacții între substanțe. Este clar că, dacă ambele elemente din compușii lor sunt în stări de oxidare mai ridicate sau mai mici, atunci o reacție între ele este imposibilă. O reacție este posibilă dacă unul dintre compuși poate prezenta proprietăți oxidante, iar celălalt – proprietăți reducătoare. De exemplu, în HI și H2S, atât iodul, cât și sulful sunt în cele mai scăzute stări de oxidare (-1 și -2) și pot fi doar agenți reducători, prin urmare, nu vor reacționa unul cu celălalt. Dar vor interacționa bine cu H 2 SO 4, care se caracterizează prin proprietăți reducătoare, deoarece sulful este aici în cea mai înaltă stare de oxidare.

Cei mai importanți agenți reducători și oxidanți sunt prezentați în tabelul următor.

Partea 1. Sarcina A5.

Elemente verificate: Electronegativitatea.Starea de oxidare si

valența elementelor chimice.

Electronegativitatea-o valoare care caracterizează capacitatea unui atom de a polariza legăturile covalente. Dacă într-o moleculă diatomică A - B electronii care formează legătura sunt atrași de atomul B mai puternic decât de atomul A, atunci atomul B este considerat mai electronegativ decât A.

Electronegativitatea unui atom este capacitatea unui atom dintr-o moleculă (compus) de a atrage electroni care îl leagă de alți atomi.

Conceptul de electronegativitate (EO) a fost introdus de L. Pauling (SUA, 1932). Caracteristica cantitativă a electronegativității unui atom este foarte condiționată și nu poate fi exprimată în unități de mărimi fizice, prin urmare au fost propuse mai multe scale pentru determinarea cantitativă a EO. Scara EO relativă a primit cea mai mare recunoaștere și distribuție:

Valorile electronegativității elementelor conform lui Pauling

Electronegativitatea χ (chi greacă) este capacitatea unui atom de a reține electroni externi (de valență). Este determinată de gradul de atracție a acestor electroni către nucleul încărcat pozitiv.

Această proprietate se manifestă în legăturile chimice ca o deplasare a electronilor de legătură către un atom mai electronegativ.

Electronegativitatea atomilor implicați în formarea unei legături chimice este unul dintre principalii factori care determină nu numai TIPUL, ci și PROPRIETĂȚILE acestei legături și, prin urmare, afectează natura interacțiunii dintre atomi în timpul unei reacții chimice.

În scara lui L. Pauling a electronegativităților relative ale elementelor (compilată pe baza energiilor de legătură ale moleculelor diatomice), metalele și elementele organogenice sunt aranjate în următorul rând:

Electronegativitatea elementelor se supune legii periodice: crește de la stânga la dreapta în perioade și de jos în sus în principalele subgrupe ale Tabelului Periodic al Elementelor D.I. Mendeleev.

Electronegativitatea nu este o constantă absolută a unui element. Depinde de sarcina efectivă a nucleului atomic, care se poate modifica sub influența atomilor învecinați sau a grupurilor de atomi, de tipul orbitalilor atomici și de natura hibridizării lor.

Starea de oxidare este sarcina condiționată a atomilor unui element chimic dintr-un compus, calculată din ipoteza că compușii constau numai din ioni.

Stările de oxidare pot avea o valoare pozitivă, negativă sau zero, iar semnul este plasat înaintea numărului: -1, -2, +3, spre deosebire de sarcina ionului, unde semnul este plasat după număr.

În molecule, suma algebrică a stărilor de oxidare ale elementelor, ținând cont de numărul atomilor lor, este egală cu 0.

Stările de oxidare ale metalelor din compuși sunt întotdeauna pozitive, cea mai mare stare de oxidare corespunde numărului grupei sistemului periodic în care se află elementul (excluzând unele elemente: aur Au+3 (grupa I), Cu+2 (II). ), din grupa VIII starea de oxidare +8 poate doar osmiul Os și ruteniul Ru.

Gradele nemetalelor pot fi atât pozitive, cât și negative, în funcție de atomul de care este conectat: dacă cu un atom de metal este întotdeauna negativ, dacă cu un nemetal poate fi atât + cât și - (veți afla despre aceasta la studierea unui număr de electronegativităţi) . Cea mai mare stare de oxidare negativă a nemetalelor poate fi găsită scăzând din 8 numărul grupului în care se află elementul, cea mai mare pozitivă este egală cu numărul de electroni din stratul exterior (numărul de electroni corespunde cu număr de grup).

Stările de oxidare ale substanțelor simple sunt 0, indiferent dacă este un metal sau un nemetal.

Tabel care prezintă puteri constante pentru elementele cele mai frecvent utilizate:

Gradul de oxidare (număr de oxidare, sarcină formală) este o valoare convențională auxiliară pentru înregistrarea proceselor de oxidare, reducere și reacții redox, valoarea numerică a sarcinii electrice atribuită unui atom dintr-o moleculă în ipoteza că perechile de electroni care efectuează legătura sunt complet deplasate către atomi mai electronegativi.

Ideile despre gradul de oxidare formează baza pentru clasificarea și nomenclatura compușilor anorganici.

Gradul de oxidare este o valoare pur convențională care nu are semnificație fizică, dar caracterizează formarea unei legături chimice de interacțiune interatomică într-o moleculă.

Valența elementelor chimice -(din latină valens - având putere) - capacitatea atomilor elementelor chimice de a forma un anumit număr de legături chimice cu atomii altor elemente. În compușii formați din legături ionice, valența atomilor este determinată de numărul de electroni adauși sau cedați. În compușii cu legături covalente, valența atomilor este determinată de numărul de perechi de electroni partajați formate.

valență constantă:

Tine minte:

Starea de oxidare este sarcina condiționată a atomilor unui element chimic dintr-un compus, calculată din ipoteza că toate legăturile sunt de natură ionică.

1. Un element dintr-o substanță simplă are o stare de oxidare zero. (Cu, H2)

2. Suma stărilor de oxidare ale tuturor atomilor dintr-o moleculă a unei substanțe este zero.

3. Toate metalele au o stare de oxidare pozitivă.

4. Borul și siliciul din compuși au stări de oxidare pozitive.

5. Hidrogenul are o stare de oxidare (+1) în compuși.cu excepția hidrurilor

(compuși de hidrogen cu metale din subgrupa principală a primei și a doua grupe, starea de oxidare -1, de exemplu Na + H -)

6. Oxigenul are o stare de oxidare (-2), cu excepția compusului de oxigen cu fluor OF2, starea de oxidare a oxigenului (+2), starea de oxidare a fluorului (-1). Iar în peroxizii H 2 O 2 - starea de oxidare a oxigenului (-1);

7. Fluorul are o stare de oxidare (-1).

Electronegativitatea este proprietatea atomilor HeMe de a atrage perechi de electroni comuni. Electronegativitatea are aceeași dependență ca cea a proprietăților nemetalice: crește de-a lungul perioadei (de la stânga la dreapta) și scade de-a lungul grupului (de sus).

Cel mai electronegativ element este Fluorul, apoi Oxigenul, Azotul...etc....

Algoritm pentru finalizarea sarcinii în versiunea demo:

Exercițiu:

Atomul de clor este situat în grupa 7, deci poate avea o stare de oxidare maximă de +7.

Atomul de clor prezintă acest grad de oxidare în substanța HClO4.

Să verificăm acest lucru: Cele două elemente chimice hidrogen și oxigen au stări de oxidare constante și sunt egale cu +1 și respectiv -2. Numărul de stări de oxidare pentru oxigen este (-2)·4=(-8), pentru hidrogen (+1)·1=(+1). Numărul stărilor de oxidare pozitive este egal cu numărul celor negative. Prin urmare (-8)+(+1)=(-7). Aceasta înseamnă că atomul de crom are 7 grade pozitive; notăm stările de oxidare deasupra elementelor. Starea de oxidare a clorului este de +7 în compusul HClO4.

Răspuns: Opțiunea 4. Starea de oxidare a clorului este de +7 în compusul HClO4.

Diverse formulări ale sarcinii A5:

3. Starea de oxidare a clorului în Ca(ClO 2) 2

1) 0 2) -3 3) +3 4) +5

4. Elementul are cea mai scăzută electronegativitate

5. Manganul are cea mai scăzută stare de oxidare din compus

1) MnSO 4 2) MnO 2 3) K 2 MnO 4 4) Mn 2 O 3

6. Azotul prezintă o stare de oxidare de +3 în fiecare dintre cei doi compuși

1)N2O3NH32)NH4ClN2O3)HNO2N2H44)NaNO2N2O3

7.Valența elementului este

1) numărul de legături σ pe care le formează

2) numărul de conexiuni pe care le formează

3) numărul de legături covalente pe care le formează

4) stări de oxidare cu semn opus

8. Azotul prezintă starea sa maximă de oxidare în compus

1)NH4Cl2)NO23)NH4NO34)NOF

Electronegativitatea este proprietatea unui element chimic de a atrage electroni la atomul său din atomii altor elemente cu care acest element formează o legătură chimică în compuși.

Când se formează o legătură chimică între atomi ai diferitelor elemente, norul de electroni comun se schimbă la un atom mai electronegativ, motiv pentru care legătura devine polară covalent, iar dacă diferența de electronegativitate este mare, devine ionică.

Electronegativitatea este luată în considerare la scrierea formulelor chimice: în compușii binari, simbolul celui mai electronegativ element este scris în spate.

Electronegativitatea crește de la stânga la dreapta pentru elementele fiecărei perioade și scade de sus în jos pentru elementele aceluiași grup PS.

Valenţă Un element este proprietatea atomilor săi de a se combina cu un anumit număr de alți atomi.

Există stoichiometrie, valență electronică și număr de coordonare. Vom lua în considerare doar valența stoechiometrică.

Stoichiometrică Valența arată câți atomi ai unui alt element sunt atașați unui atom al unui element dat. Valența hidrogenului este luată ca unitate de valență, deoarece hidrogenul este întotdeauna monovalent. De exemplu, în compușii HCl, H 2 O, NH 3 (ortografia corectă a amoniacului H 3 N este deja folosită în manualele moderne), clorul CH 4 este monovalent, oxigenul este bivalent, azotul este trivalent și carbonul este tetravalent.

Valența stoechiometrică a oxigenului este de obicei 2. Deoarece aproape toate elementele formează compuși cu oxigenul, este convenabil să-l folosești ca standard pentru determinarea valenței unui alt element. De exemplu, în compușii Na2O, CoO, Fe2O3, SO3, sodiul este monovalent, cobaltul este bivalent, fierul este trivalent, sulful este hexavalent.

În reacțiile redox, va fi important pentru noi să determinăm stările de oxidare ale elementelor.

Starea de oxidare a unui element dintr-o substanță se numește valența sa stoichiometrică, luată cu semnul plus sau minus.

Elementele chimice sunt împărțite în elemente de valență constantă și elemente de valență variabilă.

1.3.3. Substanțe cu structură moleculară și nemoleculară. Tip de rețea cristalină. Dependența proprietăților substanțelor de compoziția și structura lor.

În funcție de starea în care se găsesc compușii în natură, aceștia sunt împărțiți în moleculari și nemoleculari. În substanțele moleculare, cele mai mici particule structurale sunt molecule. Aceste substanțe au o rețea cristalină moleculară. În substanțele nemoleculare, cele mai mici particule structurale sunt atomii sau ionii. Rețeaua lor cristalină este atomică, ionică sau metalică.

Tipul rețelei cristaline determină în mare măsură proprietățile substanțelor. De exemplu, metalele având tip zăbrele metalice, diferit de toate celelalte elemente plasticitate ridicată, conductivitate electrică și termică. Aceste proprietăți, precum și multe altele - maleabilitatea, luciul metalic etc. sunt cauzate de un tip special de legătură între atomii de metal - conexiune metalica. Trebuie remarcat faptul că proprietățile inerente metalelor apar numai în stare condensată. De exemplu, argintul în stare gazoasă nu are proprietățile fizice ale metalelor.

Un tip special de legătură în metale – metalic – este cauzat de o deficiență a electronilor de valență, deci sunt comuni întregii structuri a metalului. Cel mai simplu model al structurii metalelor presupunea că rețeaua cristalină a metalelor constă din ioni pozitivi înconjurați de electroni liberi; mișcarea electronilor are loc haotic, precum moleculele de gaz. Cu toate acestea, un astfel de model, deși explică calitativ multe proprietăți ale metalelor, se dovedește a fi insuficient atunci când este testat cantitativ. Dezvoltarea ulterioară a teoriei stării metalice a dus la crearea teoria benzilor a metalelor, care se bazează pe conceptele de mecanică cuantică.

Locurile rețelei cristaline conțin cationi și atomi de metal, iar electronii se mișcă liber în rețeaua cristalină.

O proprietate mecanică caracteristică a metalelor este plastic, datorită particularităților structurii interne a cristalelor lor. Plasticitatea este înțeleasă ca capacitatea corpurilor aflate sub influența forțelor externe de a suferi deformare, care rămâne și după încetarea influenței externe. Această proprietate a metalelor le permite să fie modelate în diferite forme în timpul forjarii, metalul putând fi rulat în foi sau tras în sârmă.

Plasticitatea metalelor se datorează faptului că, sub influență externă, straturile de ioni care formează rețeaua cristalină se deplasează unele față de altele fără a se rupe. Acest lucru se întâmplă ca urmare a faptului că electronii mutați, datorită redistribuirii libere, continuă să comunice între straturile ionice. Când o substanță solidă cu rețea atomică este supusă acțiunii mecanice, straturile sale individuale sunt deplasate și aderența dintre ele este întreruptă din cauza ruperii legăturilor covalente.

ionii, atunci se formează aceste substanțe tip ionic de rețea cristalină.

Acestea sunt săruri, precum și oxizi și hidroxizi ai metalelor tipice. Acestea sunt substanțe dure, casante, dar principala lor calitate este : soluţiile şi topiturile acestor compuşi conduc curentul electric.

Dacă nodurile rețelei cristaline conțin atomi, atunci se formează aceste substanțe tip atomic de rețea cristalină(oxizi de diamant, bor, siliciu, aluminiu și siliciu). Proprietățile sunt foarte dure și refractare, insolubile în apă.

Dacă nodurile rețelei cristaline conțin molecule, apoi se formează aceste substanţe (în condiţii normale, gaze şi lichide: O 2, HCl; I 2 substanţe organice).

Este interesant de remarcat metalul galiu, care se topește la o temperatură de 30 o C. Această anomalie se explică prin faptul că moleculele de Ga 2 sunt situate la nodurile rețelei cristaline și proprietățile sale devin similare cu substanțele care au o formă moleculară. rețea cristalină.

Exemplu. Toate nemetalele grupului au o structură nemoleculară:

1) carbon, bor, siliciu; 2) fluor, brom, iod;

3) oxigen, sulf, azot; 4) clor, fosfor, seleniu.

În substanțele nemoleculare, cele mai mici particule structurale sunt atomii sau ionii. Rețeaua lor cristalină este atomică, ionică sau metalică

La decizie Este mai ușor să abordezi această întrebare din direcția opusă. Dacă nodurile rețelei cristaline conțin molecule, atunci se formează aceste substanțe tip molecular de rețea cristalină(în condiții normale, gaze și lichide: O 2, HCl; de asemenea I 2, sulf ortorombic S 8, fosfor alb P 4, substanțe organice). În ceea ce privește proprietățile, aceștia sunt compuși fragili, fuzibili.

Al doilea răspuns conține gaz fluor, al treilea conține gaze de oxigen și azot, iar al patrulea conține gaz de clor. Aceasta înseamnă că aceste substanțe au o rețea cristalină moleculară și o structură moleculară.

ÎN primul Răspunsul este că toate substanțele sunt compuși solizi în condiții obișnuite și formează o rețea atomică, ceea ce înseamnă că au o structură nemoleculară.

Răspuns corect:1) carbon, bor, siliciu