วาเลนซ์แตกต่างจากสถานะออกซิเดชันอย่างไร เคมีอนินทรีย์ สถานะออกซิเดชันขึ้นอยู่กับวาเลนซีอย่างไร

สถานะวาเลนซ์และออกซิเดชันเป็นแนวคิดที่มักใช้ในเคมีอนินทรีย์ ในสารประกอบเคมีหลายชนิด ค่าเวเลนซ์และสถานะออกซิเดชันของธาตุจะเท่ากัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความสับสนระหว่างเด็กนักเรียนและนักเรียน แนวคิดเหล่านี้มีบางสิ่งที่เหมือนกัน แต่ความแตกต่างมีความสำคัญมากกว่า เพื่อทำความเข้าใจว่าแนวคิดทั้งสองนี้แตกต่างกันอย่างไร ควรเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดทั้งสองนี้

ข้อมูลสถานะออกซิเดชัน

สถานะออกซิเดชันเป็นปริมาณเสริมที่กำหนดให้กับอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีหรือกลุ่มของอะตอม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันมีการกระจายตัวระหว่างองค์ประกอบที่มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร

นี่เป็นปริมาณเสริมที่ไม่มีความหมายทางกายภาพเช่นนั้น สาระสำคัญของมันสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายด้วยความช่วยเหลือของตัวอย่าง:

โมเลกุลเกลือแกง โซเดียมคลอไรด์ประกอบด้วยสองอะตอม - อะตอมของคลอรีนและอะตอมของโซเดียม พันธะระหว่างอะตอมเหล่านี้เป็นไอออนิก โซเดียมมีอิเล็กตรอน 1 ตัวที่ระดับวาเลนซ์ ซึ่งหมายความว่าโซเดียมจะมีอิเล็กตรอนคู่ร่วมกับอะตอมของคลอรีน ในองค์ประกอบทั้งสองนี้ คลอรีนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า (มีคุณสมบัติในการผสมคู่อิเล็กตรอนเข้าหาตัวมันเอง) จากนั้นอิเล็กตรอนคู่เดียวเท่านั้นที่จะเคลื่อนไปทางนั้น ในสารประกอบ องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่าจะมีสถานะออกซิเดชันเป็นลบ ในขณะที่องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตีน้อยกว่าจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก และค่าของมันจะเท่ากับจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน สำหรับโมเลกุล NaCl ที่เป็นปัญหา สถานะออกซิเดชันของโซเดียมและคลอรีนจะมีลักษณะดังนี้:

คลอรีนซึ่งมีคู่อิเล็กตรอนแทนที่อยู่ ตอนนี้ถือเป็นไอออนลบ นั่นคืออะตอมที่เพิ่มอิเล็กตรอนเพิ่มเติม และโซเดียมถือเป็นไอออนบวก นั่นคืออะตอมที่บริจาคอิเล็กตรอน แต่เมื่อเขียนสถานะออกซิเดชัน เครื่องหมายจะมาก่อน และค่าตัวเลขจะมาเป็นอันดับสอง และเมื่อเขียนประจุไอออนิก จะเป็นอีกทางหนึ่ง

สถานะออกซิเดชันสามารถกำหนดเป็นจำนวนอิเล็กตรอนที่ไอออนบวกขาดไปถึงอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า หรือที่ต้องนำมาจากไอออนลบเพื่อที่จะออกซิไดซ์ไปยังอะตอม ในตัวอย่างนี้ เห็นได้ชัดว่าโซเดียมไอออนบวกขาดอิเล็กตรอนเนื่องจากการกระจัดของคู่อิเล็กตรอน และคลอรีนไอออนก็มีอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นหนึ่งตัว

สถานะออกซิเดชันของสารธรรมดา (บริสุทธิ์) โดยไม่คำนึงถึงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีจะเป็นศูนย์ ตัวอย่างเช่น โมเลกุล O2 ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน 2 อะตอม พวกมันมีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน ดังนั้นอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจึงไม่เปลี่ยนไปที่พวกมันตัวใดตัวหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าคู่อิเล็กตรอนอยู่ระหว่างอะตอมอย่างเคร่งครัด ดังนั้นสถานะออกซิเดชันจะเป็นศูนย์

สำหรับโมเลกุลบางชนิด การระบุตำแหน่งของอิเล็กตรอนอาจเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีธาตุตั้งแต่ 3 ธาตุขึ้นไป ในการคำนวณสถานะออกซิเดชันในโมเลกุลดังกล่าว คุณต้องใช้กฎง่ายๆ สองสามข้อ:

  1. อะตอมไฮโดรเจนมีสถานะออกซิเดชันคงที่เกือบตลอดเวลาที่ +1..
  2. สำหรับออกซิเจน ค่านี้คือ -2 ข้อยกเว้นประการเดียวสำหรับกฎนี้คือฟลูออรีนออกไซด์

ОF 2 และ О 2 F 2,

เนื่องจากฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงที่สุด จึงมักจะแทนที่อิเล็กตรอนที่มีปฏิสัมพันธ์เข้าหาตัวมันเองเสมอ ตามกฎสากล องค์ประกอบที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่าจะถูกเขียนก่อน ดังนั้นออกซิเจนจึงมาก่อนในออกไซด์เหล่านี้

  • ถ้าคุณบวกสถานะออกซิเดชันทั้งหมดในโมเลกุล คุณจะได้ศูนย์
  • อะตอมของโลหะนั้นมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก

เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชันคุณต้องจำไว้ว่าสถานะออกซิเดชันสูงสุดขององค์ประกอบนั้นเท่ากับจำนวนกลุ่มและค่าต่ำสุดคือหมายเลขกลุ่มลบ 8 สำหรับคลอรีนค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ของสถานะออกซิเดชันคือ +7 เพราะอยู่ในกลุ่มที่ 7 และต่ำสุดคือ 7-8 = -1

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับความจุ

Valency คือจำนวนพันธะโควาเลนต์ที่องค์ประกอบสามารถก่อตัวได้ในสารประกอบต่างๆ

แนวคิดเรื่องวาเลนซีแตกต่างจากสถานะออกซิเดชันตรงที่มีความหมายทางกายภาพที่แท้จริง

ดัชนีเวเลนซ์สูงสุดจะเท่ากับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ ซัลเฟอร์ S อยู่ในกลุ่มที่ 6 นั่นคือความจุสูงสุดคือ 6 แต่อาจเป็น 2 (H 2 S) หรือ 4 (SO 2) ก็ได้

องค์ประกอบเกือบทั้งหมดมีลักษณะเฉพาะด้วยวาเลนซีที่แปรผันได้ อย่างไรก็ตาม มีอะตอมบางอะตอมที่ค่านี้คงที่ ซึ่งรวมถึงโลหะอัลคาไล เงิน ไฮโดรเจน (วาเลนซ์เป็น 1 เสมอ) สังกะสี (วาเลนซ์เป็น 2 เสมอ) แลนทานัม (วาเลนซ์เป็น 3 เสมอ)

วาเลนซีและสถานะออกซิเดชันมีอะไรเหมือนกัน?

  1. เพื่อแสดงถึงปริมาณทั้งสอง จะใช้จำนวนเต็มบวกซึ่งเขียนไว้เหนือการกำหนดภาษาละตินขององค์ประกอบ
  2. วาเลนซีสูงสุดและสถานะออกซิเดชันสูงสุดจะสอดคล้องกับหมายเลขกลุ่มของธาตุ
  3. สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบใดๆ ในสารประกอบเชิงซ้อนเกิดขึ้นพร้อมกับค่าตัวเลขของตัวบ่งชี้ความจุตัวใดตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น คลอรีนอยู่ในหมู่ที่ 7 สามารถมีวาเลนซีเป็น 1, 3, 4, 5, 6 หรือ 7 ซึ่งหมายความว่าสถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้คือ ±1, +3, +4, +5, +6 , +7.

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแนวคิดเหล่านี้

  1. แนวคิดเรื่อง "วาเลนซ์" มีความหมายทางกายภาพ แต่เลขออกซิเดชันเป็นคำเสริมที่ไม่มีความหมายทางกายภาพที่แท้จริง
  2. สถานะออกซิเดชันอาจเป็นศูนย์ มากกว่า หรือน้อยกว่าศูนย์ วาเลนซ์มีค่ามากกว่าศูนย์อย่างเคร่งครัด
  3. วาเลนซีหมายถึงจำนวนพันธะโควาเลนต์ และสถานะออกซิเดชันแสดงถึงการกระจายตัวของอิเล็กตรอนในสารประกอบ

คำนิยาม

ความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีเรียกว่า ความจุ. การวัดเวเลนซ์เชิงปริมาณถือเป็นจำนวนอะตอมที่แตกต่างกันในโมเลกุลซึ่งองค์ประกอบที่กำหนดจะเกิดพันธะ

ตามกลไกการแลกเปลี่ยนของวิธีเวเลนซ์บอนด์ ความจุขององค์ประกอบทางเคมีจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ที่มีอยู่ในอะตอม สำหรับองค์ประกอบ s และ p เหล่านี้คืออิเล็กตรอนของระดับภายนอก สำหรับองค์ประกอบ d เหล่านี้คืออิเล็กตรอนของระดับด้านนอกและก่อนภายนอก

ค่าของความจุสูงสุดและต่ำสุดขององค์ประกอบทางเคมีสามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางธาตุ D.I เมนเดเลเยฟ. ความจุสูงสุดของธาตุหนึ่งๆ เกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนหมู่ที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ และค่าต่ำสุดคือความแตกต่างระหว่างเลข 8 กับเลขหมู่ ตัวอย่างเช่น โบรมีนอยู่ในกลุ่ม VIIA ซึ่งหมายความว่าความจุสูงสุดของมันคือ VII และต่ำสุดคือ I

อิเล็กตรอนที่จับคู่ (อยู่ครั้งละสองตัวในออร์บิทัลของอะตอม) เมื่อถูกกระตุ้นสามารถแยกออกจากกันเมื่อมีเซลล์อิสระในระดับเดียวกัน (การแยกอิเล็กตรอนออกเป็นระดับใด ๆ เป็นไปไม่ได้) ลองดูตัวอย่างองค์ประกอบของกลุ่ม I และ II ตัวอย่างเช่นความจุขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I เท่ากับ 1 เนื่องจากที่ระดับภายนอกอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว:

3 ลี 1 วินาที 2 2 วินาที 1

ความจุขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II ในสถานะพื้นดิน (ไม่ตื่นเต้น) จะเป็นศูนย์เนื่องจากไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ที่ระดับพลังงานภายนอก:

4 เป็น 1 วินาที 2 2 ส 2

เมื่ออะตอมเหล่านี้ตื่นเต้น เอสอิเล็กตรอนที่จับคู่กันจะถูกแยกออกเป็นเซลล์อิสระของระดับย่อย p ในระดับเดียวกัน และความจุจะเท่ากับสอง (II):

สถานะออกซิเดชัน

เพื่ออธิบายลักษณะของธาตุในสารประกอบ จึงได้นำแนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันมาใช้

คำนิยาม

จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมของธาตุที่กำหนดหรืออะตอมของธาตุที่กำหนดในสารประกอบเรียกว่า สถานะออกซิเดชัน.

สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกจะระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนด และสถานะออกซิเดชันที่เป็นลบจะระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่ไปยังอะตอมที่กำหนด

จากคำจำกัดความนี้ เป็นไปตามว่าในสารประกอบที่มีพันธะไม่มีขั้ว สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะเป็นศูนย์ ตัวอย่างของสารประกอบดังกล่าวคือโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมที่เหมือนกัน (N 2, H 2, Cl 2)

สถานะออกซิเดชันของโลหะในสถานะองค์ประกอบเป็นศูนย์เนื่องจากการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในโลหะเหล่านั้นมีความสม่ำเสมอ

ในสารประกอบไอออนิกอย่างง่ายสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในนั้นจะเท่ากับประจุไฟฟ้าเนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งเกือบทั้งหมด: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, อัล +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ขั้วโลกจะมีการเปรียบเทียบค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ เนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมขององค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า อะตอมหลังจะมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบในสารประกอบ

แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันสำหรับสารประกอบส่วนใหญ่นั้นมีเงื่อนไข เนื่องจากไม่ได้สะท้อนประจุที่แท้จริงของอะตอม อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิชาเคมี

องค์ประกอบส่วนใหญ่สามารถแสดงระดับการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันในสารประกอบได้ เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชันพวกเขาใช้กฎที่ผลรวมของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในโมเลกุลที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเท่ากับศูนย์และในไอออนเชิงซ้อน - ประจุของไอออนเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณระดับการเกิดออกซิเดชันของไนโตรเจนในสารประกอบขององค์ประกอบ KNO 2 และ HNO 3 สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนและโลหะอัลคาไลในสารประกอบคือ (+) และสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ (-2) ดังนั้นระดับออกซิเดชันของไนโตรเจนจึงเท่ากับ:

KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3

HNO 3 1+x+ x + 3 × (-2) = 0, x=+5

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย Valence IV เป็นคุณลักษณะของ: a) Ca; ข) ป; ค) โอ้; ง) ศรี?
สารละลาย เพื่อให้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามที่ถูกถาม เราจะพิจารณาแต่ละตัวเลือกที่เสนอแยกกัน

ก) แคลเซียมเป็นโลหะ มีลักษณะเฉพาะคือค่าวาเลนซีที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียว ซึ่งตรงกับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ D.I Mendeleev ซึ่งเป็นที่ตั้งของนั่นคือ ความจุของแคลเซียมคือ II คำตอบไม่ถูกต้อง

b) ฟอสฟอรัสเป็นอโลหะ หมายถึงกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีที่มีเวเลนซ์แปรผัน โดยค่าสูงสุดจะถูกกำหนดโดยหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ D.I. Mendeleev ซึ่งเป็นที่ตั้งของนั่นคือ เท่ากับ V และค่าต่ำสุดคือความแตกต่างระหว่างหมายเลข 8 และหมายเลขกลุ่มนั่นคือ เท่ากับ III คำตอบไม่ถูกต้อง

c) ออกซิเจนเป็นอโลหะ มีคุณลักษณะเฉพาะคือค่าวาเลนซีที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียวเท่านั้นที่เท่ากับ II คำตอบไม่ถูกต้อง

d) ซิลิคอนไม่ใช่โลหะ มีลักษณะเฉพาะคือค่าวาเลนซีที่เป็นไปได้เพียงค่าเดียว ซึ่งตรงกับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ D.I Mendeleev ซึ่งเป็นที่ตั้งของนั่นคือ ความจุของซิลิคอนคือ IV นี่คือคำตอบที่ถูกต้อง
คำตอบ ตัวเลือก (ง)

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย ความจุของเหล็กในสารประกอบที่เกิดขึ้นเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกคือเท่าใด: ก) I; ข) ครั้งที่สอง; ค) III; ง) ที่ 8?
สารละลาย ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาระหว่างเหล็กกับกรดไฮโดรคลอริก:

เฟ + HCl = FeCl 2 + H 2

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดเฟอร์ริกคลอไรด์และปล่อยไฮโดรเจนออกมา ในการหาความจุของเหล็กโดยใช้สูตรทางเคมี อันดับแรกเราจะนับจำนวนอะตอมของคลอรีน:

เราคำนวณจำนวนหน่วยความจุคลอรีนทั้งหมด:

เรากำหนดจำนวนอะตอมของเหล็ก: เท่ากับ 1 จากนั้นความจุของเหล็กในคลอไรด์จะเท่ากับ:
คำตอบ ความจุของเหล็กในสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างการทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกคือ II

ท่ามกลางปฏิกิริยาเคมีรวมทั้งในธรรมชาติ ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ซึ่งรวมถึง ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง เมแทบอลิซึม กระบวนการทางชีวภาพ ตลอดจนการเผาไหม้เชื้อเพลิง การผลิตโลหะ และปฏิกิริยาอื่นๆ อีกมากมาย ปฏิกิริยารีดอกซ์ถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จโดยมนุษยชาติเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ มานานแล้ว แต่ทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ของกระบวนการรีดอกซ์นั้นปรากฏขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ - ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20

เพื่อที่จะก้าวไปสู่ทฤษฎีสมัยใหม่ของการลดการเกิดออกซิเดชัน จำเป็นต้องแนะนำแนวคิดหลายประการ - สิ่งเหล่านี้คือ วาเลนซ์ สถานะออกซิเดชัน และโครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม. ในขณะที่ศึกษาส่วนต่างๆ เช่น องค์ประกอบ และ เราได้พบกับแนวคิดเหล่านี้แล้ว ต่อไปเรามาดูรายละเอียดเพิ่มเติม

วาเลนซีและสถานะออกซิเดชัน

วาเลนซ์- แนวคิดที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นพร้อมกับแนวคิดเรื่องพันธะเคมีและถูกกำหนดให้เป็นคุณสมบัติของอะตอมในการยึดหรือแทนที่อะตอมขององค์ประกอบอื่นจำนวนหนึ่งเช่น คือความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีในสารประกอบ เริ่มแรก ความจุถูกกำหนดโดยไฮโดรเจน (ความจุคือ 1) หรือออกซิเจน (ความจุคือ 2) ต่อมาพวกเขาเริ่มแยกแยะระหว่างความจุเชิงบวกและเชิงลบ ในเชิงปริมาณ ความจุเชิงบวกนั้นแสดงลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับบริจาคจากอะตอม และความจุเชิงลบนั้นแสดงลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนอิเล็กตรอนที่ต้องเพิ่มเข้าไปในอะตอมเพื่อใช้กฎออคเต็ต (นั่นคือ ความสมบูรณ์ของระดับพลังงานภายนอก) ต่อมาแนวคิดเรื่องเวเลนซ์ก็เริ่มรวมธรรมชาติของพันธะเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมเข้าด้วยกัน

ตามกฎแล้ว ความจุสูงสุดขององค์ประกอบจะสอดคล้องกับหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ แต่เช่นเดียวกับกฎทั้งหมด มีข้อยกเว้น: ตัวอย่างเช่น ทองแดงและทองคำอยู่ในกลุ่มแรกของตารางธาตุ และความจุจะต้องเท่ากับหมายเลขกลุ่ม เช่น 1 แต่ในความเป็นจริง ความจุสูงสุดของทองแดงคือ 2 และทองคำคือ 3

สถานะออกซิเดชันบางครั้งเรียกว่าเลขออกซิเดชัน เวเลนซ์เคมีไฟฟ้า หรือสถานะออกซิเดชัน และเป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กัน ดังนั้น เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชัน จะถือว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออนเท่านั้น แม้ว่าสารประกอบส่วนใหญ่จะไม่มีไอออนิกเลยก็ตาม ในเชิงปริมาณ ระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบในสารประกอบจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่เกาะอยู่กับอะตอมหรือถูกแทนที่จากอะตอม ดังนั้น ในกรณีที่ไม่มีการแทนที่ของอิเล็กตรอน สถานะออกซิเดชันจะเป็นศูนย์ เมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่ไปยังอะตอมที่กำหนด มันจะเป็นลบ และเมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนด มันจะเป็นบวก

การกำหนด สถานะออกซิเดชันของอะตอมต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

  1. ในโมเลกุลของสารและโลหะเชิงเดี่ยว สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือ 0
  2. ไฮโดรเจนในสารประกอบเกือบทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับ +1 (และเฉพาะในไฮไดรด์ของโลหะแอคทีฟเท่ากับ -1)
  3. สำหรับอะตอมออกซิเจนในสารประกอบ สถานะออกซิเดชันโดยทั่วไปคือ -2 (ข้อยกเว้น: ของ 2 และเปอร์ออกไซด์ของโลหะ สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ +2 และ -1 ตามลำดับ)
  4. อะตอมของโลหะอัลคาไล (+1) และอัลคาไลน์เอิร์ธ (+2) รวมถึงฟลูออรีน (-1) ก็มีสถานะออกซิเดชันคงที่เช่นกัน
  5. ในสารประกอบไอออนิกอย่างง่าย สถานะออกซิเดชันจะมีขนาดเท่ากันและเป็นสัญญาณของประจุไฟฟ้า
  6. สำหรับสารประกอบโควาเลนต์ อะตอมที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่าจะมีสถานะออกซิเดชันโดยมีเครื่องหมาย “-” และอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าจะมีเครื่องหมาย “+”
  7. สำหรับสารประกอบเชิงซ้อน สถานะออกซิเดชันของอะตอมกลางจะถูกระบุ
  8. ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมในโมเลกุลเป็นศูนย์

ตัวอย่างเช่น ลองหาสถานะออกซิเดชันของ Se ในสารประกอบ H 2 SeO 3

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ +1 ออกซิเจน -2 และผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดคือ 0 มาสร้างนิพจน์โดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมในสารประกอบ H 2 + Se x O 3 -2:

(+1)2+x+(-2)3=0 ดังนั้น

เหล่านั้น. เอช 2 + เซ +4 โอ 3 -2

เมื่อรู้ว่าสถานะออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบคืออะไร ก็เป็นไปได้ที่จะทำนายคุณสมบัติทางเคมีและปฏิกิริยาต่อสารประกอบอื่นๆ ได้ เช่นเดียวกับว่าสารประกอบนี้เป็น สารรีดิวซ์หรือ ออกซิไดซ์. แนวคิดเหล่านี้จะถูกเปิดเผยอย่างเต็มที่ใน ทฤษฎีการลดออกซิเดชัน:

  • ออกซิเดชันคือกระบวนการสูญเสียอิเล็กตรอนโดยอะตอม ไอออน หรือโมเลกุล ส่งผลให้สถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น

อัล 0 -3e - = อัล +3 ;

2O -2 -4e - = O 2 ;

2Cl - -2e - = Cl 2

  • การกู้คืน -นี่เป็นกระบวนการที่อะตอม ไอออน หรือโมเลกุลได้รับอิเล็กตรอน ส่งผลให้สถานะออกซิเดชันลดลง

แคลิฟอร์เนีย +2 +2e - = แคลิฟอร์เนีย 0 ;

2H + +2e - =H 2

  • สารออกซิไดซ์– สารประกอบที่รับอิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาเคมีและ สารรีดิวซ์– สารประกอบบริจาคอิเล็กตรอน ตัวรีดิวซ์จะถูกออกซิไดซ์ระหว่างปฏิกิริยา และตัวออกซิไดซ์จะลดลง
  • สาระสำคัญของปฏิกิริยารีดอกซ์– การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน (หรือการกระจัดของคู่อิเล็กตรอน) จากสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของอะตอมหรือไอออน ในปฏิกิริยาดังกล่าว องค์ประกอบหนึ่งไม่สามารถออกซิไดซ์ได้โดยไม่ลดองค์ประกอบอื่นลงเพราะว่า การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะทำให้เกิดทั้งออกซิเดชันและการรีดักชันเสมอ ดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดที่ถูกดึงออกจากองค์ประกอบหนึ่งระหว่างการเกิดออกซิเดชันจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับจากองค์ประกอบอื่นในระหว่างการรีดักชัน

ดังนั้นหากธาตุในสารประกอบอยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด พวกมันก็จะแสดงเพียงคุณสมบัติออกซิไดซ์เท่านั้น เนื่องจากพวกมันไม่สามารถให้อิเล็กตรอนอีกต่อไป ในทางตรงกันข้าม หากธาตุในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุด ธาตุเหล่านั้นจะแสดงเพียงคุณสมบัติรีดิวซ์เท่านั้น เนื่องจาก พวกเขาไม่สามารถเพิ่มอิเล็กตรอนได้อีกต่อไป อะตอมขององค์ประกอบในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา สามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ ลองยกตัวอย่าง: ซัลเฟอร์ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด +6 ในสารประกอบ H 2 SO 4 สามารถแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์เท่านั้นในสารประกอบ H 2 S - ซัลเฟอร์อยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด -2 และจะแสดงเฉพาะคุณสมบัติการรีดิวซ์และ ในสารประกอบ H 2 SO 3 ซึ่งอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง +4 ซัลเฟอร์สามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

ขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ สามารถคาดการณ์ความน่าจะเป็นของปฏิกิริยาระหว่างสารต่างๆ ได้ เห็นได้ชัดว่าหากองค์ประกอบทั้งสองในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันสูงหรือต่ำกว่า ปฏิกิริยาระหว่างองค์ประกอบทั้งสองก็เป็นไปไม่ได้ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้หากสารประกอบตัวใดตัวหนึ่งสามารถแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ได้ และอีกตัวหนึ่งมีคุณสมบัติในการรีดิวซ์ ตัวอย่างเช่น ใน HI และ H 2 S ทั้งไอโอดีนและซัลเฟอร์อยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด (-1 และ -2) และสามารถเป็นตัวรีดิวซ์ได้เท่านั้น ดังนั้น ทั้งสองจะไม่ทำปฏิกิริยากัน แต่จะมีปฏิกิริยาโต้ตอบกับ H 2 SO 4 ได้ดี ซึ่งมีคุณสมบัติลดคุณสมบัติลงเพราะว่า ซัลเฟอร์ที่นี่มีสถานะออกซิเดชันสูงสุด

สารรีดิวซ์และออกซิไดซ์ที่สำคัญที่สุดแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้

ผู้ฟื้นฟู
อะตอมที่เป็นกลางโครงการทั่วไป ม—ne →เอ็ม+

โลหะทุกชนิด เช่นเดียวกับไฮโดรเจน และคาร์บอน สารรีดิวซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ เช่นเดียวกับแลนทาไนด์และแอกติไนด์ สารรีดิวซ์ที่อ่อนแอคือโลหะมีตระกูล - Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd, Ru, Rh ในกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุความสามารถในการลดของอะตอมที่เป็นกลางจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนอะตอมที่เพิ่มขึ้น
ไอออนอโลหะที่มีประจุลบโครงการทั่วไป อี+NE - → Eไม่มี

ไอออนที่มีประจุลบเป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรงเนื่องจากสามารถบริจาคทั้งอิเล็กตรอนส่วนเกินและอิเล็กตรอนภายนอกได้ กำลังรีดิวซ์ซึ่งมีประจุเท่ากันจะเพิ่มขึ้นตามรัศมีอะตอมที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ฉันเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่า Br - และ Cl - ตัวรีดิวซ์อาจเป็น S 2-, Se 2-, Te 2- และอื่นๆ
ไอออนโลหะที่มีประจุบวกซึ่งมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุดไอออนของโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันต่ำกว่าสามารถแสดงคุณสมบัติการรีดิวซ์ได้หากมีลักษณะเฉพาะด้วยสถานะที่มีสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่า ตัวอย่างเช่น,

Sn 2+ -2e — → Sn 4+ Cr 2+ -e — → Cr 3+ Cu + -e — → Cu 2+
ไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่มีอะตอมอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลางไอออนเชิงซ้อนหรือเชิงซ้อน รวมถึงโมเลกุลสามารถแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์ได้หากอะตอมที่เป็นส่วนประกอบอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง ตัวอย่างเช่น,

SO 3 2-, NO 2 -, AsO 3 3-, 4-, SO 2, CO, NO และอื่น ๆ
คาร์บอน, คาร์บอนมอนอกไซด์ (II), เหล็ก, สังกะสี, อลูมิเนียม, ดีบุก, กรดซัลฟูรัส, โซเดียมซัลไฟต์และไบซัลไฟต์, โซเดียมซัลไฟด์, โซเดียมไธโอซัลเฟต, ไฮโดรเจน, กระแสไฟฟ้า
สารออกซิไดซ์
อะตอมที่เป็นกลางโครงการทั่วไป E + ne- → E n-

สารออกซิไดซ์คืออะตอมขององค์ประกอบ p อโลหะทั่วไป ได้แก่ ฟลูออรีน ออกซิเจน คลอรีน สารออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดคือฮาโลเจนและออกซิเจน ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 7, 6, 5 และ 4 กิจกรรมออกซิเดชั่นของอะตอมจะลดลงจากบนลงล่าง
ไอออนของโลหะที่มีประจุบวกไอออนโลหะที่มีประจุบวกทั้งหมดแสดงคุณสมบัติการออกซิไดซ์ในองศาที่แตกต่างกัน สารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือไอออนที่มีสถานะออกซิเดชันสูงเช่น Sn 4+, Fe 3+, Cu 2+ ไอออนของโลหะมีตระกูลแม้ในสถานะออกซิเดชันต่ำ ก็เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงได้
ไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่มีอะตอมของโลหะอยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุดสารออกซิไดซ์ทั่วไปคือสารที่มีอะตอมของโลหะอยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด ตัวอย่างเช่น KMnO4, K2Cr2O7, K2CrO4, HAuCl4
ไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่มีอะตอมที่ไม่ใช่โลหะอยู่ในสถานะออกซิเดชันเชิงบวกสิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนตลอดจนออกไซด์และเกลือที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น SO 3, H 2 SO 4, HClO, HClO 3, NaOBr และอื่นๆ

เป็นแถวเป็นแนว เอช 2SO4 →เอช 2ซีโอ4 →เอช 6TeO6กิจกรรมออกซิไดซ์เพิ่มขึ้นจากซัลฟิวริกไปเป็นกรดเทลลูริก

เป็นแถวเป็นแนว เอชซีแอลโอ -เอชซีแอลโอ 2 -เอชซีแอลโอ 3 -HClO4

เอชบีอาร์โอ - เอชบีอาร์โอ 3 -

ไฮโอ - ไฮโอ 3 - ไฮโอ 4 , H5IO 6

กิจกรรมออกซิเดชั่นเพิ่มขึ้นจากขวาไปซ้าย และคุณสมบัติที่เป็นกรดเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา
สารรีดิวซ์ที่สำคัญที่สุดในเทคโนโลยีและการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการออกซิเจน, โอโซน, โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต, กรดโครมิกและไดโครมิก, กรดไนตริก, กรดไนตรัส, กรดซัลฟูริก (เข้มข้น), ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, กระแสไฟฟ้า, กรดไฮโปคลอรัส, แมงกานีสไดออกไซด์, ตะกั่วไดออกไซด์, สารฟอกขาว, สารละลายโพแทสเซียมและโซเดียมไฮโปคลอไรต์, โพแทสเซียม ไฮโปโบรไมด์ , โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (III)
หมวดหมู่ ,

ส่วนที่ 1 งาน A5

องค์ประกอบที่ตรวจสอบ: อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ สถานะออกซิเดชัน และ

ความจุขององค์ประกอบทางเคมี

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้-ค่าที่แสดงถึงความสามารถของอะตอมในการโพลาไรซ์พันธะโควาเลนต์ หากในโมเลกุลไดอะตอมมิก A - B อิเล็กตรอนที่สร้างพันธะจะถูกดึงดูดให้กับอะตอม B มากกว่าอะตอม A อะตอม B ก็จะถูกพิจารณาว่ามีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า A

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมคือความสามารถของอะตอมในโมเลกุล (สารประกอบ) ในการดึงดูดอิเล็กตรอนที่จับกับอะตอมอื่น

แนวคิดเรื่องอิเลคโตรเนกาติวีตี้ (EO) ได้รับการแนะนำโดย L. Pauling (USA, 1932) คุณลักษณะเชิงปริมาณของอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมนั้นมีเงื่อนไขอย่างมากและไม่สามารถแสดงเป็นหน่วยของปริมาณทางกายภาพใดๆ ได้ ดังนั้นจึงมีการเสนอมาตราส่วนต่างๆ สำหรับการกำหนดเชิงปริมาณของ EO ขนาดของ EO สัมพัทธ์ได้รับการยอมรับและการกระจายมากที่สุด:

ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบตามพอลลิ่ง

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ χ (กรีก ไค) คือความสามารถของอะตอมในการกักเก็บอิเล็กตรอนภายนอก (วาเลนซ์) มันถูกกำหนดโดยระดับแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนเหล่านี้ต่อนิวเคลียสที่มีประจุบวก

คุณสมบัตินี้แสดงออกมาในพันธะเคมีโดยการเปลี่ยนพันธะอิเล็กตรอนไปสู่อะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีมากขึ้น

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมีเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่กำหนดไม่เพียงแต่ประเภทเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของพันธะนี้ด้วย และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อธรรมชาติของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมระหว่างปฏิกิริยาเคมี

ในมาตราส่วนของอิเลคโตรเนกาติวีตีสัมพัทธ์ของธาตุของ L. Pauling (รวบรวมบนพื้นฐานของพลังงานพันธะของโมเลกุลไดอะตอมมิก) โลหะและองค์ประกอบออร์แกนิกจะถูกจัดเรียงในแถวต่อไปนี้:

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบเป็นไปตามกฎธาตุ: เพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาในช่วงเวลาและจากล่างขึ้นบนในกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ.

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ไม่ใช่ค่าคงที่สัมบูรณ์ขององค์ประกอบ ขึ้นอยู่กับประจุที่มีประสิทธิผลของนิวเคลียสของอะตอมซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้อิทธิพลของอะตอมใกล้เคียงหรือกลุ่มของอะตอม ประเภทของออร์บิทัลของอะตอม และลักษณะของการผสมข้ามพันธุ์

สถานะออกซิเดชันคือประจุแบบมีเงื่อนไขของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบ โดยคำนวณจากสมมติฐานที่ว่าสารประกอบประกอบด้วยไอออนเท่านั้น



สถานะออกซิเดชันสามารถมีค่าบวก ลบ หรือศูนย์ และเครื่องหมายจะอยู่หน้าตัวเลข: -1, -2, +3 ตรงกันข้ามกับประจุของไอออน โดยที่เครื่องหมายจะอยู่หลังตัวเลข

ในโมเลกุลผลรวมพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบโดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมจะเท่ากับ 0

สถานะออกซิเดชันของโลหะในสารประกอบจะเป็นค่าบวกเสมอ สถานะออกซิเดชันสูงสุดจะสอดคล้องกับจำนวนกลุ่มของระบบคาบที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ (ไม่รวมธาตุบางชนิด: ทอง Au+3 (กลุ่ม I), Cu+2 (II) ) จากกลุ่ม VIII สถานะออกซิเดชัน +8 สามารถทำได้เพียงออสเมียม Os และรูทีเนียม Ru

องศาของอโลหะสามารถเป็นได้ทั้งบวกและลบ ขึ้นอยู่กับอะตอมที่เชื่อมต่อกับ: หากอะตอมของโลหะจะเป็นลบเสมอ ถ้าด้วยอโลหะก็สามารถเป็นได้ทั้ง + และ - (คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ เมื่อศึกษาอิเลคโตรเนกาติวีตีจำนวนหนึ่ง) สถานะออกซิเดชันเชิงลบสูงสุดของอโลหะสามารถพบได้โดยการลบออกจาก 8 จำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่ ค่าบวกสูงสุดจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในชั้นนอก (จำนวนอิเล็กตรอนสอดคล้องกับ หมายเลขกลุ่ม)

สถานะออกซิเดชันของสารอย่างง่ายคือ 0 ไม่ว่าจะเป็นโลหะหรืออโลหะก็ตาม

ตารางแสดงกำลังคงที่สำหรับองค์ประกอบที่ใช้บ่อยที่สุด:



ระดับของการเกิดออกซิเดชัน (เลขออกซิเดชัน ประจุที่เป็นทางการ) เป็นค่าเสริมทั่วไปสำหรับการบันทึกกระบวนการออกซิเดชัน การรีดอกซ์ และปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งเป็นค่าตัวเลขของประจุไฟฟ้าที่กำหนดให้กับอะตอมในโมเลกุลภายใต้สมมติฐานที่ว่าคู่อิเล็กตรอนนั้น พันธะจะเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิงไปยังอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากขึ้น

แนวคิดเกี่ยวกับระดับของการเกิดออกซิเดชันเป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทและการตั้งชื่อสารประกอบอนินทรีย์

ระดับของการเกิดออกซิเดชันเป็นค่าธรรมดาล้วนๆ ที่ไม่มีความหมายทางกายภาพ แต่เป็นลักษณะการก่อตัวของพันธะเคมีของปฏิกิริยาระหว่างอะตอมในโมเลกุล

ความจุขององค์ประกอบทางเคมี -(จากภาษาละติน valens - มีความแข็งแกร่ง) - ความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการสร้างพันธะเคมีจำนวนหนึ่งกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ ในสารประกอบที่เกิดจากพันธะไอออนิก ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่บวกหรือปล่อยออกไป ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดยจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันที่เกิดขึ้น

ความจุคงที่:

จดจำ:

สถานะออกซิเดชันคือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบ ซึ่งคำนวณจากการสันนิษฐานว่าพันธะทั้งหมดมีลักษณะเป็นไอออนิก

1. องค์ประกอบในสารเชิงเดี่ยวมีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ (ลูกบาศ์ก H2)

2. ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลของสารจะเป็นศูนย์

3. โลหะทุกชนิดมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก

4. โบรอนและซิลิคอนในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก

5. ไฮโดรเจนมีสถานะออกซิเดชัน (+1) ในสารประกอบ ไม่รวมไฮไดรด์

(สารประกอบไฮโดรเจนกับโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่หนึ่งและสอง, สถานะออกซิเดชัน -1 เช่น Na + H -)

6. ออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชัน (-2) ยกเว้นสารประกอบของออกซิเจนที่มีฟลูออรีน OF2, สถานะออกซิเดชันของออกซิเจน (+2), สถานะออกซิเดชันของฟลูออรีน (-1) และในเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 - สถานะออกซิเดชันของออกซิเจน (-1)

7. ฟลูออรีนมีสถานะออกซิเดชัน (-1)

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้เป็นสมบัติของอะตอมของ HeMe ในการดึงดูดคู่อิเล็กตรอนทั่วไป อิเล็กโทรเนกาติวีตี้มีการพึ่งพาเช่นเดียวกับคุณสมบัติของอโลหะ โดยจะเพิ่มขึ้นตามคาบ (จากซ้ายไปขวา) และลดลงตามกลุ่ม (จากด้านบน)

องค์ประกอบที่มีการนำไฟฟ้ามากที่สุดคือฟลูออรีน ตามด้วยออกซิเจน ไนโตรเจน...ฯลฯ....

อัลกอริทึมสำหรับการทำงานให้สำเร็จในเวอร์ชันสาธิต:

ออกกำลังกาย:

อะตอมของคลอรีนอยู่ในกลุ่ม 7 จึงมีสถานะออกซิเดชันสูงสุดที่ +7

อะตอมของคลอรีนแสดงระดับการเกิดออกซิเดชันในสาร HClO4

มาตรวจสอบกันดีกว่า: ไฮโดรเจนและออกซิเจนองค์ประกอบทางเคมีทั้งสองมีสถานะออกซิเดชันคงที่และมีค่าเท่ากับ +1 และ -2 ตามลำดับ จำนวนสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ (-2)·4=(-8) สำหรับไฮโดรเจน (+1)·1=(+1) จำนวนสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกเท่ากับจำนวนสถานะลบ ดังนั้น (-8)+(+1)=(-7) ซึ่งหมายความว่าอะตอมโครเมียมมีองศาบวก 7 องศา เราเขียนสถานะออกซิเดชันไว้เหนือองค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ +7 ในสารประกอบ HClO4

คำตอบ: ตัวเลือกที่ 4 สถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ +7 ในสารประกอบ HClO4

สูตรต่างๆของงาน A5:

3. สถานะออกซิเดชันของคลอรีนใน Ca(ClO 2) 2

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

4. องค์ประกอบมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำที่สุด

5. แมงกานีสมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุดในสารประกอบ

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

6. ไนโตรเจนแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +3 ในแต่ละสารประกอบทั้งสอง

1)N 2 O 3 NH 3 2)NH 4 Cl N 2 O 3)HNO 2 N 2 H 4 4)นาโน 2 N 2 O 3

7.ความจุของธาตุคือ

1) จำนวนพันธะσที่เกิดขึ้น

2) จำนวนการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้น

3) จำนวนพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้น

4) สถานะออกซิเดชันที่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม

8. ไนโตรเจนแสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุดในสารประกอบ

1)NH 4 Cl 2)NO 2 3)NH 4 NO 3 4)NOF

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้เป็นคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีในการดึงดูดอิเล็กตรอนจากอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ เข้าสู่อะตอมของมัน โดยที่องค์ประกอบนี้ก่อให้เกิดพันธะเคมีในสารประกอบ

เมื่อพันธะเคมีเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของธาตุต่างๆ เมฆอิเล็กตรอนทั่วไปจะเปลี่ยนไปเป็นอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีมากขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพันธะจึงกลายเป็นขั้วโควาเลนต์ และหากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มีมาก ก็จะกลายเป็นไอออนิก

อิเลคโตรเนกาติวีตี้จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อเขียนสูตรทางเคมี: ในสารประกอบไบนารีสัญลักษณ์ขององค์ประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติวีตี้มากที่สุดจะเขียนที่ด้านหลัง

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้จะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาสำหรับองค์ประกอบแต่ละช่วงเวลา และลดลงจากบนลงล่างสำหรับองค์ประกอบของกลุ่ม PS เดียวกัน

วาเลนซ์องค์ประกอบคือคุณสมบัติของอะตอมที่จะรวมกับอะตอมอื่นจำนวนหนึ่ง

มีปริมาณสัมพันธ์ วาเลนซีอิเล็กทรอนิกส์ และหมายเลขประสานงาน เราจะพิจารณาเฉพาะเวเลนซ์ปริมาณสัมพันธ์เท่านั้น

ปริมาณสารสัมพันธ์วาเลนซีแสดงจำนวนอะตอมขององค์ประกอบอื่นที่เกาะอยู่กับอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนด วาเลนซ์ของไฮโดรเจนถือเป็นหน่วยของเวเลนซ์ เพราะว่า ไฮโดรเจนจะมีสถานะเดียวเสมอ ตัวอย่างเช่น ในสารประกอบ HCl, H 2 O, NH 3 (การสะกดที่ถูกต้องของแอมโมเนีย H 3 N ถูกใช้อยู่แล้วในตำราเรียนสมัยใหม่) คลอรีน CH 4 เป็นโมโนวาเลนต์ ออกซิเจนเป็นไดวาเลนต์ ไนโตรเจนเป็นไตรวาเลนต์ และคาร์บอนเป็นเทตระวาเลนต์

โดยทั่วไปความจุของปริมาณสัมพัทธ์ของออกซิเจนจะอยู่ที่ 2 เนื่องจากองค์ประกอบเกือบทั้งหมดประกอบกันเป็นสารประกอบกับออกซิเจน จึงสะดวกที่จะใช้เป็นมาตรฐานในการกำหนดความจุขององค์ประกอบอื่น ตัวอย่างเช่น ในสารประกอบ Na 2 O, CoO, Fe 2 O 3, SO 3 โซเดียมคือโมโนวาเลนต์ โคบอลต์คือไดวาเลนต์ เหล็กคือไตรวาเลนต์ ซัลเฟอร์คือเฮกซาวาเลนต์

ในปฏิกิริยารีดอกซ์ การกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรา

สถานะออกซิเดชันของธาตุในสารเรียกว่าความจุปริมาณสัมพันธ์ ซึ่งมีเครื่องหมายบวกหรือลบ

องค์ประกอบทางเคมีแบ่งออกเป็นองค์ประกอบของวาเลนซีคงที่และองค์ประกอบของวาเลนซีแปรผัน

1.3.3. สารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล ประเภทของตาข่ายคริสตัล การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารในองค์ประกอบและโครงสร้างของสาร

ขึ้นอยู่กับสถานะที่พบสารประกอบในธรรมชาติ พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล ในสารโมเลกุล อนุภาคโครงสร้างที่เล็กที่สุดคือโมเลกุล สารเหล่านี้มีโครงผลึกโมเลกุล ในสารที่ไม่ใช่โมเลกุล อนุภาคโครงสร้างที่เล็กที่สุดคืออะตอมหรือไอออน ตาข่ายคริสตัลของพวกมันคืออะตอม ไอออนิก หรือโลหะ

ประเภทของโครงตาข่ายคริสตัลส่วนใหญ่จะกำหนดคุณสมบัติของสาร เช่น โลหะที่มี ประเภทตาข่ายโลหะแตกต่างจากองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมด ความเป็นพลาสติกสูงการนำไฟฟ้าและความร้อน. คุณสมบัติเหล่านี้ เช่นเดียวกับคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมาย - ความอ่อนตัว ความมันวาวของโลหะ ฯลฯ เกิดจากพันธะชนิดพิเศษระหว่างอะตอมของโลหะ - การเชื่อมต่อโลหะควรสังเกตว่าคุณสมบัติที่มีอยู่ในโลหะจะปรากฏเฉพาะในสถานะควบแน่นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เงินในสถานะก๊าซไม่มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ

พันธะชนิดพิเศษในโลหะ (โลหะ) เกิดจากการขาดเวเลนซ์อิเล็กตรอน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องธรรมดาในโครงสร้างทั้งหมดของโลหะ แบบจำลองโครงสร้างโลหะที่ง่ายที่สุดสันนิษฐานว่าโครงตาข่ายคริสตัลของโลหะประกอบด้วยไอออนบวกที่ล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอนอิสระ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นอย่างวุ่นวายเหมือนโมเลกุลของก๊าซ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองดังกล่าว แม้จะอธิบายคุณสมบัติหลายประการของโลหะในเชิงคุณภาพ แต่ปรากฏว่าไม่เพียงพอเมื่อทดสอบในเชิงปริมาณ การพัฒนาทฤษฎีสถานะโลหะเพิ่มเติมนำไปสู่การสร้าง ทฤษฎีวงดนตรีของโลหะซึ่งมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของกลศาสตร์ควอนตัม

ตำแหน่งของโครงผลึกประกอบด้วยแคตไอออนและอะตอมของโลหะ และอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างอิสระทั่วทั้งโครงผลึก

สมบัติทางกลที่เป็นลักษณะเฉพาะของโลหะคือ พลาสติกเนื่องจากลักษณะเฉพาะของโครงสร้างภายในของผลึก ความเป็นพลาสติกเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของร่างกายภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกในการรับการเสียรูปซึ่งยังคงอยู่แม้หลังจากการยุติอิทธิพลภายนอกแล้ว คุณสมบัติของโลหะนี้ช่วยให้สามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆได้ในระหว่างการตีโลหะสามารถรีดเป็นแผ่นหรือดึงเป็นลวดได้

ความเป็นพลาสติกของโลหะนั้นเกิดจากความจริงที่ว่าภายใต้อิทธิพลภายนอกชั้นของไอออนที่ก่อให้เกิดโครงตาข่ายคริสตัลจะเลื่อนสัมพันธ์กันโดยไม่แตกหัก สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการที่อิเล็กตรอนที่ถูกเคลื่อนที่เนื่องจากการแจกจ่ายซ้ำอย่างอิสระ ยังคงสื่อสารระหว่างชั้นไอออนิกต่อไป เมื่อสารของแข็งที่มีโครงตาข่ายอะตอมอยู่ภายใต้การกระทำเชิงกล แต่ละชั้นของมันจะถูกแทนที่ด้วยและการยึดเกาะระหว่างสารเหล่านั้นจะหยุดชะงักเนื่องจากการแตกของพันธะโควาเลนต์

ไอออนแล้วสารเหล่านี้ก็จะก่อตัวขึ้น ตาข่ายคริสตัลชนิดไอออนิก.


สิ่งเหล่านี้คือเกลือ เช่นเดียวกับออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะทั่วไป สิ่งเหล่านี้เป็นสารที่แข็งและเปราะ แต่คุณภาพหลักคือ : สารละลายและการละลายของสารประกอบเหล่านี้นำกระแสไฟฟ้า.

หากโหนดของผลึกขัดแตะมี อะตอมแล้วสารเหล่านี้ก็จะก่อตัวขึ้น ตาข่ายคริสตัลชนิดอะตอม(เพชร โบรอน ซิลิคอน อลูมิเนียม และซิลิคอนออกไซด์) มีคุณสมบัติแข็งมากและทนไฟ ไม่ละลายในน้ำ

หากโหนดของผลึกขัดแตะมี โมเลกุลจากนั้นสารเหล่านี้จะก่อตัว (ภายใต้สภาวะปกติก๊าซและของเหลว: O 2, HCl; I 2 สารอินทรีย์)

เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตแกลเลียมโลหะซึ่งละลายที่อุณหภูมิ 30 o C ความผิดปกตินี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าโมเลกุล Ga 2 อยู่ที่โหนดของโครงตาข่ายคริสตัลและคุณสมบัติของมันจะคล้ายกับสารที่มีโมเลกุล ตาข่ายคริสตัล

ตัวอย่าง.อโลหะทั้งหมดของกลุ่มมีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล:

1) คาร์บอน โบรอน ซิลิคอน 2) ฟลูออรีน, โบรมีน, ไอโอดีน;

3) ออกซิเจน, ซัลเฟอร์, ไนโตรเจน; 4) คลอรีน, ฟอสฟอรัส, ซีลีเนียม

ในสารที่ไม่ใช่โมเลกุล อนุภาคโครงสร้างที่เล็กที่สุดคืออะตอมหรือไอออน ตาข่ายคริสตัลของพวกมันคืออะตอม ไอออนิก หรือโลหะ

ที่ การตัดสินใจการตอบคำถามนี้จากทิศทางตรงกันข้ามง่ายกว่า หากโหนดของผลึกขัดแตะมี โมเลกุลแล้วสารเหล่านี้ก็จะก่อตัวขึ้น โครงตาข่ายคริสตัลชนิดโมเลกุล(ภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซและของเหลว: O 2, HCl; I 2, ซัลเฟอร์ออร์โธร์ฮอมบิก S 8, ฟอสฟอรัสขาว P 4, สารอินทรีย์) ในแง่ของคุณสมบัติ เหล่านี้เป็นสารประกอบที่เปราะบางและหลอมละลายได้

คำตอบที่สองประกอบด้วยก๊าซฟลูออรีน คำตอบที่สามประกอบด้วยก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจน และคำตอบที่สี่ประกอบด้วยก๊าซคลอรีน ซึ่งหมายความว่าสารเหล่านี้มีโครงผลึกโมเลกุลและโครงสร้างโมเลกุล

ใน อันดับแรกคำตอบก็คือ สารทั้งหมดเป็นสารประกอบที่เป็นของแข็งภายใต้สภาวะปกติและก่อตัวเป็นตาข่ายอะตอม ซึ่งหมายความว่าสารเหล่านั้นมีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล

คำตอบที่ถูกต้อง:1) คาร์บอน โบรอน ซิลิคอน