Hali ya oxidation na valence ya vipengele. Je, valence inatofautianaje na hali ya oxidation? Hebu tuhesabu hali ya oxidation ya fosforasi

Electronegativity, hali ya oxidation na valence ya vipengele vya kemikali

Umeme

Dhana hutumiwa sana katika kemia uwezo wa kielektroniki (EO).

Mali ya atomi ya kipengele fulani ili kuvutia elektroni kutoka kwa atomi za vipengele vingine katika misombo inaitwa electronegativity.

Electronegativity ya lithiamu inachukuliwa kwa kawaida kama umoja, EO ya vipengele vingine huhesabiwa ipasavyo. Kuna kiwango cha maadili kwa vipengele vya EO.

Nambari za nambari za vitu vya EO zina takriban maadili: ni idadi isiyo na kipimo. Ya juu ya EO ya kipengele, ni wazi zaidi sifa zake zisizo za metali zinaonekana. Kulingana na EO, vitu vinaweza kuandikwa kama ifuatavyo:

$F > O > Cl > Br > S > P > C > H > Si > Al > Mg > Ca > Na > K > Cs$. Fluorine ina thamani kubwa zaidi ya EO.

Kwa kulinganisha maadili ya EO ya vipengele kutoka francium $(0.86)$ hadi florini $(4.1)$, ni rahisi kutambua kwamba EO inatii Sheria ya Muda.

Katika Jedwali la Vipengee vya Kipindi, EO katika kipindi huongezeka kwa nambari ya kipengele (kutoka kushoto kwenda kulia), na katika vikundi vidogo vidogo hupungua (kutoka juu hadi chini).

Katika vipindi, kadiri malipo ya viini vya atomiki yanavyoongezeka, idadi ya elektroni kwenye safu ya nje huongezeka, radius ya atomi hupungua, kwa hivyo urahisi wa upotezaji wa elektroni hupungua, EO huongezeka, na kwa hivyo mali zisizo za metali huongezeka.

Hali ya oxidation

Dutu tata zinazojumuisha vipengele viwili vya kemikali huitwa binary(kutoka lat. mbili - mbili), au vipengele viwili.

Hebu tukumbuke misombo ya kawaida ya binary ambayo ilitolewa kama mfano wa kuzingatia taratibu za uundaji wa vifungo vya polar ionic na covalent: $NaCl$ - kloridi ya sodiamu na $HCl$ - kloridi hidrojeni. Katika kesi ya kwanza, dhamana ni ionic: atomi ya sodiamu ilihamisha elektroni yake ya nje kwa atomi ya klorini na kugeuka kuwa ioni yenye malipo ya $ + 1 $, na atomi ya klorini ilikubali elektroni na kugeuka kuwa ioni na chaji. ya $-1$. Kwa utaratibu, mchakato wa kubadilisha atomi kuwa ioni unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

$(Na)↖(0)+(Cl)↖(0)→(Na)↖(+1)(Cl)↖(-1)$.

Katika molekuli ya $HCl$, dhamana huundwa kwa sababu ya kuunganishwa kwa elektroni za nje ambazo hazijaoanishwa na uundaji wa jozi ya elektroni ya kawaida ya atomi za hidrojeni na klorini.

Ni sahihi zaidi kufikiria uundaji wa dhamana shirikishi katika molekuli ya kloridi hidrojeni kama mwingiliano wa elektroni $s$-wingu la atomi ya hidrojeni na elektroni $p$-wingu la atomi ya klorini:

Wakati wa mwingiliano wa kemikali, jozi ya elektroni iliyoshirikiwa huhamishwa kuelekea atomi ya klorini isiyo na umeme zaidi: $(H)↖(δ+)→(Cl)↖(δ−)$, i.e. elektroni haitahamisha kabisa kutoka kwa atomi ya hidrojeni hadi atomi ya klorini, lakini kwa kiasi, na hivyo kuamua malipo ya sehemu ya atomi $δ$: $H^(+0.18)Cl^(-0.18)$. Ikiwa tutafikiria kwamba katika molekuli ya $HCl$, na vile vile katika kloridi ya $NaCl$, elektroni imehamisha kabisa kutoka atomi ya hidrojeni hadi atomi ya klorini, basi wangepokea malipo ya $+1$ na $-1$. : $(H)↖ (+1)(Cl)↖(−1). Malipo hayo ya masharti yanaitwa kiwango cha oxidation. Wakati wa kufafanua dhana hii, inachukuliwa kwa kawaida kuwa katika misombo ya polar covalent elektroni za kuunganisha huhamishwa kabisa kwa atomi ya elektroni zaidi, na kwa hiyo misombo inajumuisha tu atomi chaji chanya na hasi.

Hali ya oksidi ni malipo ya masharti ya atomi za kipengele cha kemikali katika kiwanja, kinachohesabiwa kulingana na dhana kwamba misombo yote (yote ionic na polar covalently) inajumuisha tu ayoni.

Nambari ya oksidi inaweza kuwa na thamani hasi, chanya au sifuri, ambayo kwa kawaida huwekwa juu ya alama ya kipengele hapo juu, kwa mfano:

$(Na_2)↖(+1)(S)↖(-2), (Mg_3)↖(+2)(N_2)↖(-3), (H_3)↖(-1)(N)↖(-3) ), (Cl_2)↖(0)$.

Atomu hizo ambazo zimekubali elektroni kutoka kwa atomi nyingine au ambazo jozi za elektroni za kawaida huhamishwa zina thamani mbaya ya hali ya oxidation, i.e. atomi za vipengele zaidi vya elektroni.

Hali ya oxidation ina thamani nzuri kwa atomi hizo ambazo hutoa elektroni zao kwa atomi nyingine au ambayo jozi za elektroni za kawaida hutolewa, i.e. atomi za vipengele vidogo vya elektroni.

Atomi katika molekuli za vitu rahisi na atomi katika hali ya bure zina hali ya oxidation ya sifuri.

Katika misombo, jumla ya hali ya oxidation daima ni sifuri. Kujua hili na hali ya oxidation ya moja ya vipengele, unaweza daima kupata hali ya oxidation ya kipengele kingine kwa kutumia formula ya kiwanja cha binary. Kwa mfano, hebu tutafute hali ya uoksidishaji wa klorini: $Cl_2O_7$. Hebu tuonyeshe hali ya oksidi ya oksijeni: $(Cl_2)(O_7)↖(-2)$. Kwa hivyo, atomi saba za oksijeni zitakuwa na chaji hasi jumla ya $(-2)·7=-14$. Kisha jumla ya malipo ya atomi mbili za klorini ni $+14$, na atomi moja ya klorini ni $(+14):2=+7$.

Vile vile, kujua hali ya oxidation ya vipengele, unaweza kuunda formula kwa kiwanja, kwa mfano, carbudi ya alumini (kiwanja cha alumini na kaboni). Hebu tuandike ishara za alumini na kaboni upande kwa upande - $AlC$, na ishara ya alumini kwanza, kwa sababu ni chuma. Kwa kutumia jedwali la mara kwa mara la vipengele, tunabainisha idadi ya elektroni za nje: $Al$ ina elektroni $3$, $C$ ina $4$. Atomu ya alumini itatoa elektroni zake tatu za nje kwa kaboni na itapokea hali ya oksidi ya $+3$, sawa na malipo ya ayoni. Atomu ya kaboni, kinyume chake, itachukua elektroni za $4$ ambazo hazipo kwa "nane bora" na kupokea hali ya oxidation ya $-4$. Wacha tuandike maadili haya katika fomula $((Al)↖(+3)(C)↖(-4))$ na tutafute kizidishio cha kawaida zaidi kwao, ni sawa na $12$. Kisha tunahesabu fahirisi:

Valence

Dhana ni muhimu sana katika kuelezea muundo wa kemikali wa misombo ya kikaboni valence.

Valence ina sifa ya uwezo wa atomi za vipengele vya kemikali kuunda vifungo vya kemikali; huamua idadi ya vifungo vya kemikali ambayo atomi iliyotolewa inaunganishwa na atomi nyingine katika molekuli.

Valency ya atomi ya kipengele cha kemikali imedhamiriwa, kwanza kabisa, na idadi ya elektroni zisizo na paired zinazoshiriki katika uundaji wa dhamana ya kemikali.

Uwezo wa valence wa atomi umedhamiriwa:

  • idadi ya elektroni zisizo na paired (obiti ya elektroni moja);
  • uwepo wa orbitals bure;
  • uwepo wa jozi pekee za elektroni.

Katika kemia ya kikaboni, dhana ya "valence" inachukua nafasi ya dhana ya "hali ya oxidation", ambayo hutumiwa kwa kawaida katika kemia isiyo ya kawaida. Hata hivyo, hii si kitu sawa. Valency haina ishara na haiwezi kuwa sifuri, ilhali hali ya oxidation inaonyeshwa kwa ishara na inaweza kuwa na thamani sawa na sifuri.

Sehemu ya 1. Kazi A5.

Vipengele vilivyoangaliwa: Electronegativity

valence ya vipengele vya kemikali.

Umeme-thamani inayoonyesha uwezo wa atomi kugawanya vifungo shirikishi. Ikiwa katika molekuli ya diatomiki A - B elektroni zinazounda dhamana huvutiwa na atomi B kwa nguvu zaidi kuliko atomi A, basi atomi B inachukuliwa kuwa hai zaidi ya A.

Electronegativity ya atomi ni uwezo wa atomi katika molekuli (kiwanja) kuvutia elektroni ambazo hufunga kwa atomi nyingine.

Dhana ya electronegativity (EO) ilianzishwa na L. Pauling (USA, 1932). Tabia ya upimaji wa uwezo wa elektroni wa atomi ni wa masharti sana na hauwezi kuonyeshwa kwa vitengo vya idadi yoyote ya mwili, kwa hivyo mizani kadhaa imependekezwa kwa uamuzi wa upimaji wa EO. Kiwango cha EO cha jamaa kimepata utambuzi na usambazaji mkubwa zaidi:

Maadili ya elektroni ya vitu kulingana na Pauling

Electronegativity χ (Kigiriki chi) ni uwezo wa atomi kushikilia elektroni za nje (valence). Imedhamiriwa na kiwango cha mvuto wa elektroni hizi kwa kiini cha chaji chanya.

Sifa hii inajidhihirisha katika vifungo vya kemikali kama mabadiliko ya elektroni za dhamana kuelekea atomi isiyo na umeme zaidi.

Uwezo wa elektroni wa atomi zinazohusika katika uundaji wa dhamana ya kemikali ni moja wapo ya sababu kuu ambazo huamua sio AINA tu, bali pia MALI za dhamana hii, na kwa hivyo huathiri asili ya mwingiliano kati ya atomi wakati wa mmenyuko wa kemikali.

Katika kiwango cha L. Pauling cha elektronegativities ya jamaa ya vipengele (iliyokusanywa kwa misingi ya nishati ya dhamana ya molekuli za diatomiki), metali na vipengele vya organogenic hupangwa katika safu ifuatayo:

Electronegativity ya vipengele inatii sheria ya mara kwa mara: inaongezeka kutoka kushoto kwenda kulia katika vipindi na kutoka chini hadi juu katika vikundi vidogo vya Jedwali la Periodic la Elements D.I. Mendeleev.

Electronegativity si thabiti kabisa ya kipengele. Inategemea malipo ya ufanisi ya kiini cha atomiki, ambayo inaweza kubadilika chini ya ushawishi wa atomi za jirani au vikundi vya atomi, aina ya obiti za atomiki na asili ya mseto wao.

Hali ya oxidation ni malipo ya masharti ya atomi za kipengele cha kemikali katika kiwanja, kinachokokotolewa kutokana na dhana kwamba misombo inajumuisha ayoni pekee.



Majimbo ya oxidation yanaweza kuwa na thamani nzuri, hasi au sifuri, na ishara imewekwa kabla ya nambari: -1, -2, +3, tofauti na malipo ya ion, ambapo ishara imewekwa baada ya nambari.

Katika molekuli, jumla ya algebraic ya majimbo ya oxidation ya vitu, kwa kuzingatia idadi ya atomi zao, ni sawa na 0.

Majimbo ya oxidation ya metali katika misombo ni chanya kila wakati, hali ya juu zaidi ya oxidation inalingana na idadi ya kikundi cha mfumo wa upimaji ambapo kitu hicho kiko (ukiondoa vitu vingine: dhahabu Au+3 (kikundi I), Cu+2 (II). ), kutoka kwa kikundi VIII hali ya oxidation +8 inaweza tu osmium Os na ruthenium Ru.

Digrii za zisizo za metali zinaweza kuwa chanya na hasi, kulingana na ni chembe gani imeunganishwa: ikiwa na atomi ya chuma daima ni hasi, ikiwa na isiyo ya chuma inaweza kuwa + na - (utajifunza kuhusu hii wakati wa kusoma idadi ya elektronegativities) . Hali ya juu ya oxidation hasi ya zisizo za metali inaweza kupatikana kwa kuondoa kutoka 8 idadi ya kikundi ambacho kipengele kiko, chanya ya juu ni sawa na idadi ya elektroni kwenye safu ya nje (idadi ya elektroni inalingana na nambari ya kikundi).

Majimbo ya oxidation ya vitu rahisi ni 0, bila kujali ni chuma au isiyo ya chuma.

Jedwali linaloonyesha nguvu za mara kwa mara kwa vipengele vinavyotumiwa sana:



Kiwango cha oxidation (nambari ya oxidation, malipo rasmi) ni thamani ya kawaida ya kurekodi michakato ya oxidation, kupunguza na athari za redox, thamani ya nambari ya malipo ya umeme iliyotolewa kwa atomi katika molekuli chini ya dhana kwamba elektroni huunganisha kutekeleza dhamana ni kabisa kubadilishwa kuelekea atomi zaidi electronegative ndio.

Mawazo kuhusu kiwango cha oxidation huunda msingi wa uainishaji na utaratibu wa majina ya misombo ya isokaboni.

Kiwango cha oxidation ni thamani ya kawaida ambayo haina maana ya kimwili, lakini ni sifa ya kuundwa kwa kifungo cha kemikali cha mwingiliano wa interatomic katika molekuli.

Thamani ya vipengele vya kemikali -(kutoka Kilatini valens - kuwa na nguvu) - uwezo wa atomi za vipengele vya kemikali kuunda idadi fulani ya vifungo vya kemikali na atomi za vipengele vingine. Katika misombo inayoundwa na vifungo vya ionic, valency ya atomi imedhamiriwa na idadi ya elektroni zilizoongezwa au kutolewa. Katika misombo yenye vifungo vya ushirikiano, valence ya atomi imedhamiriwa na idadi ya jozi za elektroni zilizoshirikiwa.

Utukufu wa kila wakati:

Kumbuka:

Hali ya oksidi ni malipo ya masharti ya atomi za kipengele cha kemikali katika kiwanja, kinachokokotolewa kutokana na kudhaniwa kuwa vifungo vyote ni vya ionic.

1. Kipengele katika dutu rahisi kina hali ya oxidation ya sifuri. (Ku, H2)

2. Jumla ya hali za oksidi za atomi zote katika molekuli ya dutu ni sifuri.

3. Metali zote zina hali nzuri ya oxidation.

4. Boroni na silicon katika misombo ina majimbo mazuri ya oxidation.

5. Hidrojeni ina hali ya oxidation (+1) katika misombo Ukiondoa hidridi

(misombo ya hidrojeni na metali ya kikundi kikuu cha kikundi cha kwanza na cha pili, hali ya oxidation -1, kwa mfano Na + H -)

6. Oksijeni ina hali ya oksidi (-2), isipokuwa kiwanja cha oksijeni na florini OF2, hali ya oxidation ya oksijeni (+2), hali ya oxidation ya florini (-1). Na katika peroxides H 2 O 2 - hali ya oxidation ya oksijeni (-1);

7. Fluorine ina hali ya oxidation (-1).

Electronegativity ni mali ya atomi za HeMe ili kuvutia jozi za elektroni za kawaida. Electronegativity ina utegemezi sawa na ule wa mali zisizo za metali: huongezeka kwa kipindi (kutoka kushoto kwenda kulia), na hupungua pamoja na kikundi (kutoka juu).

Kipengele cha elektronegative zaidi ni Fluorine, kisha Oksijeni, Nitrojeni...nk....

Algorithm ya kukamilisha kazi katika toleo la onyesho:

Zoezi:

Atomi ya klorini iko katika kundi la 7, hivyo inaweza kuwa na hali ya juu ya oxidation ya +7.

Atomu ya klorini huonyesha kiwango hiki cha oxidation katika dutu hii HClO4.

Hebu tuangalie hili: Vipengele viwili vya kemikali hidrojeni na oksijeni vina hali ya oxidation ya mara kwa mara na ni sawa na +1 na -2, kwa mtiririko huo. Idadi ya hali za oksidi kwa oksijeni ni (-2)·4=(-8), kwa hidrojeni (+1)·1=(+1). Idadi ya majimbo chanya ya oxidation ni sawa na idadi ya hasi. Kwa hiyo (-8)+(+1)=(-7). Hii ina maana kwamba atomi ya chromium ina digrii 7 chanya tunaandika hali ya oxidation juu ya vipengele. Hali ya oxidation ya klorini ni +7 katika kiwanja cha HClO4.

Jibu: Chaguo 4. Hali ya oxidation ya klorini ni +7 katika kiwanja cha HClO4.

Muundo tofauti wa kazi A5:

3. Hali ya uoksidishaji wa klorini katika Ca(ClO 2) 2

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

4.Kipengele kina uwezo wa chini kabisa wa kielektroniki

5. Manganese ina hali ya chini ya oxidation katika kiwanja

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

6. Nitrojeni huonyesha hali ya oxidation ya +3 katika kila misombo miwili

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

7.Valency ya kipengele ni

1) idadi ya vifungo vya σ huunda

2) idadi ya miunganisho inayounda

3) idadi ya vifungo vya ushirikiano huunda

4) majimbo ya oxidation na ishara kinyume

8. Nitrojeni huonyesha hali yake ya juu ya oxidation katika kiwanja

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

Electronegativity, kama mali nyingine za atomi za vipengele vya kemikali, hubadilika mara kwa mara na kuongezeka kwa idadi ya atomiki ya kipengele:

Grafu hapo juu inaonyesha mzunguko wa mabadiliko katika elektronegativity ya vipengele vya vikundi vidogo kulingana na nambari ya atomiki ya kipengele.

Wakati wa kusonga chini ya kikundi kidogo cha jedwali la upimaji, uwezo wa elektroni wa vitu vya kemikali hupungua, na wakati wa kusonga kulia kwa kipindi hicho huongezeka.

Electronegativity huonyesha kutokuwa na metali ya vipengele: juu ya thamani ya electronegativity, zaidi ya sifa zisizo za metali kipengele kina.

Hali ya oxidation

Jinsi ya kuhesabu hali ya oxidation ya kitu kwenye kiwanja?

1) Hali ya oxidation ya vipengele vya kemikali katika vitu rahisi daima ni sifuri.

2) Kuna vitu vinavyoonyesha hali ya mara kwa mara ya oxidation katika vitu ngumu:

3) Kuna vipengele vya kemikali vinavyoonyesha hali ya oxidation ya mara kwa mara katika idadi kubwa ya misombo. Vipengele hivi ni pamoja na:

Kipengele

Hali ya oxidation karibu na misombo yote

Vighairi

hidrojeni H +1 Haidridi za madini ya alkali na alkali ya ardhi, kwa mfano:
oksijeni O -2 Peroksidi za hidrojeni na chuma:

Fluoridi ya oksijeni -

4) Jumla ya aljebra ya hali ya oxidation ya atomi zote katika molekuli daima ni sifuri. Jumla ya aljebra ya hali ya oxidation ya atomi zote katika ioni ni sawa na malipo ya ioni.

5) Hali ya juu zaidi (ya juu) ya oxidation ni sawa na nambari ya kikundi. Isipokuwa chini ya sheria hii ni vipengele vya kikundi cha pili cha kikundi cha I, vipengele vya kikundi cha pili cha kikundi VIII, pamoja na oksijeni na fluorine.

Vipengele vya kemikali ambavyo nambari ya kikundi hailingani na hali yao ya juu ya oksidi (lazima kukumbuka)

6) Hali ya chini ya oksidi ya metali daima ni sifuri, na hali ya chini ya oxidation ya zisizo za metali huhesabiwa na formula:

hali ya chini kabisa ya oksidi ya isiyo ya chuma = nambari ya kikundi - 8

Kulingana na sheria zilizowasilishwa hapo juu, unaweza kuanzisha hali ya oxidation ya kipengele cha kemikali katika dutu yoyote.

Kutafuta majimbo ya oxidation ya vipengele katika misombo mbalimbali

Mfano 1

Kuamua hali ya oxidation ya vipengele vyote katika asidi ya sulfuriki.

Suluhisho:

Hebu tuandike formula ya asidi ya sulfuriki:

Hali ya oxidation ya hidrojeni katika vitu vyote ngumu ni +1 (isipokuwa hidridi za chuma).

Hali ya oxidation ya oksijeni katika vitu vyote ngumu ni -2 (isipokuwa peroxides na fluoride ya oksijeni YA 2). Wacha tupange majimbo ya oxidation inayojulikana:

Hebu tuonyeshe hali ya oxidation ya sulfuri kama x:

Molekuli ya asidi ya sulfuriki, kama molekuli ya dutu yoyote, kwa ujumla haina upande wowote wa umeme, kwa sababu jumla ya hali ya oxidation ya atomi zote katika molekuli ni sifuri. Kwa utaratibu hii inaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

Wale. tulipata equation ifuatayo:

Wacha tuitatue:

Kwa hivyo, hali ya oxidation ya sulfuri katika asidi ya sulfuri ni +6.

Mfano 2

Amua hali ya oxidation ya vipengele vyote katika dichromate ya amonia.

Suluhisho:

Wacha tuandike formula ya dichromate ya amonia:

Kama ilivyo katika kesi iliyopita, tunaweza kupanga hali ya oxidation ya hidrojeni na oksijeni:

Hata hivyo, tunaona kwamba majimbo ya oxidation ya vipengele viwili vya kemikali mara moja haijulikani - nitrojeni na chromium. Kwa hiyo, hatuwezi kupata majimbo ya oxidation sawa na mfano uliopita (equation moja yenye vigezo viwili haina suluhisho moja).

Wacha tuangalie ukweli kwamba dutu hii ni ya darasa la chumvi na, ipasavyo, ina muundo wa ionic. Kisha tunaweza kusema kwa usahihi kwamba muundo wa dichromate ya amonia ni pamoja na NH 4 + cations (malipo ya cation hii inaweza kuonekana katika meza ya umumunyifu). Kwa hivyo, kwa kuwa kitengo cha fomula cha dikromati ya amonia kina kasheni mbili chanya za NH 4 + zenye chaji moja, chaji ya ioni ya dikromati ni sawa na -2, kwani dutu hii kwa ujumla haina upande wowote wa umeme. Wale. dutu hii huundwa na NH 4 + cations na Cr 2 O 7 2- anions.

Tunajua hali ya oxidation ya hidrojeni na oksijeni. Kujua kwamba jumla ya hali ya oxidation ya atomi za vipengele vyote katika ioni ni sawa na chaji, na kuashiria hali ya oxidation ya nitrojeni na chromium kama x Na y ipasavyo, tunaweza kuandika:

Wale. tunapata milinganyo miwili huru:

Kutatua ambayo, tunapata x Na y:

Kwa hivyo, katika dichromate ya amonia hali ya oxidation ya nitrojeni ni -3, hidrojeni +1, chromium +6, na oksijeni -2.

Unaweza kusoma jinsi ya kuamua hali ya oxidation ya vipengele katika vitu vya kikaboni.

Valence

Valence ya atomi inaonyeshwa na nambari za Kirumi: I, II, III, nk.

Uwezo wa valence wa atomi hutegemea wingi:

1) elektroni ambazo hazijaoanishwa

2) jozi za elektroni pekee katika obiti za viwango vya valence

3) obiti tupu za elektroni za kiwango cha valence

Uwezekano wa Valence wa atomi ya hidrojeni

Wacha tuonyeshe fomula ya picha ya elektroniki ya atomi ya hidrojeni:

Imesemwa kuwa mambo matatu yanaweza kuathiri uwezekano wa valence - uwepo wa elektroni ambazo hazijaoanishwa, kuwepo kwa jozi za elektroni pekee katika ngazi ya nje, na uwepo wa obiti wazi (tupu) katika ngazi ya nje. Tunaona elektroni moja ambayo haijaunganishwa kwenye kiwango cha nishati ya nje (na pekee). Kulingana na hili, hidrojeni inaweza dhahiri kuwa na valence ya I. Hata hivyo, katika ngazi ya kwanza ya nishati kuna sublevel moja tu - s, hizo. Atomu ya hidrojeni kwenye ngazi ya nje haina jozi za elektroni pekee wala obiti tupu.

Kwa hivyo, valency pekee ambayo atomi ya hidrojeni inaweza kuonyesha ni I.

Uwezekano wa Valence wa atomi ya kaboni

Hebu fikiria muundo wa elektroniki wa atomi ya kaboni. Katika hali ya chini, usanidi wa elektroniki wa kiwango chake cha nje ni kama ifuatavyo.

Wale. katika hali ya chini katika ngazi ya nishati ya nje ya atomi ya kaboni isiyo na msisimko kuna elektroni 2 ambazo hazijaunganishwa. Katika hali hii inaweza kuonyesha valence ya II. Walakini, atomi ya kaboni huingia kwa urahisi katika hali ya msisimko wakati nishati inatolewa kwake, na usanidi wa elektroniki wa safu ya nje katika kesi hii inachukua fomu:

Licha ya ukweli kwamba kiasi fulani cha nishati hutumiwa katika mchakato wa msisimko wa atomi ya kaboni, matumizi ni zaidi ya fidia kwa kuundwa kwa vifungo vinne vya ushirikiano. Kwa sababu hii, valency IV ni tabia zaidi ya atomi ya kaboni. Kwa mfano, kaboni ina valency IV katika molekuli za kaboni dioksidi, asidi kaboniki na vitu vyote vya kikaboni.

Kando na elektroni ambazo hazijaoanishwa na jozi za elektroni pekee, uwepo wa obiti zilizo wazi () za kiwango cha valence pia huathiri uwezekano wa valence. Uwepo wa obiti kama hizo kwenye kiwango kilichojazwa husababisha ukweli kwamba atomi inaweza kufanya kama kipokeaji cha jozi ya elektroni, i.e. kuunda vifungo vya ziada vya ushirika kupitia utaratibu wa kipokeaji cha wafadhili. Kwa mfano, kinyume na matarajio, katika molekuli ya kaboni monoksidi CO, dhamana sio mara mbili, lakini mara tatu, kama inavyoonyeshwa wazi katika mfano ufuatao:

Uwezekano wa Valence wa atomi ya nitrojeni

Wacha tuandike fomula ya kieletroniki ya kiwango cha nishati ya nje ya atomi ya nitrojeni:

Kama inavyoonekana kutoka kwa mfano hapo juu, atomi ya nitrojeni katika hali yake ya kawaida ina elektroni 3 ambazo hazijaoanishwa, na kwa hivyo ni busara kudhani kuwa ina uwezo wa kuonyesha valence ya III. Hakika, valence ya tatu huzingatiwa katika molekuli za amonia (NH 3), asidi ya nitrojeni (HNO 2), trikloridi ya nitrojeni (NCl 3), nk.

Ilisemekana hapo juu kuwa valence ya atomi ya kipengele cha kemikali inategemea sio tu kwa idadi ya elektroni zisizo na paired, lakini pia juu ya kuwepo kwa jozi za elektroni pekee. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba dhamana ya kemikali ya ushirika inaweza kuunda sio tu wakati atomi mbili zinapeana elektroni moja, lakini pia wakati chembe moja iliyo na jozi moja ya elektroni - wafadhili () hutoa kwa chembe nyingine iliyo wazi ( ) kiwango cha valence ya obiti (kipokeaji). Wale. Kwa atomi ya nitrojeni, valence IV pia inawezekana kwa sababu ya kifungo cha ziada cha ushirikiano kilichoundwa kulingana na utaratibu wa wafadhili-mpokeaji. Kwa mfano, vifungo vinne vya ushirikiano, moja ambayo hutengenezwa na utaratibu wa kukubali wafadhili, huzingatiwa wakati wa kuundwa kwa cation ya amonia:

Licha ya ukweli kwamba moja ya vifungo vya ushirikiano huundwa kulingana na utaratibu wa wafadhili wa kukubali, vifungo vyote vya N-H katika cation ya amonia ni sawa kabisa na havitofautiani kutoka kwa kila mmoja.

Atomi ya nitrojeni haina uwezo wa kuonyesha thamani sawa na V. Hii ni kutokana na ukweli kwamba haiwezekani kwa atomi ya nitrojeni kubadili hali ya msisimko, ambayo elektroni mbili zimeunganishwa na mpito wa mmoja wao kwa orbital ya bure ambayo iko karibu na kiwango cha nishati. Atomi ya nitrojeni haina d-sublevel, na mpito kwa orbital ya 3s ni ghali sana kwamba gharama za nishati hazipatikani na uundaji wa vifungo vipya. Wengi wanaweza kujiuliza, ni valency gani ya nitrojeni, kwa mfano, katika molekuli ya asidi ya nitriki HNO 3 au oksidi ya nitriki N 2 O 5? Ajabu ya kutosha, upendeleo pia kuna IV, kama inavyoweza kuonekana kutoka kwa fomula zifuatazo za kimuundo:

Mstari wa nukta katika kielelezo unaonyesha kinachojulikana kuhamishwa π -uhusiano. Kwa sababu hii, vifungo vya mwisho NO vinaweza kuitwa "vifungo moja na nusu." Vifungo sawa vya moja na nusu pia vipo katika molekuli ya ozoni O 3, benzene C 6 H 6, nk.

Uwezekano wa Valence ya fosforasi

Wacha tuonyeshe fomula ya picha ya elektroniki ya kiwango cha nishati ya nje ya atomi ya fosforasi:

Kama tunavyoona, muundo wa safu ya nje ya atomi ya fosforasi katika hali ya ardhini na atomi ya nitrojeni ni sawa, na kwa hivyo ni busara kutarajia atomi ya fosforasi, na vile vile kwa atomi ya nitrojeni, valensi zinazowezekana sawa na. I, II, III na IV, kama inavyoonekana katika mazoezi.

Walakini, tofauti na nitrojeni, atomi ya fosforasi pia ina d-sublevel yenye obiti 5 zilizo wazi.

Katika suala hili, ina uwezo wa kubadilika hadi hali ya msisimko, elektroni za kuanika 3 s-obiti:

Kwa hivyo, valence V kwa atomi ya fosforasi, ambayo haipatikani na nitrojeni, inawezekana. Kwa mfano, atomi ya fosforasi ina valency ya tano katika molekuli za misombo kama vile asidi fosforasi, fosforasi (V) halidi, fosforasi (V) oksidi, nk.

Uwezekano wa Valence wa atomi ya oksijeni

Fomula ya picha ya elektroni ya kiwango cha nishati ya nje ya atomi ya oksijeni ina fomu:

Tunaona elektroni mbili ambazo hazijaunganishwa kwenye kiwango cha 2, na kwa hiyo valence II inawezekana kwa oksijeni. Ikumbukwe kwamba valence hii ya atomi ya oksijeni inazingatiwa karibu na misombo yote. Hapo juu, wakati wa kuzingatia uwezo wa valency wa atomi ya kaboni, tulijadili uundaji wa molekuli ya monoxide ya kaboni. Dhamana katika molekuli ya CO ni mara tatu, kwa hiyo, oksijeni kuna trivalent (oksijeni ni wafadhili wa jozi ya elektroni).

Kutokana na ukweli kwamba atomi ya oksijeni haina nje d-sulubu, kuunganisha elektroni s Na p- orbitals haiwezekani, ndiyo sababu uwezo wa valence wa atomi ya oksijeni ni mdogo ikilinganishwa na vipengele vingine vya kikundi chake, kwa mfano, sulfuri.

Uwezekano wa Valence wa atomi ya sulfuri

Kiwango cha nishati ya nje ya atomi ya sulfuri katika hali isiyofurahishwa:

Atomu ya salfa, kama atomi ya oksijeni, kwa kawaida ina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa, kwa hivyo tunaweza kuhitimisha kwamba valence ya mbili inawezekana kwa sulfuri. Hakika, sulfuri ina valency II, kwa mfano, katika molekuli ya sulfidi hidrojeni H 2 S.

Kama tunavyoona, atomi ya sulfuri inaonekana kwenye kiwango cha nje d-sublevel na obiti wazi. Kwa sababu hii, atomi ya sulfuri ina uwezo wa kupanua uwezo wake wa valence, tofauti na oksijeni, kutokana na mpito kwa majimbo ya msisimko. Kwa hivyo, wakati wa kuoanisha jozi ya elektroni pekee 3 uk-Sublevel, atomi ya sulfuri hupata usanidi wa elektroniki wa kiwango cha nje cha fomu ifuatayo:

Katika hali hii, atomi ya sulfuri ina elektroni 4 ambazo hazijaoanishwa, ambayo inatuambia kwamba atomi za sulfuri zinaweza kuonyesha valence ya IV. Hakika, sulfuri ina valence IV katika molekuli SO 2, SF 4, SOCl 2, nk.

Wakati wa kuoanisha jozi ya pili ya elektroni iliyo katika 3 s-Sublevel, kiwango cha nishati ya nje hupata usanidi:

Katika hali hii, udhihirisho wa valency VI unawezekana. Mifano ya misombo yenye sulfuri ya VI-valent ni SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2, nk.

Vile vile, tunaweza kuzingatia uwezekano wa valence wa vipengele vingine vya kemikali.

UFAFANUZI

Uwezo wa atomi kuunda vifungo vya kemikali huitwa valency. Kipimo cha kiasi cha valence kinachukuliwa kuwa idadi ya atomi tofauti katika molekuli ambayo kipengele fulani huunda vifungo.

Kulingana na utaratibu wa kubadilishana wa njia ya dhamana ya valence, valence ya vipengele vya kemikali imedhamiriwa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa zilizomo kwenye atomi. Kwa vipengele vya s na p, hizi ni elektroni za ngazi ya nje;

Thamani za viwango vya juu na vya chini vya kipengele cha kemikali vinaweza kuamuliwa kwa kutumia Jedwali la Periodic D.I. Mendeleev. Valence ya juu zaidi ya kipengele inafanana na idadi ya kikundi ambamo iko, na ya chini kabisa ni tofauti kati ya nambari 8 na nambari ya kikundi. Kwa mfano, bromini iko katika kikundi VIIA, ambayo inamaanisha valence yake ya juu ni VII, na ya chini kabisa ni I.

Elektroni zilizooanishwa (ziko mbili kwa wakati mmoja katika obiti za atomiki) juu ya msisimko zinaweza kutenganishwa mbele ya seli za bure za kiwango sawa (mgawanyiko wa elektroni kwa kiwango chochote hauwezekani). Hebu tuangalie mfano wa vipengele vya vikundi vya I na II. Kwa mfano, valence ya vitu vya kikundi kikuu cha I ni sawa na moja, kwani katika kiwango cha nje atomi za vitu hivi zina elektroni moja:

3 Li 1 sekunde 2 2s 1

Valence ya vipengele vya kikundi kikuu cha kikundi cha II katika hali ya ardhi (isiyo na msisimko) ni sifuri, kwani hakuna elektroni ambazo hazijaunganishwa kwenye kiwango cha nishati ya nje:

4 Kuwa 1 2 2 s 2

Wakati atomi hizi zinasisimka, elektroni zilizooanishwa hutenganishwa katika seli huru za p-subblevel ya kiwango sawa na valence inakuwa sawa na mbili (II):

Hali ya oxidation

Ili kubainisha hali ya vipengele katika misombo, dhana ya hali ya oxidation ilianzishwa.

UFAFANUZI

Idadi ya elektroni zilizohamishwa kutoka kwa atomi ya kitu fulani au hadi atomi ya kitu fulani katika kiwanja inaitwa. hali ya oxidation.

Hali chanya ya oksidi inaonyesha idadi ya elektroni ambazo zimehamishwa kutoka kwa atomi fulani, na hali hasi ya oxidation inaonyesha idadi ya elektroni ambazo zimehamishwa kuelekea atomi fulani.

Kutoka kwa ufafanuzi huu inafuata kwamba katika misombo yenye vifungo visivyo na polar hali ya oxidation ya vipengele ni sifuri. Mifano ya misombo hiyo ni molekuli zinazojumuisha atomi zinazofanana (N 2, H 2, Cl 2).

Hali ya oxidation ya metali katika hali ya msingi ni sifuri, kwani usambazaji wa wiani wa elektroni ndani yao ni sare.

Katika misombo rahisi ya ionic, hali ya oxidation ya vitu vilivyojumuishwa ndani yao ni sawa na malipo ya umeme, kwani wakati wa malezi ya misombo hii kuna karibu mpito kamili wa elektroni kutoka atomi moja hadi nyingine: Na +1 I -1, Mg. +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

Wakati wa kuamua hali ya oxidation ya vitu katika misombo na vifungo vya polar covalent, maadili yao ya elektroni yanalinganishwa. Kwa kuwa wakati wa kuundwa kwa dhamana ya kemikali, elektroni huhamishwa kwa atomi za vipengele vingi vya elektroni, mwisho huwa na hali mbaya ya oxidation katika misombo.

Wazo la hali ya oxidation kwa misombo mingi ni ya masharti, kwani haionyeshi malipo halisi ya atomi. Hata hivyo, dhana hii inatumika sana katika kemia.

Vipengele vingi vinaweza kuonyesha viwango tofauti vya oxidation katika misombo. Wakati wa kuamua hali yao ya oxidation, hutumia sheria kulingana na ambayo jumla ya majimbo ya oxidation ya vipengele katika molekuli zisizo na umeme ni sawa na sifuri, na katika ions ngumu - malipo ya ions hizi. Kwa mfano, hebu tuhesabu kiwango cha oxidation ya nitrojeni katika misombo ya muundo KNO 2 na HNO 3. Hali ya uoksidishaji wa metali za hidrojeni na alkali katika misombo ni (+), na hali ya oxidation ya oksijeni ni (-2). Ipasavyo, kiwango cha oksidi ya nitrojeni ni sawa na:

KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3.

HNO 3 1+x+ x + 3 × (-2) = 0, x=+5.

Mifano ya kutatua matatizo

MFANO 1

Zoezi Valence IV ni sifa ya: a) Ca; b) P; c) O; d) Si?
Suluhisho Ili kutoa jibu sahihi kwa swali lililoulizwa, tutazingatia kila moja ya chaguzi zilizopendekezwa tofauti.

a) Calcium ni chuma. Inaonyeshwa na dhamana pekee inayowezekana ya ushujaa, inayoambatana na nambari ya kikundi kwenye Jedwali la Periodic D.I. Mendeleev, ambayo iko, i.e. Valence ya kalsiamu ni II. Jibu si sahihi.

b) Fosforasi ni isiyo ya chuma. Inarejelea kundi la vipengele vya kemikali vilivyo na valence ya kutofautiana: ya juu zaidi imedhamiriwa na nambari ya kikundi katika Jedwali la Periodic D.I. Mendeleev, ambayo iko, i.e. ni sawa na V, na chini kabisa ni tofauti kati ya nambari 8 na nambari ya kikundi, i.e. sawa na III. Jibu si sahihi.

c) Oksijeni ni isiyo ya chuma. Ina sifa ya thamani pekee inayowezekana ya valency sawa na II. Jibu si sahihi.

d) Silicon ni isiyo ya chuma. Inaonyeshwa na dhamana pekee inayowezekana ya ushujaa, inayoambatana na nambari ya kikundi kwenye Jedwali la Periodic D.I. Mendeleev, ambayo iko, i.e. Valence ya silicon ni IV. Hili ndilo jibu sahihi.

Jibu Chaguo (d)

MFANO 2

Zoezi Je, ni valency ya chuma katika kiwanja ambacho hutengenezwa wakati humenyuka na asidi hidrokloric: a) I; b) II; c) III; d) VIII?
Suluhisho Wacha tuandike equation ya mwingiliano wa chuma na asidi hidrokloric:

Fe + HCl = FeCl 2 + H 2.

Kama matokeo ya mwingiliano, kloridi ya feri huundwa na hidrojeni hutolewa. Kuamua thamani ya chuma kwa kutumia fomula ya kemikali, kwanza tunahesabu idadi ya atomi za klorini:

Tunahesabu jumla ya vitengo vya valence ya klorini:

Tunaamua idadi ya atomi za chuma: ni sawa na 1. Kisha valency ya chuma katika kloridi yake itakuwa sawa na:

Jibu Valency ya chuma katika kiwanja kilichoundwa wakati wa mwingiliano wake na asidi hidrokloric ni II.

Miongoni mwa athari za kemikali, pamoja na asili, majibu ya redox ni ya kawaida zaidi. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, photosynthesis, kimetaboliki, michakato ya kibiolojia, pamoja na mwako wa mafuta, uzalishaji wa metali na athari nyingine nyingi. Athari za Redox kwa muda mrefu zimetumiwa kwa mafanikio na ubinadamu kwa madhumuni anuwai, lakini nadharia ya elektroniki ya michakato ya redox yenyewe ilionekana hivi karibuni - mwanzoni mwa karne ya 20.

Ili kuendelea na nadharia ya kisasa ya kupunguza oxidation, ni muhimu kuanzisha dhana kadhaa - hizi ni. valence, hali ya oxidation na muundo wa shells za elektroniki za atomi. Tunaposoma sehemu kama vile , elementi na , tayari tumekutana na dhana hizi. Ifuatayo, wacha tuziangalie kwa undani zaidi.

Valency na hali ya oxidation

Valence- dhana changamano ambayo iliibuka pamoja na dhana ya dhamana ya kemikali na inafafanuliwa kama mali ya atomi kushikamana au kuchukua nafasi ya idadi fulani ya atomi za kipengele kingine, i.e. ni uwezo wa atomi kuunda vifungo vya kemikali katika misombo. Hapo awali, valency iliamuliwa na hidrojeni (valency yake ilichukuliwa kuwa 1) au oksijeni (valency ilichukuliwa kuwa 2). Baadaye walianza kutofautisha kati ya valence chanya na hasi. Kwa kiasi, valency chanya ina sifa ya idadi ya elektroni iliyotolewa na atomi, na valency hasi ina sifa ya idadi ya elektroni ambazo zinapaswa kuongezwa kwa atomi ili kutekeleza utawala wa octet (yaani, kukamilika kwa kiwango cha nishati ya nje). Baadaye, dhana ya valence pia ilianza kuchanganya asili ya vifungo vya kemikali vinavyotokea kati ya atomi katika uhusiano wao.

Kama sheria, valence ya juu zaidi ya vitu inalingana na nambari ya kikundi kwenye jedwali la upimaji. Lakini, kama ilivyo kwa sheria zote, kuna tofauti: kwa mfano, shaba na dhahabu ziko katika kundi la kwanza la meza ya mara kwa mara na valency yao lazima iwe sawa na nambari ya kikundi, i.e. 1, lakini kwa kweli valence ya juu zaidi ya shaba ni 2, na dhahabu ni 3.

Hali ya oxidation wakati mwingine huitwa nambari ya oksidi, valence ya kielektroniki au hali ya oksidi na ni dhana ya jamaa. Kwa hivyo, wakati wa kuhesabu hali ya oxidation, inachukuliwa kuwa molekuli ina ions tu, ingawa misombo mingi sio ionic kabisa. Kwa kiasi, kiwango cha oxidation ya atomi ya kipengele katika kiwanja imedhamiriwa na idadi ya elektroni zilizounganishwa na atomi au zilizohamishwa kutoka kwa atomi. Kwa hivyo, kwa kukosekana kwa uhamishaji wa elektroni, hali ya oxidation itakuwa sifuri, wakati elektroni zinahamishwa kuelekea atomi fulani, itakuwa hasi, na wakati elektroni zinahamishwa kutoka kwa atomi fulani, itakuwa nzuri.

Kufafanua hali ya oxidation ya atomi sheria zifuatazo lazima zifuatwe:

  1. Katika molekuli za vitu rahisi na metali, hali ya oxidation ya atomi ni 0.
  2. Hidrojeni katika karibu misombo yote ina hali ya oxidation sawa na +1 (na tu katika hidridi ya metali hai sawa na -1).
  3. Kwa atomi za oksijeni katika misombo yake, hali ya kawaida ya oxidation ni -2 (isipokuwa: YA 2 na peroxides za chuma, hali ya oxidation ya oksijeni ni +2 na -1, kwa mtiririko huo).
  4. Atomi za madini ya alkali (+1) na ardhi ya alkali (+2), pamoja na florini (-1) pia zina hali ya oxidation ya mara kwa mara.
  5. Katika misombo rahisi ya ionic, hali ya oxidation ni sawa kwa ukubwa na ishara kwa malipo yake ya umeme.
  6. Kwa kiwanja cha ushirikiano, atomi ya elektroni zaidi ina hali ya oxidation yenye ishara "-", na isiyo na nguvu ya elektroni ina ishara "+".
  7. Kwa misombo tata, hali ya oxidation ya atomi ya kati inaonyeshwa.
  8. Jumla ya hali ya oxidation ya atomi katika molekuli ni sifuri.

Kwa mfano, hebu tubainishe hali ya oxidation ya Se kwenye kiwanja H 2 SeO 3

Kwa hivyo, hali ya oxidation ya hidrojeni ni +1, oksijeni -2, na jumla ya majimbo yote ya oxidation ni 0, wacha tuunda usemi, kwa kuzingatia idadi ya atomi kwenye kiwanja H 2 + Se x O 3 -2:

(+1)2+x+(-2)3=0, kutoka wapi

hizo. H 2 + Se +4 O 3 -2

Kujua hali ya oxidation ya kitu kwenye kiwanja ni nini, inawezekana kutabiri sifa zake za kemikali na athari kwa misombo mingine, na pia ikiwa kiwanja hiki ni. wakala wa kupunguza au wakala wa oksidi. Dhana hizi zimefunuliwa kikamilifu ndani nadharia za kupunguza oxidation:

  • Oxidation ni mchakato wa kupoteza elektroni kwa atomi, ioni au molekuli, ambayo husababisha kuongezeka kwa hali ya oxidation.

Al 0 -3e - = Al +3 ;

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

2Cl - -2e - = Cl 2

  • Ahueni - Huu ni mchakato ambao atomi, ioni au molekuli hupata elektroni, na kusababisha kupungua kwa hali ya oxidation.

Ca +2 +2e - = Ca 0;

2H + +2e - =H 2

  • Wakala wa oksidi- misombo inayokubali elektroni wakati wa mmenyuko wa kemikali, na mawakala wa kupunguza- misombo ya kuchangia elektroni. Wakala wa kupunguza ni oxidized wakati wa mmenyuko, na mawakala wa oxidizing hupunguzwa.
  • Kiini cha athari za redox- harakati ya elektroni (au uhamishaji wa jozi za elektroni) kutoka kwa dutu moja hadi nyingine, ikifuatana na mabadiliko katika hali ya oxidation ya atomi au ioni. Katika athari hizo, kipengele kimoja hakiwezi kuwa oxidized bila kupunguza nyingine, kwa sababu Uhamisho wa elektroni daima husababisha oxidation na kupunguza. Kwa hivyo, jumla ya idadi ya elektroni zilizochukuliwa kutoka kwa kipengele kimoja wakati wa oxidation ni sawa na idadi ya elektroni zilizopatikana na kipengele kingine wakati wa kupunguzwa.

Kwa hiyo, ikiwa vipengele katika misombo ni katika hali zao za juu zaidi za oxidation, basi wataonyesha mali ya oxidizing tu, kutokana na ukweli kwamba hawawezi tena kuacha elektroni. Kinyume chake, ikiwa vitu kwenye misombo viko katika hali ya chini ya oxidation, basi huonyesha mali ya kupunguza tu, kwa sababu. hawawezi tena kuongeza elektroni. Atomi za vipengele katika hali ya kati ya oxidation, kulingana na hali ya mmenyuko, zinaweza kuwa mawakala wa vioksidishaji na mawakala wa kinakisi. Hebu tutoe mfano: sulfuri katika hali yake ya juu zaidi ya oxidation +6 katika kiwanja H 2 SO 4 inaweza kuonyesha tu mali ya vioksidishaji, katika kiwanja H 2 S - sulfuri iko katika hali yake ya chini ya oxidation -2 na itaonyesha mali ya kupunguza tu, na katika kiwanja H 2 SO 3 kuwa katika hali ya kati ya oksidi +4, sulfuri inaweza kuwa wakala wa vioksidishaji na wakala wa kupunguza.

Kulingana na hali ya oxidation ya vipengele, uwezekano wa mmenyuko kati ya vitu unaweza kutabiriwa. Ni wazi kwamba ikiwa vipengele vyote viwili katika misombo yao ni katika hali ya juu au ya chini ya oxidation, basi mmenyuko kati yao hauwezekani. Mmenyuko unawezekana ikiwa moja ya misombo inaweza kuonyesha mali ya oksidi, na nyingine - kupunguza mali. Kwa mfano, katika HI na H 2 S, iodini na sulfuri zote ziko katika hali zao za chini za oxidation (-1 na -2) na zinaweza tu kuwa mawakala wa kupunguza, kwa hiyo, hawatajibu kwa kila mmoja. Lakini wataingiliana vizuri na H 2 SO 4, ambayo ina sifa ya kupunguza mali, kwa sababu sulfuri hapa iko katika hali yake ya juu zaidi ya oxidation.

Wakala muhimu zaidi wa kupunguza na vioksidishaji huwasilishwa kwenye jedwali lifuatalo.

Warejeshaji
Atomi zisizo na upandeMpango wa jumla M-ne →Mn+

Metali zote, pamoja na hidrojeni na kaboni Wakala wa kupunguza nguvu zaidi ni alkali na madini ya alkali ya ardhi, pamoja na lanthanides na actinides. Wakala dhaifu wa kupunguza ni metali nzuri - Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd, Ru, Rh.

ioni zisizo za metali zilizoshtakiwa vibayaMpango wa jumla E +ne - → En-

Ioni zenye chaji hasi ni mawakala wa kupunguza nguvu kutokana na ukweli kwamba wanaweza kutoa elektroni za ziada na elektroni zao za nje. Nguvu ya kupunguza, kwa malipo sawa, huongezeka kwa kuongezeka kwa radius ya atomiki. Kwa mfano, mimi ni wakala wa kupunguza nguvu kuliko Br - na Cl - Wakala wa kupunguza pia wanaweza kuwa S 2-, Se 2-, Te 2- na wengine.

ioni za chuma zenye chaji cha hali ya chini ya oksidiIoni za chuma za hali ya chini ya oksidi zinaweza kuonyesha sifa za kupunguza ikiwa zina sifa ya hali ya juu ya oxidation. Kwa mfano,

Sn 2+ -2e — → Sn 4+ Cr 2+ -e — → Cr 3+ Cu + -e — → Cu 2+

Ioni changamano na molekuli zilizo na atomi katika hali za kati za oksidiIoni changamano au changamano, pamoja na molekuli, zinaweza kuonyesha sifa za kupunguza ikiwa atomi zao kuu ziko katika hali ya kati ya oksidi. Kwa mfano,

SO 3 2-, NO 2 -, AsO 3 3-, 4-, SO 2, CO, NO na wengine.

Kaboni, Monoksidi ya Kaboni (II), Chuma, Zinki, Alumini, Bati, Asidi ya sulfuri, Sulfite ya Sodiamu na bisulfite, salfidi ya sodiamu, thiosulfati ya sodiamu, haidrojeni, mkondo wa umeme.
Wakala wa oksidi
Atomi zisizo na upandeMpango wa jumla E + ne- → E n-

Wakala wa oksidi ni atomi za vipengele vya p. Kawaida zisizo za metali ni fluorine, oksijeni, klorini. Vioksidishaji vikali zaidi ni halojeni na oksijeni. Katika vikundi vidogo vya vikundi 7, 6, 5 na 4, shughuli za oksidi za atomi hupungua kutoka juu hadi chini.

ioni za chuma zilizochaji vyemaIoni zote za chuma zilizochajiwa vyema huonyesha sifa za vioksidishaji kwa viwango tofauti. Kati ya hizi, mawakala wenye nguvu zaidi ya vioksidishaji ni ions yenye hali ya juu ya oxidation, kwa mfano, Sn 4+, Fe 3+, Cu 2+. Ioni za chuma nzuri, hata katika hali ya chini ya oxidation, ni mawakala wa vioksidishaji vikali.
Ioni changamano na molekuli zilizo na atomi za chuma katika hali ya juu zaidi ya oksidiWakala wa kawaida wa vioksidishaji ni vitu vilivyo na atomi za chuma katika hali ya juu zaidi ya oxidation. Kwa mfano, KMnO4, K2Cr2O7, K2CrO4, HAuCl4.
Ioni changamano na molekuli zenye atomi zisizo za chuma katika hali ya hali chanya ya oksidiHizi ni hasa asidi zenye oksijeni, pamoja na oksidi zao zinazofanana na chumvi. Kwa mfano, SO 3, H 2 SO 4, HClO, HClO 3, NaOBr na wengine.

Katika safu H 2SO4 →H 2SeO4 →H 6TeO6 shughuli ya vioksidishaji huongezeka kutoka sulfuriki hadi asidi ya telluric.

Katika safu HClO -HClO2 -HCLO 3 -HCLO4

HBrO - HBRO 3 -

HIO - HIO 3 - HIO 4 , H5IO 6

shughuli za oksidi huongezeka kutoka kulia kwenda kushoto, na mali ya tindikali huongezeka kutoka kushoto kwenda kulia.

Wakala muhimu zaidi wa kupunguza katika teknolojia na mazoezi ya maabaraOksijeni, Ozoni, Panganeti ya Potasiamu, Chromic na asidi ya dichromic, Asidi ya Nitriki, Asidi ya Nitriki, Asidi ya sulfuriki (conc.), Peroksidi ya hidrojeni, Mkondo wa umeme, Asidi ya Hypochlorous, Dioksidi ya Manganese, Dioksidi ya risasi, Bleach, Suluhisho la potasiamu na hypochlorite ya sodiamu, potasiamu. hypobromide , Potasiamu hexacyanoferrate (III).
Kategoria,
Inapakia...Inapakia...