¿Cuál es el estado de oxidación? ¿Cómo determinar el estado de oxidación de los elementos? El concepto de estado de oxidación.

Parte I

1. El estado de oxidación (s.o.) es la carga convencional de los átomos de un elemento químico en una sustancia compleja, calculada sobre la base del supuesto de que está formada por iones simples.

¡Deberías saberlo!

1) En conexiones con. o. hidrógeno = +1, excepto hidruros.
2) En conexiones con. o. oxígeno = -2, excepto peróxidos y fluoruros
3) El estado de oxidación de los metales es siempre positivo.

Para metales de los principales subgrupos de los tres primeros grupos. Con. o. constante:
Metales del grupo IA - p. o. = +1,
Metales del grupo IIA - p. o. = +2,
Metales del grupo IIIA - p. o. = +3.
4) En átomos libres y sustancias simples p. o. = 0.
5) Total s. o. todos los elementos en la conexión = 0.

2. Método de formación de nombres. compuestos de dos elementos (binarios).

4. Completa la tabla “Nombres y fórmulas de compuestos binarios”.

5. Determine el estado de oxidación del elemento del compuesto complejo resaltado en fuente.

Parte II

1. Determinar los estados de oxidación de elementos químicos en compuestos utilizando sus fórmulas. Anota los nombres de estas sustancias.

2. Separar las sustancias FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3.en dos grupos. Anota los nombres de las sustancias, indicando sus estados de oxidación.

3. Establecer una correspondencia entre el nombre y estado de oxidación de un átomo de un elemento químico y la fórmula del compuesto.

4. Inventa fórmulas para sustancias por su nombre.

5. ¿Cuántas moléculas hay en 48 g de óxido de azufre (IV)?

6. Utilizando Internet y otras fuentes de información, prepare un mensaje sobre el uso de cualquier compuesto binario de acuerdo con el siguiente plan:
1) fórmula;
2) nombre;
3) propiedades;
4) aplicación.

H2O agua, óxido de hidrógeno.
El agua en condiciones normales es un líquido, incoloro, inodoro y de color azul en una capa gruesa. El punto de ebullición es de unos 100⁰С. Es un buen solvente. Una molécula de agua consta de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, esta es su composición cualitativa y cuantitativa. Esta es una sustancia compleja, se caracteriza por las siguientes propiedades químicas: interacción con metales alcalinos, metales alcalinotérreos. Las reacciones de intercambio con agua se llaman hidrólisis. Estas reacciones tienen gran valor en química.

7. El estado de oxidación del manganeso en el compuesto K2MnO4 es igual a:
3) +6

8. El cromo tiene el estado de oxidación más bajo en el compuesto cuya fórmula es:
1) Cr2O3

9. El cloro exhibe su máximo estado de oxidación en un compuesto cuya fórmula es:
3) Cl2O7

Instrucciones

Como resultado, se forma un compuesto complejo: tetracloroaurato de hidrógeno. El agente complejante que contiene es un ion de oro, los ligandos son iones de cloro y la esfera exterior es un ion de hidrógeno. Cómo determinar los grados oxidación elementos de este complejo conexión?

En primer lugar, determine cuál de los elementos que componen la molécula es el más electronegativo, es decir, cuál atraerá hacia sí la densidad total de electrones. Este es el cloro, ya que se encuentra en la parte superior derecha de la tabla periódica, y solo es superado por el flúor y el oxígeno. Por lo tanto, su grado oxidación tendrá un signo menos. ¿Cuál es la magnitud del grado? oxidación¿cloro?

El cloro, como todos los demás halógenos, se encuentra en el séptimo grupo de la tabla periódica; su nivel electrónico exterior contiene 7 electrones. Al arrastrar otro electrón a este nivel, se moverá a una posición estable. Entonces es grado oxidación será igual a -1. Y como en este complejo conexión cuatro iones de cloro, entonces la carga total será -4.

Pero la suma de las magnitudes de los grados oxidación Los elementos que componen la molécula deben ser iguales a cero, porque cualquier molécula es eléctricamente neutra. Así, -4 debe estar equilibrado por la carga positiva de +4, debida al hidrógeno y al oro.

necesitarás

• Libro de texto escolar de química para los grados 8-9 de cualquier autor, tabla periódica, tabla de electronegatividad de elementos (impresa en los libros de texto escolares de química).

Instrucciones

Para empezar, es necesario indicar que grado es un concepto que toma conexiones, es decir, no profundiza en la estructura. Si el elemento está en estado libre, entonces este es el caso más simple: se forma una sustancia simple, lo que significa el grado oxidación es igual a cero. Por ejemplo, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, flúor, etc.

En sustancias complejas todo es diferente: los electrones entre los átomos se distribuyen de manera desigual, y es precisamente el grado oxidación ayuda a determinar el número de electrones dados o recibidos. Grado oxidación puede ser positivo y negativo. Cuando es positivo, se regalan electrones; cuando es negativo, se reciben electrones. Algunos elementos de tu carrera oxidación conservado en varios compuestos, pero muchos no difieren en esta característica. Debes recordar una regla importante: la suma de grados. oxidación siempre igual a cero. El ejemplo más simple es el gas CO: sabiendo que el grado oxidación el oxígeno en la gran mayoría de los casos es -2 y usando la regla anterior, puedes calcular el grado oxidación para C. En suma con -2, cero da solo +2, lo que significa el grado oxidación carbono +2. Compliquemos el problema y tomemos gas CO2 para los cálculos: grado oxidación el oxígeno sigue siendo -2, pero en este caso hay dos moléculas. Por tanto, (-2) * 2 = (-4). Un número que suma -4 y da cero, +4, es decir, en este gas tiene grado oxidación+4. Un ejemplo más complicado: H2SO4: el hidrógeno tiene un grado oxidación+1, oxígeno -2. En este compuesto hay 2 hidrógenos y 4 oxígenos, es decir. serán +2 y -8, respectivamente. Para obtener un total de cero, debes sumar 6 más. Entonces el grado oxidación azufre +6.

Cuando es difícil determinar dónde está el más y el menos en un compuesto, se necesita electronegatividad (es fácil de encontrar en un libro de texto general). Los metales suelen tener un grado positivo. oxidación, y los no metales son negativos. Pero, por ejemplo, PI3: ambos elementos son no metales. La tabla muestra que la electronegatividad del yodo es 2,6 y 2,2. En comparación, resulta que 2,6 es mayor que 2,2, es decir, los electrones son atraídos hacia el yodo (el yodo tiene un grado negativo oxidación). Siguiendo los sencillos ejemplos dados, podrá determinar fácilmente el grado oxidación cualquier elemento en las conexiones.

tenga en cuenta

No es necesario confundir metales y no metales, entonces el estado de oxidación será más fácil de encontrar y no confundirse.

Grado oxidación se llama carga condicional de un átomo en una molécula. Se supone que todos los enlaces son de naturaleza iónica. En otras palabras, oxidación Caracteriza la capacidad de un elemento para formar un enlace iónico.

necesitarás

• - tabla periódica.

Instrucciones

En un compuesto, la suma de las potencias de los átomos es igual a la carga de ese compuesto. Esto significa que en una sustancia simple, por ejemplo Na o H2, el grado oxidación elemento es cero.

Grado oxidación El oxígeno en los compuestos suele ser -2. Por ejemplo, en el agua H2O hay dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. De hecho, -2+1+1 = 0 - en el lado izquierdo de la expresión está la suma de las potencias oxidación todos los átomos incluidos en el compuesto. En CaO el calcio tiene un grado oxidación+2 y -2. Las excepciones son los compuestos OF2 y H2O2.
grado u oxidación siempre igual a -1.

Generalmente el grado positivo máximo. oxidación elemento coincide con el número de su grupo en la tabla periódica de elementos. Grado máximo oxidación igual al elemento menos ocho. Un ejemplo es el cloro del séptimo grupo. 7-8 = -1 - grado oxidación. La excepción a esta regla es el flúor, el oxígeno y el hierro, el grado más alto. oxidación A continuación se muestra su número de grupo. Los elementos del subgrupo de cobre tienen el grado más alto. oxidación más de 1.

Fuentes:

• Estado de oxidación de los elementos en 2018.

Grado oxidación elemento es la carga condicional de los átomos de un elemento químico en un compuesto, calculada bajo el supuesto de que los compuestos están formados únicamente por iones. Pueden tener valores positivos, negativos o cero. Para los metales, los estados de oxidación son siempre positivos; para los no metales, pueden ser tanto positivos como negativos. Depende de a qué átomo esté conectado el átomo no metálico.

Instrucciones

tenga en cuenta

El grado de oxidación puede tener valores fraccionarios, por ejemplo, en el mineral de hierro magnético Fe2O3 es +8/3.

Fuentes:

• "Manual de Química", G.P. Khomchenko, 2005.

El estado de oxidación es una característica de los elementos que se encuentra a menudo en los libros de texto de química. Existe una gran cantidad de tareas encaminadas a determinar este grado, y muchas de ellas causan dificultades a escolares y estudiantes. Pero siguiendo un determinado algoritmo, se pueden evitar estas dificultades.

necesitarás

• - sistema periódico de elementos químicos (tabla de D.I. Mendeleev).

Instrucciones

Recuerde una regla general: cualquier elemento en una sustancia simple es igual a cero (sustancias simples: Na, Mg, Al, es decir, sustancias que constan de un elemento). Para identificar una sustancia, primero simplemente escríbala sin perder los índices, los números ubicados en la parte inferior derecha al lado del símbolo del elemento. Un ejemplo sería el azufre - H2SO4.

A continuación, abra la mesa D.I. Mendeleev y encuentre el grado del elemento más a la izquierda en su sustancia, en el caso de este ejemplo. Según la regla existente, su estado de oxidación siempre será positivo, y se escribe con un signo “+”, ya que ocupa la posición más a la izquierda en la fórmula de la sustancia. Para determinar el valor numérico del estado de oxidación, preste atención a la posición del elemento con respecto a los grupos. El hidrógeno está en el primer grupo, por lo tanto, su estado de oxidación es +1, pero como hay dos átomos de hidrógeno en el azufre (el índice nos lo muestra), escribe +2 encima de su símbolo.

Después de esto, determine el estado de oxidación del elemento más a la derecha en la entrada: oxígeno en este caso. Su condicional (o número de oxidación) siempre será negativo, ya que ocupa la posición correcta en el registro de la sustancia. Esta regla es válida en todos los casos. El valor numérico del elemento correcto se encuentra restando el número 8 de su número de grupo. En este caso, el estado de oxidación del oxígeno es -2 (6-8=-2), teniendo en cuenta el índice -8.

Para encontrar la carga condicional de un átomo del tercer elemento, use la regla: la suma de los estados de oxidación de todos los elementos debe ser igual a cero. Esto significa que la carga condicional del átomo de oxígeno en la sustancia será igual a +6: (+2)+(+6)+(-8)=0. Después de esto, escribe +6 encima del símbolo de azufre.

Fuentes:

• como estados de oxidación de elementos químicos

El fósforo es un elemento químico con el número de serie número 15 en la tabla periódica. Se ubica en su grupo V. Un no metal clásico descubierto por el alquimista Brand en 1669. Hay tres modificaciones principales del fósforo: rojo (parte de la mezcla para encender cerillas), blanco y negro. A presiones muy altas (aproximadamente 8,3 * 10^10 Pa), el fósforo negro se transforma en otro estado alotrópico (“fósforo metálico”) y comienza a conducir corriente. fósforo en diversas sustancias?

Instrucciones

Recuerda, grado. Este es un valor correspondiente a la carga de un ion en una molécula, siempre que los pares de electrones que realizan el enlace estén desplazados hacia un elemento más electronegativo (ubicado a la derecha y más arriba en la Tabla Periódica).

También es necesario conocer la condición principal: la suma de las cargas eléctricas de todos los iones que componen la molécula, teniendo en cuenta los coeficientes, debe ser siempre igual a cero.

El estado de oxidación no siempre coincide cuantitativamente con la valencia. El mejor ejemplo es el carbono, que en materia orgánica siempre tiene un valor de 4, y el estado de oxidación puede ser igual a -4, 0, +2 y +4.

¿Cuál es, por ejemplo, el estado de oxidación de la molécula de fosfina PH3? Considerándolo todo, esta pregunta es muy fácil de responder. Dado que el hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, por definición no puede ubicarse allí “a la derecha y más arriba” que . Por tanto, es el fósforo el que atraerá los electrones del hidrógeno.

Cada átomo de hidrógeno, habiendo perdido un electrón, se convertirá en un ion de oxidación +1 cargado positivamente. Por tanto, la carga positiva total es +3. Esto significa que, teniendo en cuenta la regla de que la carga total de la molécula es cero, el estado de oxidación del fósforo en la molécula de fosfina es -3.

Bueno, ¿cuál es el estado de oxidación del fósforo en el óxido P2O5? Tome la tabla periódica. El oxígeno se sitúa en el grupo VI, a la derecha del fósforo, y también más arriba, por lo que es definitivamente más electronegativo. Es decir, el estado de oxidación del oxígeno en este compuesto tendrá un signo menos y el fósforo tendrá un signo más. ¿Cuáles son estos grados para que la molécula en su conjunto sea neutra? Puedes ver fácilmente que el mínimo común múltiplo de los números 2 y 5 es 10. Por lo tanto, el estado de oxidación del oxígeno es -2 y el fósforo es +5.

La tarea de determinar el estado de oxidación puede ser una simple formalidad o un complejo rompecabezas. En primer lugar, esto dependerá de la fórmula del compuesto químico, así como de la disponibilidad de conocimientos básicos de química y matemáticas.

Conociendo las reglas básicas y el algoritmo de acciones secuencialmente lógicas que se discutirán en este artículo al resolver problemas de este tipo, todos pueden hacer frente fácilmente a esta tarea. Y después de practicar y aprender a determinar los estados de oxidación de varios compuestos químicos, podrá asumir con seguridad la tarea de equilibrar reacciones redox complejas elaborando una balanza electrónica.

El concepto de estado de oxidación.

Para saber cómo determinar el grado de oxidación, primero debe comprender qué significa este concepto.

• El número de oxidación se utiliza al escribir reacciones redox cuando los electrones se transfieren de un átomo a otro.
• El estado de oxidación registra la cantidad de electrones transferidos, lo que indica la carga condicional del átomo.
• El estado de oxidación y la valencia suelen ser idénticos.

Esta designación está escrita encima del elemento químico, en su esquina derecha, y es un número entero con signo “+” o “-”. Un valor cero del estado de oxidación no lleva signo.

Reglas para determinar el grado de oxidación.

Consideremos los principales cánones para determinar el estado de oxidación:

• Las sustancias elementales simples, es decir, aquellas que están formadas por un solo tipo de átomo, siempre tendrán un estado de oxidación cero. Por ejemplo, Na0, H02, P04.
• Hay varios átomos que siempre tienen un estado de oxidación constante. Es mejor recordar los valores que figuran en la tabla.

• Como ves, la única excepción se da con el hidrógeno en combinación con metales, donde adquiere un estado de oxidación “-1” que no le es característico.
• El oxígeno también adopta un estado de oxidación de "+2" en un compuesto químico con flúor y "-1" en compuestos de peróxido, superóxido u ozonuro donde los átomos de oxígeno están unidos entre sí.

• Los iones metálicos tienen varios estados de oxidación (y solo positivos), por lo que están determinados por los elementos vecinos del compuesto. Por ejemplo, en FeCl3, el cloro tiene un estado de oxidación “-1”, tiene 3 átomos, entonces multiplicamos -1 por 3, obtenemos “-3”. Para que la suma de los estados de oxidación de un compuesto sea “0”, el hierro debe tener un estado de oxidación “+3”. En consecuencia, en la fórmula FeCl2, el hierro cambiará su grado a “+2”.
• Al sumar matemáticamente los estados de oxidación de todos los átomos en la fórmula (teniendo en cuenta los signos), siempre se debe obtener un valor cero. Por ejemplo, en ácido clorhídrico H+1Cl-1 (+1 y -1 = 0), y en ácido sulfuroso H2+1S+4O3-2 (+1 * 2 = +2 para hidrógeno, +4 para azufre y -2 * 3 = – 6 para oxígeno; +6 y -6 suman 0).
• El estado de oxidación de un ion monoatómico será igual a su carga. Por ejemplo: Na+, Ca+2.
• El estado de oxidación más alto, por regla general, se correlaciona con el número de grupo en el sistema periódico de D.I.

Algoritmo para determinar el grado de oxidación.

El orden para encontrar el estado de oxidación no es complicado, pero requiere atención y ciertas acciones.

Tarea: ordenar los estados de oxidación en el compuesto KMnO4

• El primer elemento, el potasio, tiene un estado de oxidación constante de “+1”.
  Para comprobarlo, puedes consultar la tabla periódica, donde el potasio se encuentra en el grupo 1 de los elementos.
• De los dos elementos restantes, el oxígeno tiende a tener un estado de oxidación de -2.
• Obtenemos la siguiente fórmula: K+1MnxO4-2. Queda por determinar el estado de oxidación del manganeso.
  Entonces, x es el estado de oxidación del manganeso que desconocemos. Ahora es importante prestar atención al número de átomos del compuesto.
  El número de átomos de potasio es 1, el manganeso es 1 y el oxígeno es 4.
  Teniendo en cuenta la neutralidad eléctrica de la molécula, cuando la carga total (total) es cero,

1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(al realizar la transferencia, cambie el signo)
1x = +7,x = +7

Por tanto, el estado de oxidación del manganeso en el compuesto es “+7”.

Tarea: organizar los estados de oxidación en el compuesto Fe2O3.

• El oxígeno, como se sabe, tiene un estado de oxidación “-2” y actúa como agente oxidante. Teniendo en cuenta el número de átomos (3), el valor total del oxígeno es “-6” (-2*3= -6), es decir Multiplica el número de oxidación por el número de átomos.
• Para equilibrar la fórmula y llevarla a cero, 2 átomos de hierro tendrán un estado de oxidación de “+3” (2*+3=+6).
• El total es cero (-6 y +6 = 0).

Tarea: ordenar los estados de oxidación en el compuesto Al(NO3)3.

• Sólo hay un átomo de aluminio y tiene un estado de oxidación constante de “+3”.
• Hay 9 átomos de oxígeno en una molécula (3*3), el estado de oxidación del oxígeno, como se sabe, es “-2”, lo que significa que multiplicando estos valores obtenemos “-18”.
• Queda por igualar los valores negativos y positivos, determinando así el grado de oxidación del nitrógeno. -18 y +3, falta + 15 y dado que hay 3 átomos de nitrógeno, es fácil determinar su estado de oxidación: divide 15 entre 3 y obtienes 5.
• El estado de oxidación del nitrógeno es “+5” y la fórmula será la siguiente: Al+3(N+5O-23)3
• Si le resulta difícil determinar el valor deseado de esta forma, puede componer y resolver las ecuaciones:

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

Entonces, el estado de oxidación es un concepto bastante importante en química, que simboliza el estado de los átomos en una molécula.
Sin el conocimiento de determinadas disposiciones o conceptos básicos que permitan determinar correctamente el grado de oxidación, es imposible afrontar esta tarea. Por lo tanto, solo hay una conclusión: familiarizarse y estudiar a fondo las reglas para encontrar el estado de oxidación, presentadas de manera clara y concisa en el artículo, y avanzar con valentía por el difícil camino de las complejidades químicas.

El número de oxidación es la carga condicional de un átomo en una molécula, la recibe el átomo como resultado de la aceptación completa de los electrones, se calcula a partir del supuesto de que todos los enlaces son de naturaleza iónica. ¿Cómo determinar el estado de oxidación?

Determinación del estado de oxidación.

Hay partículas cargadas, los iones, cuya carga positiva es igual al número de electrones recibidos de un átomo. La carga negativa de un ion es igual al número de electrones aceptados por un átomo de un elemento químico. Por ejemplo, escribir un elemento como Ca2+ significa que los átomos de los elementos han perdido uno, dos o tres elementos. Para encontrar la composición de compuestos iónicos y compuestos moleculares, necesitamos saber cómo determinar el estado de oxidación de los elementos. Los estados de oxidación son negativos, positivos y cero. Si tenemos en cuenta el número de átomos, entonces el estado de oxidación algebraico de una molécula es cero.

Para determinar el estado de oxidación de un elemento, es necesario guiarse por ciertos conocimientos. Por ejemplo, en los compuestos metálicos el estado de oxidación es positivo. Y el mayor estado de oxidación corresponde al número de grupo de la tabla periódica donde se ubica el elemento. Los metales pueden tener estados de oxidación positivos o negativos. Esto dependerá del factor por el cual átomo está conectado el metal. Por ejemplo, si está conectado a un átomo metálico, el grado será negativo, pero si está conectado a un no metal, el grado será positivo.

El estado de oxidación más alto negativo de un metal se puede determinar restando del número ocho el número del grupo donde se encuentra el elemento requerido. Como regla general, es igual al número de electrones ubicados en la capa exterior. El número de estos electrones también corresponde al número del grupo.

Cómo calcular el número de oxidación

En la mayoría de los casos, el estado de oxidación de un átomo de un determinado elemento no coincide con el número de enlaces que forma, es decir, no es igual a la valencia de ese elemento. Esto se puede ver claramente en el ejemplo de los compuestos orgánicos.

Permítanme recordarles que la valencia del carbono en los compuestos orgánicos es 4 (es decir, forma 4 enlaces), pero el estado de oxidación del carbono, por ejemplo, en metanol CH 3 OH es -2, en CO 2 +4, en CH4 - 4, en ácido fórmico HCOOH + 2. La valencia se mide por el número de enlaces químicos covalentes, incluidos los formados por el mecanismo donante-aceptor.

Al determinar el estado de oxidación de los átomos en las moléculas, un átomo electronegativo, cuando un par de electrones se desplaza en su dirección, adquiere una carga de -1, pero si hay dos pares de electrones, entonces habrá una carga de -2. El estado de oxidación no se ve afectado por el enlace entre átomos similares. Por ejemplo:

• El enlace C-C de los átomos es igual a su estado de oxidación cero.
• Enlace C-H: aquí, el carbono, como átomo más electronegativo, tendrá una carga de -1.
• En un enlace C-O, la carga del carbono, al ser menos electronegativa, será +1.

Ejemplos de determinación del estado de oxidación.

1. Hay tres enlaces C-HC en una molécula como CH 3Cl). Así, el estado de oxidación del átomo de carbono en este compuesto será igual a: -3+1=-2.
2. Encontremos el estado de oxidación de los átomos de carbono en la molécula de acetaldehído Cˉ³H3-C¹O-H. En este compuesto, los tres enlaces C-H darán una carga total en el átomo de C, que es igual a (Cº+3e→Cˉ³)-3. El doble enlace C=O (aquí el oxígeno tomará electrones del átomo de carbono, ya que el oxígeno es más electronegativo) da una carga al átomo de C, es igual a +2 (Cº-2e→C²), mientras que el enlace C-H tiene una carga de -1, lo que significa que la carga total del átomo de C es: (2-1=1)+1.
3. Ahora encontremos el estado de oxidación en la molécula de etanol: Cˉ³H-Cˉ¹H2-OH. Aquí tres enlaces C-H darán una carga total en el átomo de C, es igual a (Cº+3e→Cˉ³)-3. Dos enlaces C-H darán una carga en el átomo de C, que será igual a -2, mientras que el enlace C→O dará una carga de +1, lo que significa que la carga total en el átomo de C es (-2+1= -1)-1.

Ahora sabes cómo determinar el estado de oxidación de un elemento. Si tienes al menos conocimientos básicos de química, esta tarea no será un problema para ti.