Как избавиться от окисления металла


Чистящее средство для металлических поверхностей

Самая распространенная проблема металла – его склонность к окислению под воздействием внешних факторов, например, после длительного контакта с водой или воздухом. Со временем изделие тускнеет, может покрыться темными пятнами и налетом. Однако не стоит расстраиваться раньше времени, вещь можно спасти и быстро вернуть ей презентабельный вид. Из статьи вы узнаете, как очистить золото от черноты, удалить ржавчину и прочие следы окисления металла, используя легкодоступные средства.

Нюансы ухода за металлическими изделиями

Увидев на любимой бронзовой вазе или подсвечнике пятна, не спешите прибегать к повседневным средствам очистки. Агрессивная химия, высокие температуры и грубое механическое воздействие могут только ухудшить состояние изделия. Лучше всего использовать специальное деликатное чистящее средство для металла, воздействующие исключительно на загрязнения, а протирать поверхность только мягкой тканью или неткаными салфетками. Народные средства следует подбирать в зависимости от состава сплава, поскольку один и тот же компонент может по-разному влиять на серебро, сталь, бронзу и т.д.

Бытовые средства для чистки металлов

Если загрязнение поверхностное и покрывает небольшую площадь изделия, можно взять на вооружение несколько средств, которые найдутся в каждом доме.

  • Лимонная кислота, столовый уксус – слабый раствор этих привычных продуктов эффективен при чистке бронзы, меди, латуни.
  • Соляная кислота в низкой концентрации – содержится в некоторых средствах для мытья сантехники, подойдет для удаления окиси с предметов из серебра и железа.
  • Сода – нередко применяется для чистки серебряной столовой посуды.
  • Нашатырный спирт – то, чем можно почистить серебро и сплавы на основе железа.

Хозяйственное мыло подойдет для бережной очистки любого вида металла, но с серьезными следами окиси не справится. Сделайте мыльную стружку, добавьте немного воды и получившейся массой потрите поверхность, после чего промойте теплой водой. Столь щадящий метод чистки – единственный из народных рецептов, применимый к золоту. Хотя золото – один из твердых металлов, все же соляной образив может оставить микроцарапины.

Профессиональные средства для чистки металлов

Уход за аксессуарами из металла станет проще и эффективнее, если приобрести универсальное чистящее средство для металлических поверхностей. Металл Клинер израильской торговой марки Bagi – концентрированный раствор, бережно удаляющий загрязнения со всех видов драгоценных и цветных металлов.

Вам больше не придется подбирать для каждого предмета способ чистки – Металл Клинер одинаково эффективен для устранения налета, потемнения и окислов с золота, серебра, меди, латуни, нержавеющей стали и прочих сплавов. Уникальный состав продукта без абразивных частиц после первого применения возвращает поверхности изначальный блеск, не оставляя царапин. Раствор сохраняет в целости декоративное чернение, лишь деликатно удаляя следы окиси и накопившуюся грязь. Полностью безопасный продукт не вредит здоровью человека и подойдет для чистки столовой посуды и предметов сервировки.

Как определить степень окисления элементов в соединении

[Депонировать фотографии]

В увлекательной химии есть понятие степени окисления, которое представляет собой число для формулировки окислительно-восстановительных реакций.

Чтобы быть кратким, в этой науке степень окисления означает условный заряд в атоме, который теряет или приобретает электроны, и эта цифра представляет собой метод расчета переноса электронов.Это число присваивается одному атому или группе атомов, и характеризует количество перераспределенных электронов, а также показывает принцип переноса электронов в результате определенной химической реакции.

[Депонировать фотографии]

Определить степень окисления одновременно легко и сложно - она ​​зависит от атомов и молекул, которые их составляют.Часто бывает, что атомы некоторых химических элементов могут иметь совершенно разную степень окисления.

Чтобы упростить процесс определения степени окисления, используются специальные простые правила, и любой, кто знает основы химии и математики, сможет без труда использовать их для определения определенной степени окисления. Мы всегда должны помнить, что часто степень окисления и валентность элемента равны друг другу.

Эта научная тема широко изучается в школе, поэтому, чтобы понять, как определить степень окисления, мы предлагаем вам прочитать эту статью.

Первый этап: определяем, является ли химическое вещество элементарным.

Степень окисления атомов, которые никак не взаимодействуют с другими атомами в результате химических процессов, равна нулю.

Этот принцип применяется к группе веществ, состоящей из отдельных свободных атомов.Это правило также применяется к химическим элементам, которые состоят из двухатомных или многоатомных молекул только одного элемента.

[Депонировать фотографии]

Например, железо Fe и кальций Ca имеют степень окисления ноль, потому что они состоят из одного элемента, который не связан химически с другими, как и многоатомные молекулы с одним и тем же типом атома, например, для озона O ₃ степень окисления также будет 0.

Расчет степени окисления в ионных соединениях

Степень окисления идентична заряду атомов или группы атомов. Этот принцип применим как к свободным ионам, так и к тем, которые входят в структуру химических соединений.

Например, степень окисления иона хлора равна -1, и если мы исследуем хлор в химическом соединении, например в соляной кислоте HCl, степень окисления этого элемента также будет -1.Так как ион водорода имеет степень окисления +1, заряд иона хлора равен -1, что означает, что его степень окисления равна -1.

[Депонировать фотографии]

Ионы металлов могут иметь много степеней окисления

Мы рассмотрим это на примере железа (Fe), потому что его ион может иметь заряд +2 и +3. Заряд ионов металлических элементов можно определить по заряду других ионов в химическом соединении, и в формулах записи этот заряд обозначается римскими цифрами, например, железо (II) имеет степень окисления +2.Здесь вы найдете потрясающие безопасные эксперименты с железом.

Как определить степень окисления соединения?

Как мы уже установили, соединение должно быть нейтральным. Рассмотрим AlCl₃.

[Викимедиа]

Как мы уже говорили выше, заряд ионов в хлоре равен -1, а в этом соединении есть три атома хлора.Соответственно для компенсации минусов заряд алюминия должен быть +3.

Как определить степень окисления O₂?

Когда кислород находится в свободном состоянии (не вступая в реакцию с какими-либо элементами), степень окисления равна нулю (фактически, как и другие элементарные элементы).

Если кислород входит в состав любого гидроксида, например гидроксида водорода h3O2, он будет иметь степень окисления -1.

Если кислород взаимодействует с фтором (F), он будет иметь степень окисления +2.

Рассмотрим степень окисления водорода H

Этот химический элемент имеет степень окисления +1 (кроме молекулярного состояния водорода), но в исключительных случаях.

via GIPHY

Например, в воде HO степень окисления водорода будет +1, потому что степень окисления кислорода равна -2, и поэтому все соединение, согласно правилам, имеет нейтральный заряд.

Но если мы возьмем NaH, степень окисления H будет -1, так как у натрия заряд +1.

Как определить степень окисления фтора (F)

Хотя степень окисления химических элементов зависит в большинстве случаев от множества факторов, фтор всегда будет иметь степень окисления -1. Это связано с тем, что фтор имеет низкую электрическую отрицательность, то есть атомы F неохотно вырываются из собственных электронов, но интенсивно притягивают электроны других элементов.

Правило: сумма степеней окисления равна заряду химического элемента.

Сумма степеней окисления всех атомов соединения должна быть нейтральной. С помощью этого правила мы можем проверить, ошиблись ли мы при решении химической задачи.

Как определить степень окисления? Вот несколько полезных советов, которые помогут в решении проблем:

Таблица Менделеева пригодится, чтобы сделать расчет точным. Вы должны научиться правильно пользоваться им и различать, где находятся металлы и неметаллы.

Чтобы найти степень окисления металлов, которая часто имеет несколько соответствующих значений, вы должны определить их по степени окисления других атомов в соединении.

Если вы сложите все величины окисления атомов в химической связи, вы всегда получите нулевую степень окисления.

Наивысшая степень окисления элемента определяется с помощью таблицы Менделеева по группе, в которой он находится.

Металлы во всех соединениях имеют положительную степень окисления.

В соединениях с неметаллами водород имеет степень окисления +1, а степень окисления металлов - -1.

В соединениях кислород имеет степень окисления -2, за исключением H₂O₂, OF₂, K₂O₂.

[Депонировать фотографии]

Степени окисления неметаллов при соединении с атомами металлов всегда будут отрицательными, но при взаимодействии с атомами неметаллов они могут иметь положительную или отрицательную степень окисления.

Чтобы найти наивысшую степень окисления неметаллов, из числа 8 вычтите номер группы, в которой находится элемент, и наивысшая степень окисления со знаком плюс будет равна количеству электронов на внешнем слое. . Чтобы узнать количество электронов во внешнем слое, посмотрите на номер группы в периодической таблице.

.

Окисление и восстановление

Окисление и сокращение


Окисление-восстановление Реакция

Термин окисление первоначально использовался для описания реакции, в которых элемент соединяется с кислородом.

Пример: реакция между металлическим магнием и кислородом с образованием Форма оксида магния предполагает окисление магния.

Термин сокращение происходит от латинского корня, означающего "вести назад."Все, что ведет к металлический магний, следовательно, включает восстановление.

Реакция между оксидом магния и углеродом при 2000 ° C до образуют металлический магний и окись углерода являются примером восстановление оксида магния до металлического магния.

После открытия электронов химики убедились что окислительно-восстановительные реакции включают перенос электроны от одного атома к другому. С этой точки зрения реакция между магнием и кислородом записывается следующим образом.

2 Mg + O 2 2 [Mg 2+ ] [O 2- ]

В ходе этой реакции каждый атом магния теряет два электроны с образованием иона Mg 2+ .

мг Mg 2+ + 2 e -

И каждая молекула O 2 получает четыре электрона, образуя пара ионов O 2-.

O 2 + 4 e - 2 O 2-

Потому что электроны не создаются и не разрушаются в результате химической реакции, окисление и восстановление связаны.Как показано на рисунке, невозможно иметь одно без другого. на рисунке ниже.


Роль окисления Число реакций окисления-восстановления

Химики со временем расширили идею окисления и редукция к реакциям, формально не связанным с переносом электронов.

Рассмотрим следующую реакцию.

CO ( г ) + H 2 O ( г ) CO 2 ( г ) + H 2 ( г )

Как видно на рисунке ниже, общее количество электронов в валентной оболочке каждого атома остается постоянным в эта реакция.

В этой реакции изменяется степень окисления этих атомы. Степень окисления углерода увеличивается с +2 до +4, в то время как степень окисления водорода уменьшается с +1 до 0.

Следовательно, окисление и восстановление являются лучшими определяется следующим образом. Окисление происходит, когда степень окисления атома становится больше. Уменьшение происходит, когда степень окисления атома становится меньше.


Сравнение чисел окисления Истинный заряд на ионах

Термины ионный и ковалентный описывают крайности континуума связи. Есть ковалентность характер даже в самых ионных соединениях и наоборот.

Полезно подумать о соединениях основной группы металлы, как если бы они содержали положительные и отрицательные ионы.В химию оксида магния, например, легко понять если предположить, что MgO содержит Mg 2+ и O 2- ионы. Но никакие соединения не являются на 100% ионными. Есть экспериментальный доказательства, например, что истинный заряд магния и атомов кислорода в MgO составляет +1,5 и -1,5.

Степени окисления обеспечивают компромисс между мощной моделью окислительно-восстановительных реакций исходя из предположения, что эти соединения содержат ионы, и мы знаем, что истинное заряд на ионах в этих соединениях не такой большой, как этот модель предсказывает.По определению степень окисления атома заряд, который носил бы атом, если бы соединение было чисто ионный.

Для активных металлов в группах IA и IIA разница между степенью окисления атома металла и зарядом на этот атом достаточно мал, чтобы его можно было игнорировать. Металлы основной группы в Однако группы IIIA и IVA образуют соединения, которые имеют значительный объем ковалентного характера. Это заблуждение, ибо Например, предположить, что бромид алюминия содержит Al 3+ и Br - ионов.На самом деле существует как Al 2 Br 6 молекулы.

Эта проблема становится еще более серьезной, когда мы обращаемся к химия переходных металлов. MnO, например, ионный достаточно, чтобы считаться солью, содержащей Mn 2+ и O 2- ионов. Mn 2 O 7 , с другой рука, представляет собой ковалентное соединение, которое кипит при комнатной температуре. Это поэтому более полезно думать об этом соединении, как если бы оно содержит марганец в степени окисления +7, не Mn 7+ ионы.


Окисляющие вещества и Восстановители

Давайте рассмотрим роль, которую каждый элемент играет в реакция, при которой конкретный элемент приобретает или теряет электроны ..

Когда магний реагирует с кислородом, атомы магния отдают электронов на молекулы O 2 и тем самым уменьшить кислород. Таким образом, магний действует как восстановитель в эта реакция.

2 мг + O 2 2 MgO
восстановитель
агент

Молекулы O 2 , с другой стороны, получить электроны от атомов магния и тем самым окислить магний.Таким образом, кислород является окислителем .

2 мг + О 2 2 MgO
окислительный
агент

Окислители и восстановители поэтому могут быть определены как следует. Окислители приобретают электроны. Редукционный агенты теряют электроны.

В таблице ниже указаны восстановитель и окислитель для некоторых реакций, обсуждаемых в этой сети страница. Сразу очевидна одна тенденция: Металлы основной группы действуют как восстановители во всех своих химических реакциях.

Типичные реакции металлов основной группы


Окисляющий конъюгат Пары агент / восстановитель

Металлы действуют как восстановители в своих химических реакциях.Когда медь нагревается над пламенем, например, поверхность медленно становится черным, поскольку металлическая медь снижает содержание кислорода в атмосфера с образованием оксида меди (II).

Если выключить пламя и надуть газ H 2 поверхность горячего металла, черный CuO, образовавшийся на поверхности металл медленно превращается обратно в медь. В ходе в этой реакции CuO восстанавливается до металлической меди. Таким образом, H 2 является восстановителем в этой реакции, а CuO действует как окислитель.

Важной особенностью окислительно-восстановительных реакций может быть распознается, исследуя, что происходит с медью в этой паре реакций. Первая реакция превращает металлическую медь в CuO, тем самым превращая восстановитель (Cu) в окисляющий агент (CuO). Вторая реакция превращает окислитель (CuO) в восстановитель (Cu). Каждый восстановитель поэтому связаны или связаны с конъюгированным окислителем, и наоборот.

Каждый раз, когда восстановитель теряет электроны, он образует окислитель, который мог бы получить электроны, если бы реакция была наоборот.

И наоборот, каждый раз, когда окислитель получает электроны, он образует восстановитель, который может потерять электроны, если реакция пошел в обратном направлении.

Идея о том, что окислители и восстановители связаны, или связанные, поэтому их называют конъюгатом окислительным агенты и восстановители. Конъюгат происходит от латинского корень означает «соединяться вместе». Поэтому используется для описания вещей, которые связаны или связаны, например, окислительные агенты и восстановители.

Металлы основной группы - это восстановители. Они склонны быть «сильные» восстановители. Активные металлы в группе IA, например, отдает электроны лучше любых других элементов. в периодической таблице.

Тот факт, что активный металл, такой как натрий, является сильным восстановитель должен рассказать нам кое-что об относительном сила иона Na + как окислителя.Если металлический натрий относительно хорошо отдает электроны, Na + ионы должны быть необычно плохими в улавливании электронов. Если Na является сильный восстановитель, ион Na + должен быть слабым окислитель.

И наоборот, если O 2 имеет такое высокое сродство к электроны, что он необычайно хорошо принимает их от других элементов, он должен иметь возможность удерживаться на этих электронах, как только он подбирает их. Другими словами, если O 2 - сильный окислитель, то ион O 2- должен быть слабым Восстановитель.

В целом взаимосвязь между окислением конъюгата и восстановители можно описать следующим образом. Каждый сильный восстановитель (такой как Na) имеет слабый сопряженный окислитель (например, ион Na + ). Каждый сильный окислитель (такой как O 2 ) имеет слабую сопряженный восстановитель (такой как O 2- ион).


Относительная сила металлов как восстановителей

Мы можем определить относительную прочность пары металлов как восстановителей, определяя, происходит ли реакция, когда один из этих металлов смешивается с солью другого. Рассмотрим относительная прочность железа и алюминия, например. Ничего происходит, когда мы смешиваем порошковый металлический алюминий с оксидом железа (III). Однако, если мы поместим эту смесь в тигель и получим реакция началась с небольшого нагревания, бурная реакция происходит с образованием оксида алюминия и металлического расплавленного железа.

2 Al ( с ) + Fe 2 O 3 ( с ) Al 2 O 3 ( с ) + 2 Fe ( л )

Назначив степени окисления, мы можем определить степень окисления и уменьшение половин реакции.

Алюминий окисляется до Al 2 O 3 в этом реакция, что означает, что Fe 2 O 3 должен быть окислитель. Напротив, Fe 2 O 3 является восстановлен до металлического железа, а это значит, что алюминий должен быть Восстановитель.Потому что восстановитель всегда преобразуется в его сопряженный окислитель в окислительно-восстановительном реакции продукты этой реакции включают новый окислительный агент (Al 2 O 3 ) и новый восстановитель (Fe).

Поскольку реакция идет в этом направлении, кажется разумно предположить, что исходные материалы содержат более сильный восстановитель и более сильный окислитель.

Другими словами, если алюминий восстанавливает Fe 2 O 3 чтобы сформировать Al 2 O 3 и железо металлическое, алюминий должен быть более сильным восстановителем, чем железо.

Из того факта, что алюминий не может уменьшить хлорид натрия с образованием металлического натрия, который исходные материалы в этой реакции более слабый окислитель и более слабый Восстановитель.

Мы можем проверить эту гипотезу, спросив: что происходит, когда мы попытаться запустить реакцию в обратном направлении? (Натрий металл, достаточно прочный, чтобы преобразовать соль алюминия в алюминий металл?) Когда эта реакция запускается, мы обнаруживаем, что металлический натрий может, фактически, восстановить хлорид алюминия до металлического алюминия и натрия хлорид, когда реакция протекает при температуре, достаточно высокой, чтобы расплавить реагенты.

3 Na ( л ) + AlCl 3 ( л ) 3 NaCl ( л ) + Al ( л )

Если натрий достаточно сильный для восстановления Al 3+ соли с металлическим алюминием, и алюминий достаточно прочен Fe 3+ солей металлического железа, относительные силы эти восстановители можно резюмировать следующим образом.

Na> Al> Fe

Практическая задача 4:

Использование следующие уравнения для определения относительной сильные стороны натрия, магния, алюминия и кальция металл в качестве восстановителя.

2 Na + MgCl 2 2 NaCl + Mg
Al + MgBr 2
Са + MgI 2 CaI 2 + Mg
Ca + 2 NaCl

Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 4

.

Степени окисления (степени окисления)

 

Использование степеней окисления для определения того, что было окислено, а что восстановлено

Это наиболее распространенное использование степеней окисления.

Помните:

Окисление связано с увеличением степени окисления

Восстановление включает снижение степени окисления

В каждом из следующих примеров мы должны решить, включает ли реакция окислительно-восстановительный потенциал, и если да, то что было окислено, а что восстановлено.

Пример 1:

Это реакция между магнием и соляной кислотой или газообразным хлористым водородом:

Изменилась ли степень окисления чего-либо? Да, они есть - у вас есть два элемента, которые находятся в соединениях с одной стороны уравнения и как несоединенные элементы с другой. Чтобы быть уверенным, проверьте все степени окисления :.

Степень окисления магния увеличилась - он окислился. Степень окисления водорода упала - она ​​уменьшилась.Хлор находится в одной и той же степени окисления по обе стороны уравнения - он не был окислен или восстановлен.

Пример 2:

Реакция между гидроксидом натрия и соляной кислотой:

Проверка всех степеней окисления:

Ничего не изменилось. Это не окислительно-восстановительная реакция.

Пример 3:

Это подлый! Реакция между хлором и разбавленным холодным раствором гидроксида натрия:

Очевидно, что хлор изменил степень окисления, потому что он попал в соединения, начиная с исходного элемента.Проверка всех степеней окисления показывает:

Хлор только вещь, чтобы изменить степень окисления. Он был окислен или восстановлен? Да! И то и другое! Один атом был восстановлен, потому что его степень окисления упала. Другой был окислен.

Это хороший пример реакции диспропорционирования . Реакция диспропорционирования - это реакция, в которой одно вещество одновременно окисляется и восстанавливается.

 

Использование степеней окисления для определения окислителя и восстановителя

Это лишь незначительное дополнение к последнему разделу.Если вы знаете, что было окислено, а что восстановлено, вы можете легко определить, что такое окислитель и восстановитель.

Пример 1

Это реакция между ионами хрома (III) и металлическим цинком:

Степень окисления хрома изменилась с +3 до +2, и поэтому он был восстановлен. Цинк перешел от нулевой степени окисления в элементе до +2. Он окислился.

Так что же происходит с уменьшением? Это цинк - цинк отдает электроны ионам хрома (III).Итак, цинк - это восстановитель.

Точно так же вы можете вычислить, что окислителем должны быть ионы хрома (III), потому что они отбирают электроны у цинка.

Пример 2

Это уравнение реакции между ионами манганата (VII) и ионами железа (II) в кислых условиях. Это прорабатывается далее на странице.

Если взглянуть быстро, становится очевидным, что ионы железа (II) окислены до ионов железа (III).Каждый из них потерял электрон, а их степень окисления увеличилась с +2 до +3.

Водород все еще находится в степени окисления +1 до и после реакции, но ионы манганата (VII) явно изменились. Если определить степень окисления марганца, то она упала с +7 до +2 - снижение.

Итак, ионы железа (II) окислены, а ионы манганата (VII) восстановлены.

Что восстановило ионы манганата (VII) - ясно, что это ионы железа (II).Железо - единственное, что имеет измененную степень окисления. Итак, ионы железа (II) являются восстановителем.

Точно так же ионы манганата (VII) должны быть окислителем.

 

Использование степеней окисления для определения реакционных соотношений

Это иногда полезно, когда вам нужно разработать реакционные пропорции для использования в реакциях титрования, где у вас недостаточно информации, чтобы разработать полное ионное уравнение.

Помните, что каждый раз, когда степень окисления изменяется на одну единицу, переносится один электрон. Если степень окисления одного вещества в реакции падает на 2, это означает, что оно приобрело 2 электрона.

Что-то еще в реакции должно терять эти электроны. Любое снижение степени окисления одним веществом должно сопровождаться повышением такой же степени окисления другим веществом.

 

Этот пример основан на информации из старого вопроса AQA уровня A.

Ионы, содержащие церий в степени окисления +4, являются окислителями. (Они сложнее, чем просто Ce 4+ .) Они могут окислять ионы, содержащие молибден, от степени окисления +2 до +6 (от Mo 2+ до MoO 4 2- ). При этом церий восстанавливается до степени окисления +3 (Ce 3+ ). Какие пропорции реагирования?

Степень окисления молибдена увеличивается на 4. Это означает, что степень окисления церия должна снизиться на 4 для компенсации.

Но степень окисления церия в каждом из его ионов падает только с +4 до +3, то есть на 1. Таким образом, очевидно, что на каждый ион молибдена должно приходиться 4 иона церия.

Реакционные пропорции: 4 церийсодержащих иона на 1 ион молибдена.

 

Или, если взять более общий пример, включающий ионы железа (II) и ионы манганата (VII). . .

Раствор манганата калия (VII), KMnO 4 , подкисленный разбавленной серной кислотой, окисляет ионы железа (II) до ионов железа (III).При этом ионы манганата (VII) восстанавливаются до ионов марганца (II). Используйте степени окисления, чтобы составить уравнение реакции.

Степень окисления марганца в ионе манганата (VII) +7. Название говорит вам об этом, но попробуйте еще раз для практики!

При переходе к ионам марганца (II) степень окисления марганца снизилась на 5. Каждый ион железа (II), который вступает в реакцию, увеличивает степень окисления на 1. Это означает, что должно быть пять ионов железа (II), реагирующих на каждый ион манганата (VII).

Следовательно, левая часть уравнения будет иметь вид: MnO 4 - + 5Fe 2+ +?

Правая часть будет: Mn 2+ + 5Fe 3+ +?

После этого вам придется гадать, как уравновесить оставшиеся атомы и заряды. В этом случае, например, весьма вероятно, что кислород попадет в воду. Это означает, что вам откуда-то нужен водород.

Это не проблема, потому что реакция протекает в растворе кислоты, поэтому водород вполне может происходить из ионов водорода.

В конечном итоге вы получите это:

Лично я предпочел бы выводить эти уравнения из электронных полууравнений!

.-, Fe4 [Fe (CN) 6] 3, Nh5NO3, so42-, ch4cooh, cuso4 * 5h3o).


Степень окисления атома - это заряд этого атома после ионного приближения его гетероядерных связей. Степень окисления является синонимом степени окисления. Определить степень окисления по структуре Льюиса (рис. 1a) даже проще, чем по молекулярной формуле (рис. 1b). Степень окисления каждого атома может быть рассчитана путем вычитания суммы неподеленных пар и электронов, которые он получает от связей, из количества валентных электронов.Связи между атомами одного элемента (гомоядерные связи) всегда делятся поровну.

Рисунок 1. Различные способы отображения степеней окисления этанола и уксусной кислоты. R - это сокращение для любой группы, в которой атом углерода присоединен к остальной части молекулы связью C-C. Обратите внимание, что замена группы CH 3 на R не изменяет степень окисления центрального атома. → Скачать изображение высокого качества

При работе с органическими соединениями и формулами с несколькими атомами одного и того же элемента легче работать с молекулярными формулами и средними степенями окисления (рис. 1d).Органические соединения можно записать таким образом, что все, что не меняется до первой связи C-C, заменяется сокращением R (рис. 1c). В отличие от радикалов в органических молекулах, R не может быть водородом. Поскольку электроны между двумя атомами углерода распределены равномерно, группа R не изменяет степень окисления атома углерода, к которому она присоединена. Вы можете найти примеры использования на странице Разделите окислительно-восстановительную реакцию на две половинные реакции.

Правила присвоения степеней окисления

  • Степень окисления свободного элемента всегда равна 0.
  • Степень окисления одноатомного иона равна заряду иона.
  • Фтору в соединениях всегда присваивается степень окисления -1.
  • Щелочные металлы (группа I) всегда имеют степень окисления +1.
  • Щелочноземельным металлам (группа II) всегда присваивается степень окисления +2.
  • Кислород почти всегда имеет степень окисления -2, за исключением пероксидов (H 2 O 2 ), где она равна -1, и соединений с фтором (OF 2 ), где она равна +2.
  • Водород имеет степень окисления +1 в сочетании с неметаллами, но имеет степень окисления -1 в сочетании с металлами.
  • Алгебраическая сумма степеней окисления элементов в соединении равна нулю.
  • Алгебраическая сумма степеней окисления иона равна заряду иона.

Определение степени окисления органических соединений

  • Степень окисления любого химически связанного углерода может быть назначена добавлением -1 для каждого дополнительного электроположительного атома (H, Na, Ca, B) и +1 для каждого еще электроотрицательного атома (O, Cl, N, P) и 0 для каждого атома углерода, непосредственно связанного с представляющим интерес углеродом.Например:
.

Смотрите также