ВАЛЕНТНОСТЬ И СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ.
Понятие валентности (атомности) было введено в химию английским химиком Э. Франклендом в 1853 году.
Валентность (от латинского а е а - сила) - свойство атома данного элемента присоединять или замещать определенное число атомов другого элемента.
Под валентностью химического элемента понимают также его атомов образовывать химические связи в соединениях. Количественно валентность определяется числом химических связей, образованных атомом, и, естественно, не может иметь знака.
Параллельно с валентностью широкое распространение получило формальное понятие степень окисления.
Степень окисления количественно характеризуется состояние атома в соединении. Иногда ее называют окислительным числом. При определении этого понятия условно предполагают, что в простейших ковалентных соединениях значение положительной степени окисления элемента соответствует числу оттянутых от атома связывающих электронных пар, а значение отрицательной степени окисления - числом притянутых электронных пар. Таким образом, при определении степени окисления принято считать, что, соединения состоят только из положительно и отрицательно заряженных ионов.
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ - это условный заряд атома в соединении, который возник бы, если бы связи в этом соединении были бы ионными, а электроны смещены к наиболее электроотрицательному элементу.
Степень окисления может иметь отрицательное, положительное и нулевое значение, которое обычно ставится над символом элемента сверху, например:
Na2+1O-2; Cl2°; H+1Cl-1; N2°Иногда абсолютная величина степени окисления совпадает со значением валентности, а иногда и не совпадает.
Например, в хлороводороде НСl степень окисления водорода +1, хлора -1 и валентность того и другого элемента равна 1.
В молекуле азота N2 имеются три электронные пары между атомами азота NєN, поэтому он трехвалентен. Но степень окисления азота равна нулю, т.к. здесь нельзя предположить смещения электронных пар. (Спроси преподавателя)
Таким образом, нужно хорошо понимать разницу между валентностью и степенью окисления и никогда не смешивать эти понятия.
1)0трицательное значение степени окисления будет у более электроотрицательных атомов, которые приняли электроны от других атомов, которые приняли электроны от других атомов (или в их сторону смещены общие электронные пары).
- фтор в соединениях с другими элементами имеет всегда степень
окисления -1,
- кислород в соединениях проявляет степень окисления -2 (Исключения: кроме соединения с фтором – O+2F2, -1 пероксидах Н2О2-1, Na2O2-1),
- водород в соединениях с металлами (Ca+2H2-1; Na+1H) -1.
2) Положительное значение степени окисления имеют наименее
электроотрицательные атомы в соединении, атомы, которые отдают
свои электроны другим атомам (или связующее электронное облако
оттянуто от них).
- к ним относятся металлы (Na2+1O; Ca+2S; Fe+3Cl3 и т.д.)
- водород в соединениях с неметаллами часто имеет степень окисления +1,
3)Нулевое значение степени окисления будет в молекулах простых веществ и веществ находящихся в атомном состоянии (N2°, O2°, Cl2°, Na°, С° и т.д.).
4) Степень окисления может быть выражена и дробным числом,
например
K+1O2-1: 2; Fe3 +8 : 3O4-2
5)Алгебраическая сумма степеней окисления атомов в химических соединении всегда равна нулю, а в сложном ионе - заряду иона
4P + 5O2 -> 2P2O5 соединение
4K + O2 -> 2K2O соединение
N2 + 2O2 -> 2NO2 соединение
2Cl2 + O2 -> 2Cl2O соединение
Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2 замещение
FeCl2 + Zn -> ZnCl2 + Fe замещение
2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O разложение
MgSiO3 -> MgO + SiO2 разложение
H2CO3 -> CO2 + H2O разложение
H3PO4 + 3LiOH -> Li3PO4 + 3H2O обмен
Cu(NO3)2 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + 2NaNO3 обмен
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O обмен
2AlBr3 + 3Cl2 -> 2AlCl3 + 3Br2
2SO2 + O2 -> 2SO3 соединение
Fe2O3 + 3Zn ->3 ZnO +2 Fe замещение
2K + 2H2O -> 2KOH + H2 замещение
Mg(OH)2 + 2HCl -> MgCl2 + 2H2O обмен
Cu(OH)2 -> CuO + H2O разложение
Na2O + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O обмен
6Li + N2 -> 2Li3N соединение
Al2O3 + 6HNO3 -> 2Al(NO3)3 + 3H2O обмен
ZnO + CO2 -> ZnCO3 соединение