家 / 皮膚炎/ 化学元素の酸化状態を調べる方法。酸化状態とは何か、その求め方と整理方法

化学元素の酸化状態を調べる方法。酸化状態とは何か、その求め方と整理方法

化学では、さまざまな酸化還元プロセスの説明がなければ完了しません。 酸化状態 - あらゆる化学元素の原子の電荷を決定できる特別な従来の量.

酸化状態 (多くの場合、一致しないので、価数と混同しないでください) をノートブックに記入すると想像すると、ゼロ記号 (単体の場合は 0) とプラス (当社にとって関心のある物質の上に +) またはマイナス (-) を付けます。それはともかく、それらは化学において大きな役割を果たしており、CO (酸化状態) を決定する能力はこの主題の研究において必要な基礎であり、それがなければさらなる行動は意味を持ちません。

CO を使って説明します。化学的特性物質 (または個々の要素)、その正しいスペル国際名（使用言語に関係なく、どの国や国でも理解できる）や数式、特徴による分類も可能です。

次数には 3 つのタイプがあります: 最高 (これを決定するには、要素がどのグループに属しているかを知る必要があります)、中間、最低 (要素が属するグループの番号を数字 8 から引く必要があります)当然、D. メンデレーエフ 8 グループしかないため、数字の 8 が取られます)。酸化状態とその正しい配置の決定については、以下で詳しく説明します。

酸化状態はどのように決定されるか: 一定の CO

まず、CO は可変または定数になる可能性があります

一定の酸化状態の決定は、多くの作業このために必要なのは、PS (周期表) を使用する能力だけです。したがって、いくつかの特定のルールがあります。

ゼロ度。 S、O2、Al、Kなどの単体物質のみがそれを持っていることは上で述べました。
分子が中性の場合 (つまり、電荷を持たない場合)、酸化状態の合計はゼロになります。ただし、イオンの場合、合計はイオン自体の電荷と等しくなければなりません。
周期表の I、II、III 族には、主に金属が存在します。これらのグループの要素は正の電荷を持ち、その数はグループ番号 (+1、+2、または +3) に対応します。おそらく大きな例外は鉄 (Fe) です。その CO は +2 と +3 の両方になります。
水素 CO (H) は、ほとんどの場合 +1 (非金属: HCl、H2S と相互作用する場合) ですが、場合によっては -1 に設定されます (金属との化合物で水素化物を形成する場合: KH、MgH2)。
CO酸素(O)+2。この元素を含む化合物は酸化物（MgO、Na2O、H2O - 水）を形成します。ただし、酸素の酸化状態が -1 である場合 (過酸化物の形成)、または還元剤として作用する場合もあります (酸素の酸化特性が弱いため、フッ素 F と組み合わせて)。

この情報に基づいて、さまざまな複雑な物質に酸化状態が割り当てられ、酸化還元反応などが説明されますが、それについては後で詳しく説明します。

変数CO

一部の化学元素は、複数の酸化状態を持ち、その式に応じて変化するという点で異なります。ルールによれば、すべての累乗の合計もゼロに等しくなければなりませんが、それを見つけるには、いくつかの計算を行う必要があります。書かれた形式では次のように単純に見えます代数方程式しかし、時間が経つにつれて、私たちはそれがうまくなり、アクションのアルゴリズム全体を精神的にコンパイルして迅速に実行することは難しくありません。

言葉で理解するのは簡単ではないので、すぐに実践に移ったほうがよいでしょう。

HNO3 - この式では、窒素 (N) の酸化度を決定します。化学では元素の名前を読み、酸化状態の配列にも端からアプローチしていきます。つまり、酸素COは-2であることがわかります。酸化数に右側の係数 (ある場合)、-2*3=-6 を乗算する必要があります。次に水素 (H) に進みます。式中の CO は +1 になります。これは、総 CO をゼロにするためには 6 を加算する必要があることを意味します。+1+6-7=-0 を確認してください。

さらなる演習は最後にありますが、最初に、どの元素が酸化状態が変化するかを判断する必要があります。原則として、を除くすべての要素最初の3つグループは度合いを変えます。ほとんど輝かしい例ハロゲン（フッ素 F を除く VII 族の元素）、IV 族および希ガスです。以下に、さまざまな程度の金属と非金属のリストを示します。

H (+1、-1);
(-3、+1、+2) である;
B (-1、+1、+2、+3);
C (-4、-2、+2、+4);
N (-3、-1、+1、+3、+5);
O(-2, -1);
マグネシウム (+1、+2);
Si (-4、-3、-2、-1、+2、+4);
P (-3、-2、-1、+1、+3、+5);
S (-2、+2、+4、+6);
Cl (-1、+1、+3、+5、+7)。

これはほんの少数の要素です。 CO を識別する方法を学ぶには学習と練習が必要ですが、これは定数 CO と可変 CO をすべて暗記する必要があるという意味ではありません。後者の方がはるかに一般的であることを覚えておいてください。多くの場合、係数とどのような物質が表されるかが重要な役割を果たします。たとえば、硫化物では硫黄 (S) は負の度合いを持ち、酸化物では酸素 (O)、塩化物では塩素 (Cl) になります。したがって、これらの塩では、別の元素が正の度数をとります（この状況では還元剤と呼ばれます）。

問題を解いて酸化の度合いを知る

ここで最も重要なこと、つまり練習に移ります。次のタスクを自分で完了してから、ソリューションの内訳を見て答えを確認してください。

K2Cr2O7 - クロムの度合いを調べます。
酸素の CO は -2、カリウムの場合は +1、クロムの場合はこれを未知の変数 x として指定します。合計値は 0 です。したがって、+1*2+2*x-2*7=0 という式を作成します。それを解くと、答え 6 が得られます。確認しましょう - すべてが一致しています。これは、タスクが解決されたことを意味します。
H2SO4 - 硫黄の度合いを調べます。
同じ概念を使用して、+2*1+x-2*4=0 という方程式を作成します。次: 2+x-8=0.x=8-2; x=6。

簡単な結論

酸化状態を自分で決定する方法を学ぶには、方程式を書けるだけでなく、さまざまな群の元素の特性を徹底的に研究し、代数のレッスンを覚えて、未知の変数を使って方程式を作成して解く必要があります。
ルールには例外があり、忘れてはいけないことを忘れないでください。ここでは CO 変数を持つ要素について話しています。また、多くの問題や方程式を解くには、係数を設定する能力 (そして、これが行われる目的を知る) が必要です。

編集「サイト」

目標： 原子価の勉強を続けてください。酸化状態の概念を教えてください。酸化状態の種類 (正、負、ゼロ値) を考慮してください。化合物内の原子の酸化状態を正しく決定する方法を学びます。研究中の概念を比較し、一般化するためのテクニックを教えます。化学式を使用して酸化の程度を決定するスキルを開発します。スキルを開発し続ける独立した仕事; 開発を促進する論理的思考。寛容の精神（他人の意見に対する寛容さと尊重）と相互扶助の精神を養うこと。美的教育を実施する（プレゼンテーションを使用する場合、ボードやノートのデザインを通じて）。

授業中

私。開催時間

生徒のレッスン参加状況を確認しています。

Ⅱ。レッスンの準備中。

レッスンには次のものが必要です。周期表 D.I.メンデレーエフ、教科書、ワークブック、ペン、鉛筆。

Ⅲ。宿題の確認.

正面からの調査、カードを使用してボードで作業する人、テスト、そしてこの段階の結論は知的なゲームになります。

1. カードを扱う。

カード1枚

二酸化炭素中の炭素と酸素の質量分率 (%) を求めます。 (CO 2 ) .

2カード

H 2 S 分子の結合の種類を決定し、構造と結合を記述します。電子式分子。

2. 正面調査

化学結合とは何ですか?
どのような種類の化学結合を知っていますか?
どの結合を共有結合と呼びますか?
どの共有結合が区別されますか?
価数とは何ですか?
価数はどのように定義すればよいでしょうか?
原子価が変化する元素 (金属および非金属) はどれですか?

3. テスト

1. どの分子に非極性の共有結合が存在しますか?

2 . 非極性の共有結合が形成されると三重結合を形成する分子はどれですか?

3 。正に荷電したイオンは何と呼ばれますか?

A) カチオン

B) 分子

B) アニオン

D) 結晶

4. イオン性化合物の物質は何列目にありますか?

A) CH4、NH3、Mg

B) Cl2、MgO、NaCl

B) MgF2、NaCl、CaCl2

D) H 2 S、HCl、H 2 O

5 。価数は次のように決定されます。

A) グループ番号別

B) 不対電子の数による

B) 化学結合の種類別

D) 期間番号による。

4. 知的ゲーム"○×ゲーム" »

極性の共有結合を持つ物質を見つけます。

Ⅳ。新しい教材の学習

酸化状態は、分子内の原子の状態の重要な特性です。原子価は、原子の励起の過程でのみ、原子内の不対電子の数、孤立電子対を持つ軌道によって決まります。通常、元素の最高価数はグループ番号と同じです。異なる化学結合を持つ化合物の酸化の程度は、異なる方法で形成されます。

異なる化学結合を持つ分子の酸化状態はどのように形成されるのでしょうか?

1) イオン結合を持つ化合物では、元素の酸化状態はイオンの電荷と等しくなります。

2) 非極性の共有結合を持つ化合物 (単体の分子) では、元素の酸化状態は 0 です。

N 2 0、C私 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0

3) 極性共有結合を持つ分子の場合、酸化状態はイオン性化学結合を持つ分子と同様に決定されます。

元素の酸化状態 分子がイオンで構成されていると仮定した場合、は分子内の原子の条件付き電荷です。

原子の酸化状態には、価数とは異なり、符号があります。正、負、ゼロのいずれかになります。

価数は元素記号の上にあるローマ数字で示されます。

Ⅱ	私	Ⅳ
鉄	銅	S,

酸化状態は元素記号の上に電荷を付けたアラビア数字で示されます ( Mg +2 、Ca +2 、N+1、C.I.ˉ¹).

正の酸化状態は、これらの原子に与えられた電子の数に等しい。原子は、最高の酸化状態を示しながら（ОF 2 を除く）、元素が位置するグループの数に対応するすべての価電子（主要グループの場合、これらは外側準位の電子）を放棄できます。例: グループ II の主要なサブグループの最高の酸化状態は +2 ( 亜鉛 +2) 正の程度は、F、He、Ne を除く金属と非金属の両方で示されます。例: C+4、ナ+1 , アル+3

負の酸化状態は、特定の原子が受け取る電子の数に等しく、非金属でのみ示されます。非金属原子は、外部準位を完成させるために不足している電子を追加するため、負の次数を示します。

IV 〜 VII 族の主なサブグループの元素の場合、最小酸化状態は数値的には以下に等しくなります。

例えば：

最高の酸化状態と最低の酸化状態の間の酸化状態の値は、中間と呼ばれます。

*より高い*	中級	最低
	C +3、C +2、C 0、C -2

非極性の共有結合を持つ化合物 (単体の物質の分子) では、元素の酸化状態は 0 です。 N 2 0 、と私 2 0 , F 2 0 , S 0 , A.I. 0

化合物内の原子の酸化状態を判断するには、次のようないくつかの規定を考慮する必要があります。

1. 酸化状態Fすべての接続で「-1」に等しくなります。ナ +1 F -1 , H +1 F -1

2. ほとんどの化合物の酸素の酸化状態は (-2) です。例外: OF 2 、酸化状態は O +2 です。F -1

3. ほとんどの化合物中の水素の酸化状態は +1 ですが、活性金属を含む化合物では酸化状態が (-1) になります。ナ +1 H -1

4. 主要サブグループの金属の酸化度私, Ⅱ, Ⅲすべての化合物の基は +1、+2、+3 です。

一定の酸化状態を持つ元素は次のとおりです。

A) アルカリ金属 (Li、Na、K、Pb、Si、Fr) - 酸化状態 +1

B) (Hg) を除くグループの II 主要サブグループの元素: Be、Mg、Ca、Sr、Ra、Zn、Cd - 酸化状態 +2

B) 要素グループIII：Al - 酸化状態+3

化合物で式を構成するためのアルゴリズム:

片道

1 。電気陰性度が低い元素が 1 番目に書かれ、電気陰性度が高い元素が 2 番目に書かれます。

2 。 1番目に書かれた元素はプラスの電荷「+」を持ち、2番目に書かれた元素はマイナスの電荷「-」を持ちます。

3 。各元素の酸化状態を示します。

4 。酸化状態の公倍数を求めます。

5. 最小公倍数を酸化状態の値で割って、得られた指数を対応する元素の記号の後の右下に割り当てます。

6. 酸化状態が偶数から奇数の場合、右下の記号の横に「+」と「-」記号のない十字が表示されます。

7. 酸化数が偶数の場合は、まず酸化数を次のように還元する必要があります。最小値酸化状態を示し、「+」と「-」記号のないバツ印を付けます。 C +4 O -2

方法 2

1 。 N の酸化状態を X で表し、O の酸化状態を示します。 N 2 バツ○ 3 -2

2 。負電荷の合計を決定します。これを行うには、酸素の酸化状態に酸素指数を掛けます: 3 · (-2) = -6

3 分子が電気的に中性であるためには、正電荷の合計を決定する必要があります: X2 = 2X

4 .代数方程式を作成します。

N 2 + 3 ○ 3 –2

V。統合

1) 「Snake」というゲームで話題を補強します。

ゲームのルール: 教師がカードを配ります。各カードには 1 つの質問と、別の質問に対する 1 つの回答が含まれています。

先生がゲームを始めます。質問が読み上げられると、私の質問に対する答えがカードに書かれている生徒が手を挙げて答えます。答えが正しければ、質問を読み、この質問に対する答えを持っている生徒が手を挙げて答える、などです。正解の蛇が形成されます。

化学元素の原子の酸化状態はどこでどのように示されるのでしょうか?
答え: 電荷「+」と「-」を持つ元素記号の上にあるアラビア数字。
原子ではどのような酸化状態が区別されるのか化学元素?
答え：中級
金属はどの程度の強度を示しますか?
答え: 正、負、ゼロ。
非極性の共有結合を持つ単体物質や分子はどの程度の強度を示しますか?
答え：ポジティブ
カチオンとアニオンはどのような電荷を持っていますか?
答え：ヌル。
正の酸化状態と負の酸化状態の間にある酸化状態の名前は何でしょう。
答え: ポジティブ、ネガティブ

2) 次の要素からなる物質の式を書け

NとH
RとO
亜鉛と塩素

3) 酸化状態が変化しない物質を見つけて取り除きます。

Na、Cr、Fe、K、N、Hg、S、Al、C

VI。レッスンのまとめ。

コメント付きの評価

Ⅶ。宿題

§23、pp.67-72、§23-page 72 No. 1-4 の後にタスクを完了します。

電気陰性度は、化学元素の原子の他の特性と同様、増加とともに変化します。シリアルナンバー要素を定期的に:

上のグラフは、元素の原子番号に応じた、主要なサブグループの元素の電気陰性度の変化の周期性を示しています。

周期表の下位群に移動すると、化学元素の電気陰性度は減少し、周期に沿って右に移動すると増加します。

電気陰性度は元素の非金属性を反映します。電気陰性度の値が高いほど、元素の非金属性が高くなります。

酸化状態

化合物内の元素の酸化状態を計算するにはどうすればよいですか?

1) 単体の化学元素の酸化状態は常にゼロです。

2) 複雑な物質に現れる元素がある一定度酸化：

3) ほとんどの化合物には一定の酸化状態を示す化学元素が存在します。これらの要素には次のものが含まれます。

要素	ほぼすべての化合物の酸化状態	例外
水素H	+1	アルカリ金属およびアルカリ土類金属の水素化物、例:
酸素O	-2	水素および金属過酸化物: フッ化酸素 -

4) 分子内のすべての原子の酸化状態の代数和は常に 0 です。イオン内のすべての原子の酸化状態の代数的合計は、イオンの電荷に等しくなります。

5) 最も高い (最大) 酸化状態はグループ番号に等しい。この規則に当てはまらない例外は、I 族の 2 番目の亜族の元素、VIII 族の 2 番目の亜族の元素、および酸素とフッ素です。

グループ番号が最高の酸化状態と一致しない化学元素 (必ず覚えておいてください)

6) 金属の最低酸化状態は常にゼロであり、非金属の最低酸化状態は次の式で計算されます。

非金属の最低酸化状態 = 族番号 − 8

上記のルールに基づいて、あらゆる物質の化学元素の酸化状態を確立できます。

さまざまな化合物中の元素の酸化状態を調べる

例1

硫酸中のすべての元素の酸化状態を決定します。

解決：

硫酸の式を書いてみましょう。

すべての錯体物質における水素の酸化状態は +1 です (金属水素化物を除く)。

すべての複合物質の酸素の酸化状態は -2 です (過酸化物とフッ化酸素 OF 2 を除く)。既知の酸化状態を整理してみましょう。

硫黄の酸化状態を次のように表します。バツ:

硫酸分子は、他の物質の分子と同様、一般に電気的に中性です。分子内のすべての原子の酸化状態の合計はゼロです。これは概略的には次のように表すことができます。

それらの。次の方程式が得られました。

それを解決しましょう:

したがって、硫酸中の硫黄の酸化状態は +6 です。

例 2

重クロム酸アンモニウムのすべての元素の酸化状態を決定します。

解決：

重クロム酸アンモニウムの式を書いてみましょう。

前のケースと同様に、水素と酸素の酸化状態を整理できます。

しかし、窒素とクロムという 2 つの化学元素の一度の酸化状態は不明であることがわかります。したがって、前の例と同様に酸化状態を求めることはできません (2 つの変数を持つ 1 つの方程式には単一の解が存在しません)。

この物質は塩のクラスに属しており、したがってイオン構造を持っているという事実に注意を向けましょう。したがって、重クロム酸アンモニウムの組成には NH 4 + カチオンが含まれていると正しく言えます (このカチオンの電荷は溶解度表で確認できます)。したがって、重クロム酸アンモニウムの式単位には 2 つの正の一価の NH 4 + カチオンが含まれており、物質全体が電気的に中性であるため、重クロム酸イオンの電荷は -2 に等しくなります。それらの。この物質は、NH 4 + カチオンと Cr 2 O 7 2- アニオンによって形成されます。

私たちは水素と酸素の酸化状態を知っています。イオン内のすべての元素の原子の酸化状態の合計は電荷に等しいことがわかっており、窒素とクロムの酸化状態は次のように表されます。バツそして yしたがって、次のように書くことができます。

それらの。 2 つの独立した方程式が得られます。

どれを解決するとわかりますかバツそして y:

したがって、重クロム酸アンモニウムでは、窒素の酸化状態は -3、水素 +1、クロム +6、酸素 -2 になります。

元素の酸化状態を決定する方法有機物読むことができます。

価数

原子の価数は、I、II、III などのローマ数字で示されます。

原子の原子価能力は量によって異なります。

1) 不対電子

2) 価電子準位の軌道内の孤立電子対

3) 価電子準位の空の電子軌道

水素原子の原子価可能性

水素原子の電子図形式を描いてみましょう。

3 つの要因が価電子の可能性に影響を与える可能性があると言われています。それは、不対電子の存在、外側準位の孤立電子対の存在、外側準位の空軌道の存在です。外側（唯一）のエネルギー準位に 1 つの不対電子が見えます。これに基づいて、水素は間違いなく I 価を持つことができます。ただし、最初のエネルギー準位にはサブ準位が 1 つだけあります。 さん、それらの。外側準位の水素原子には孤立電子対も空の軌道もありません。

したがって、水素原子が示すことができる唯一の原子価は I です。

炭素原子の原子価の可能性

考えてみましょう電子構造炭素原子。基底状態では、その外側レベルの電子配置は次のとおりです。

それらの。励起されていない炭素原子の外側のエネルギーレベルの基底状態では、2 つの不対電子があります。この状態では、II 価を示すことができます。ただし、炭素原子はエネルギーが与えられると非常に簡単に励起状態になり、この場合の外層の電子配置は次のような形になります。

炭素原子の励起プロセスにある程度のエネルギーが費やされるという事実にもかかわらず、その消費は 4 つの共有結合の形成によって十分に補われます。このため、価数 IV は炭素原子の特徴をより強く表します。たとえば、二酸化炭素、炭酸、およびすべての有機物質の分子において、炭素は価数 IV を持っています。

不対電子と孤立電子対に加えて、空の（）価電子準位軌道の存在も価数の可能性に影響を与えます。充填準位にそのような軌道が存在することは、原子が電子対アクセプターとして機能することができるという事実につながります。ドナー-アクセプター機構を通じて追加の共有結合を形成します。たとえば、予想に反して、次の図に明確に示されているように、一酸化炭素 CO 分子では結合は二重ではなく三重です。

窒素原子の原子価可能性

窒素原子の外部エネルギー準位の電子グラフィック式を書いてみましょう。

上の図からわかるように、通常の状態の窒素原子には 3 個の不対電子があるため、III 価を示すことができると考えるのが論理的です。実際、アンモニア (NH 3)、亜硝酸 (HNO 2)、三塩化窒素 (NCl 3) などの分子には 3 価が観察されます。

化学元素の原子の価数は、不対電子の数だけでなく、孤立電子対の存在にも依存すると上で述べました。これは、共有結合は、2 つの原子が互いに 1 つの電子を提供する場合だけでなく、孤立電子対を持つ 1 つの原子 - ドナー () が空の () を持つ別の原子に提供する場合にも形成されるという事実によるものです。 ) 軌道価数レベル (アクセプター)。それらの。窒素原子の場合、ドナー-アクセプター機構によって形成される追加の共有結合により、価数 IV も可能です。たとえば、アンモニウムカチオンの形成中に 4 つの共有結合が観察され、そのうちの 1 つはドナー - アクセプター機構によって形成されます。

共有結合の 1 つがドナー - アクセプター機構に従って形成されるという事実にもかかわらず、すべて N-H接続アンモニウムカチオンのそれらは完全に同一であり、互いに何の違いもありません。

窒素原子は V に等しい価数を示すことができません。これは、窒素原子が、2 つの電子が対になり、そのうちの 1 つがエネルギー準位に最も近い自由軌道に遷移する励起状態に遷移することが不可能であるという事実によるものです。窒素原子には何もありません d 3s 軌道への移行はエネルギー的に非常に高価であるため、新しい結合の形成ではエネルギーコストをカバーできません。多くの人は、たとえば分子内の窒素の価数は何なのか疑問に思うかもしれません。硝酸 HNO 3 または窒素酸化物 N 2 O 5? 奇妙なことに、次の構造式からわかるように、価数も IV です。

図の点線は、いわゆる 非局在化された π -繋がり。このため、末端 NO 結合は「1.5 結合」と呼ぶことができます。同様の 1.5 結合は、オゾン O 3 やベンゼン C 6 H 6 などの分子にも存在します。

リンの原子価可能性

リン原子の外部エネルギー準位の電子グラフィック式を描いてみましょう。

ご覧のとおり、基底状態のリン原子と窒素原子の外層の構造は同じであるため、窒素原子と同様にリン原子についても次の原子価が考えられると予想するのは論理的です。実際に観察された I、II、III、IV。

ただし、窒素とは異なり、リン原子には次の特徴があります。 d- 5 つの空の軌道を持つサブレベル。

この点において、電子を蒸気にして励起状態に遷移することができます 3 s-軌道:

したがって、窒素にアクセスできないリン原子の価数 V が可能です。たとえば、リン酸、ハロゲン化リン (V)、酸化リン (V) などの化合物の分子では、リン原子は 5 価を持ちます。

酸素原子の原子価可能性

酸素原子の外部エネルギー準位の電子グラフ式は次の形式になります。

第 2 準位には 2 つの不対電子が見られるため、酸素は価数 II である可能性があります。この酸素原子の価数は、ほとんどすべての化合物で観察されることに注意してください。上では、炭素原子の原子価能力を考慮する際に、一酸化炭素分子の形成について説明しました。 CO 分子内の結合は三重であるため、そこにある酸素は 3 価になります (酸素は電子対供与体です)。

酸素原子には外部の酸素原子がないため、 d-サブレベル、電子対形成 sそして p-軌道は不可能です。そのため、酸素原子の価数能力は、そのサブグループの他の元素 (硫黄など) と比較して制限されます。

硫黄原子の原子価の可能性

非励起状態の硫黄原子の外部エネルギー準位:

硫黄原子は、酸素原子と同様に、通常 2 つの不対電子を持っているため、硫黄には 2 価の電子が存在する可能性があると結論付けることができます。実際、硫化水素分子 H 2 S では、硫黄は価数 II を持っています。

ご覧のとおり、硫黄原子は外部レベルに現れます。 d-空の軌道を持つサブレベル。このため、硫黄原子は、酸素とは異なり、励起状態への遷移により価数能力を拡大することができます。したがって、孤立電子対を形成する場合 3 p-サブレベルでは、硫黄原子は次の形式の外側レベルの電子配置を取得します。

この状態では、硫黄原子には 4 つの不対電子があり、硫黄原子が IV の価数を示すことができることがわかります。実際、硫黄は分子 SO 2、SF 4、SOCl 2 などで価数 IV を持っています。

3番目に位置する2番目の孤立電子対をペアリングする場合 s-sublevel、外部エネルギーレベルは次の構成を取得します。

この状態では、VI価の発現が可能となります。 VI 価の硫黄を含む化合物の例は、SO 3、H 2 SO 4、SO 2 Cl 2 などです。

同様に、他の化学元素の原子価の可能性を考慮することができます。

イオン結合と共有結合の極性化学結合を研究する中で、2 つの化学元素からなる複雑な物質について学びました。このような物質は、二対（ラテン語のbi-「2」から）または二元素と呼ばれます。

イオン結合および極性共有結合の形成機構を検討するために例として挙げた典型的な bpnar 化合物、NaHl - 塩化ナトリウムおよび HCl - 塩化水素を思い出してみましょう。最初のケースでは、結合はイオン結合です。ナトリウム原子はその外側の電子を塩素原子に移し、電荷が -1 のイオンに変わります。そして塩素原子は電子を受け取り、電荷が-1のイオンになりました。原子がイオンに変換されるプロセスは、次のように概略的に表すことができます。

HCl 分子では、外部の不対電子の対形成と水素原子と塩素原子の共通電子対の形成により結合が形成されます。

塩化水素分子における共有結合の形成は、水素原子の 1 電子 s 雲と塩素原子の 1 電子 p 雲の重なりとして想像するのがより正確です。

化学相互作用中、共有電子対はより電気陰性度の高い塩素原子に向かって移動します。

このような条件付き料金は次のように呼ばれます 酸化状態。この概念を定義する際、共有結合極性化合物では結合電子がより電気陰性度の高い原子に完全に移動し、したがって化合物は正および負に帯電したイオンのみから構成されると従来想定されてきました。

は、化合物内の化学元素の原子の条件付き電荷であり、すべての化合物 (イオン性および共有結合極性の両方) がイオンのみで構成されているという仮定に基づいて計算されます。

酸化数には負、正、またはゼロの値を指定できます。これらの値は通常、最上部の元素記号の上に配置されます。次に例を示します。

他の原子から電子を受け取った原子、または共通の電子対が移動した原子、つまりより電気陰性度の高い元素の原子は、負の酸化状態を持ちます。フッ素は、すべての化合物において常に -1 の酸化状態を持ちます。酸素は、フッ素に次いで 2 番目に電気陰性度の高い元素であり、次のようなフッ素を含む化合物を除いて、ほとんどの場合、酸化状態は -2 です。

正の酸化状態は、他の原子に電子を与える原子、または共有電子対が引き出される原子、つまり電気陰性度の低い元素の原子に割り当てられます。金属は常に正の酸化状態をとります。主要サブグループの金属:

すべての化合物のグループ I の酸化状態は +1、
グループ II は +2 に等しい。グループ III - +3、例:

化合物では、全酸化状態は常にゼロです。これと元素の 1 つの酸化状態がわかれば、二元化合物の式を使用して別の元素の酸化状態をいつでも見つけることができます。たとえば、化合物 Cl2O2 の塩素の酸化状態を調べてみましょう。酸化状態を-2と表しましょう
酸素: Cl2O2。したがって、7 つの酸素原子は合計で負の電荷 (-2) 7 =14 を持ちます。この場合、2 つの塩素原子の合計電荷は +14 となり、1 つの塩素原子の合計電荷は次のようになります。
(+14):2 = +7.

同様に、元素の酸化状態がわかれば、炭化アルミニウム (アルミニウムと炭素の化合物) などの化合物の式を作成できます。 AlCの次にアルミニウムとカーボンの記号を書きますが、金属なのでアルミニウムの記号を先に書きましょう。元素の周期表を使用して、外側の電子の数を決定します。Al には 3 つの電子があり、C には 4 つの電子があります。アルミニウム原子は、外側の 3 つの電子を炭素に渡し、酸化状態 +3 を受け取ります。これは、アルミニウム原子の電荷に等しいです。イオン。反対に、炭素原子は不足している 4 つの電子を「大切な 8」に取り込み、酸化状態 -4 を受け取ります。

これらの値を式 AlC に書き込んで、それらの最小公倍数を見つけます。それは 12 に等しくなります。次に、インデックスを計算します。

化合物の名前を正しく付けるためには、元素の酸化状態を知ることも必要です。

二元化合物の名前 2 つの単語、つまりそれらを形成する化学元素の名前で構成されます。最初の単語は化合物の電気陰性部分 (非金属) を示し、接尾辞 -ide が付いたラテン語名が常に表示されます。主格。 2 番目の単語は、電気的陽性部分、つまり金属または電気陰性度の低い元素を示します。その名前は常に次のように表示されます。属格。陽性元素がさまざまな酸化度を示す場合、これは名前に反映され、末尾に置かれるローマ数字で酸化度を示します。

化学者の皆様へさまざまな国相互に理解するには、物質の統一された用語と命名法を作成する必要がありました。化学命名法の原則は、1785 年にフランスの化学者 A. ラヴォアジエ、A. フルクトワ、L. ギトン、C. ベルトレによって初めて開発されました。現在国際連合純粋応用化学研究所 (IUPAC) は、数カ国の科学者の活動を調整し、化学で使用される物質の命名法や用語に関する推奨事項を発行しています。

化学元素の酸化状態を知る能力は、必要な条件成功する解決策のために化学方程式、酸化還元反応について説明します。これがなければ、さまざまな化学元素間の反応から生じる物質の正確な式を作成することはできません。結果として、そのような方程式に基づいて化学問題を解決することは不可能であるか、間違っていることになります。

化学元素の酸化状態の概念
酸化状態は、酸化還元反応を説明するために使用される慣用的な値です。数値的には、正の電荷を取得した原子が放出する電子の数、または負の電荷を取得した原子がそれ自体に付着する電子の数に等しくなります。

酸化還元反応では、酸化状態の概念を使用して決定します。化学式いくつかの物質の相互作用から生じる元素の化合物。

一見すると、酸化数は化学元素の価数の概念と同じように見えるかもしれませんが、そうではありません。コンセプト価数共有結合化合物、つまり共有電子対の形成によって形成される化合物における電子相互作用を定量化するために使用されます。酸化数は、電子を失ったり獲得したりする反応を説明するために使用されます。

中性の特性である価数とは異なり、酸化状態は正、負、またはゼロの値をとることができます。正の値は提供された電子の数に対応し、負の数添付。値 0 は、元素が元素の形であるか、酸化後に 0 に還元されたか、または以前の還元後に 0 に酸化されたことを意味します。

特定の化学元素の酸化状態を決定する方法
特定の化学元素の酸化状態の決定には、次の規則が適用されます。

単体の物質の酸化状態は常にゼロです。
アルカリ金属は周期表の第 1 族に属し、酸化状態は +1 です。
アルカリ土類金属は周期表の第 2 族に属し、酸化状態は +2 です。
さまざまな非金属との化合物中の水素は常に +1 の酸化状態を示し、金属との化合物中の水素は +1 の酸化状態を示します。
無機化学の学校コースで考慮されるすべての化合物における分子状酸素の酸化状態は -2 です。フッ素-1。
製品の酸化度を判断する場合化学反応それらは、物質を構成するさまざまな元素の酸化状態の合計がゼロに等しくなければならないという電気的中性の法則に基づいています。
すべての化合物のアルミニウムは +3 の酸化状態を示します。

その後、一般に、残りの化学元素は、化合物に含まれる他の物質の原子の種類に応じてさまざまな程度の酸化を示し、示すため、困難が始まります。

より高い酸化状態、より低い酸化状態、および中間の酸化状態があります。最高度酸化は、価数と同様、周期表の化学元素のグループ番号に対応しますが、同時に正の値。最低の酸化状態は、数値的には元素の第 8 族間の差に等しくなります。中間の酸化状態は、最低の酸化状態から最高の酸化状態までの任意の数になります。

化学元素のさまざまな酸化状態をナビゲートするのに役立つように、次の補助表を示します。興味のある元素を選択すると、その元素の考えられる酸化状態の値が表示されます。まれに発生する値は括弧内に示されます。

化学元素の酸化状態を調べる方法。 酸化状態とは何か、その求め方と整理方法