Oksidlanish darajasi birikmadagi atomning shartli zaryadidir, u faqat ionlardan iborat degan faraz asosida hisoblanadi. Ushbu kontseptsiyani aniqlashda shartli ravishda bog'lovchi (valentlik) elektronlar ko'proq elektronegativ atomlarga o'tadi (qarang Elektromanfiylik ) va shuning uchun birikmalar xuddi musbat va manfiy zaryadlangan ionlardan iborat. Oksidlanish darajasi nol, manfiy va musbat qiymatlarga ega bo'lishi mumkin, ular odatda element belgisining tepasida joylashgan: .

Oksidlanish darajasining nol qiymati erkin holatdagi elementlarning atomlariga beriladi, masalan: . Oksidlanish darajasining manfiy qiymati bog'lovchi elektron buluti (elektron jufti) siljigan atomlarga ega. Uning barcha birikmalarida ftor uchun u -1 ga teng. Valentlik elektronlarini boshqa atomlarga beradigan atomlar ijobiy oksidlanish holatiga ega. Masalan, ishqoriy va ishqoriy yer metallarida u mos ravishda teng va oddiy ionlarda, K kabi, ion zaryadiga teng. Ko'pgina birikmalarda vodorod atomlarining oksidlanish darajasi teng, ammo metall gidridlarida (ularning vodorod bilan birikmalari) - va boshqalarda -1 ga teng. Kislorod -2 oksidlanish darajasi bilan tavsiflanadi, lekin, masalan, ftor bilan birgalikda u bo'ladi va peroksid birikmalarida va boshqalar) -1. Ba'zi hollarda bu qiymat kasr son sifatida ham ifodalanishi mumkin: temir oksidi (II, III) tarkibidagi temir uchun u ga teng.

Murakkab tarkibidagi atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga teng, kompleks ionda esa ionning zaryadi. Bu qoidadan foydalanib, masalan, ortofosfor kislotasidagi fosforning oksidlanish darajasini hisoblaymiz. Uni belgilab, vodorod va kislorodning oksidlanish darajasini ularning birikmadagi atomlari soniga ko'paytirsak, tenglamani olamiz: qayerdan. Xuddi shunday, biz iondagi xromning oksidlanish darajasini hisoblaymiz -.

Aralashmalarda marganetsning oksidlanish darajasi mos ravishda bo'ladi.

Eng yuqori oksidlanish darajasi uning eng yuqori ijobiy qiymati hisoblanadi. Aksariyat elementlar uchun u davriy tizimdagi guruh raqamiga teng va uning birikmalaridagi elementning muhim miqdoriy xarakteristikasi hisoblanadi. Elementning birikmalarida uchraydigan oksidlanish darajasining eng past qiymati odatda eng past oksidlanish darajasi deb ataladi; qolganlarning hammasi oraliq. Shunday qilib, oltingugurt uchun eng yuqori oksidlanish darajasi teng, eng pasti -2, oraliq.

Davriy tizim guruhlari bo'yicha elementlarning oksidlanish darajalarining o'zgarishi ularning kimyoviy xossalarining seriya raqamining oshishi bilan davriyligini aks ettiradi.

Elementlarning oksidlanish darajasi tushunchasi moddalarni tasniflashda, ularning xossalarini tavsiflashda, birikmalarni shakllantirishda va ularning xalqaro nomlarida foydalaniladi. Lekin u, ayniqsa, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini o'rganishda keng qo'llaniladi. Noorganik kimyoda “valentlik” tushunchasi o?rniga “oksidlanish darajasi” tushunchasi ko?pincha qo?llaniladi (qarang Valentlik ).

Elektromanfiylik, kimyoviy elementlar atomlarining boshqa xossalari singari, elementning tartib raqamining ko'payishi bilan davriy ravishda o'zgaradi:

Yuqoridagi grafik elementning tartib raqamiga qarab asosiy kichik guruhlar elementlarining elektron manfiyligining o'zgarishi davriyligini ko'rsatadi.

Davriy jadvalning kichik guruhi bo'ylab pastga siljishda kimyoviy elementlarning elektr manfiyligi pasayadi, davr bo'ylab o'ngga o'tganda u ortadi.

Elektromanfiylik elementlarning metall emasligini aks ettiradi: elektronegativlik qiymati qanchalik yuqori bo'lsa, elementda metall bo'lmagan xususiyatlar shunchalik ko'p namoyon bo'ladi.

Oksidlanish holati

Murakkab tarkibidagi elementning oksidlanish darajasini qanday hisoblash mumkin?

1) Oddiy moddalardagi kimyoviy elementlarning oksidlanish darajasi doimo nolga teng.

2) Murakkab moddalarda doimiy oksidlanish holatini ko'rsatadigan elementlar mavjud:

3) birikmalarning aksariyatida doimiy oksidlanish holatini ko'rsatadigan kimyoviy elementlar mavjud. Bu elementlarga quyidagilar kiradi:

4) Molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig’indisi doimo nolga teng. Iondagi barcha atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi ion zaryadiga teng.

5) Eng yuqori (maksimal) oksidlanish darajasi guruh raqamiga teng. Ushbu qoidaga kirmaydigan istisnolar I guruhning ikkilamchi kichik guruhining elementlari, VIII guruhning ikkinchi darajali kichik guruhining elementlari, shuningdek kislorod va ftordir.

Guruh raqami eng yuqori oksidlanish darajasiga to'g'ri kelmaydigan kimyoviy elementlar (eslab qolishi shart)

6) Metalllarning eng past oksidlanish darajasi har doim nolga teng, nometalllarning eng past oksidlanish darajasi quyidagi formula bilan hisoblanadi:

metall bo'lmaganning eng past oksidlanish darajasi = guruh raqami - 8

Yuqorida keltirilgan qoidalarga asoslanib, har qanday moddada kimyoviy elementning oksidlanish darajasini belgilash mumkin.

Turli birikmalardagi elementlarning oksidlanish darajalarini topish

1-misol

Sulfat kislotadagi barcha elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlang.

Yechim:

Sulfat kislota formulasini yozamiz:

Barcha murakkab moddalardagi vodorodning oksidlanish darajasi +1 (metall gidridlardan tashqari).

Barcha murakkab moddalarda kislorodning oksidlanish darajasi -2 (peroksidlar va kislorod ftorid OF 2 dan tashqari). Keling, ma'lum oksidlanish darajalarini tartibga solamiz:

Oltingugurtning oksidlanish darajasini quyidagicha belgilaymiz x:

Sulfat kislota molekulasi, har qanday moddaning molekulasi kabi, odatda elektr neytraldir, chunki. molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalari yig'indisi nolga teng. Sxematik ravishda buni quyidagicha tasvirlash mumkin:

Bular. biz quyidagi tenglamani oldik:

Keling, buni hal qilaylik:

Shunday qilib, sulfat kislotada oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng.

2-misol

Ammoniy bixromat tarkibidagi barcha elementlarning oksidlanish darajasini aniqlang.

Yechim:

Ammoniy bixromat formulasini yozamiz:

Oldingi holatda bo'lgani kabi, biz vodorod va kislorodning oksidlanish darajalarini tartibga solishimiz mumkin:

Biroq, bir vaqtning o'zida ikkita kimyoviy element - azot va xromning oksidlanish darajalari noma'lum ekanligini ko'ramiz. Shuning uchun biz oldingi misoldagi kabi oksidlanish darajalarini topa olmaymiz (ikki o'zgaruvchili bitta tenglama yagona yechimga ega emas).

Ko'rsatilgan moddaning tuzlar sinfiga tegishli ekanligiga va shunga mos ravishda ion tuzilishga ega ekanligiga e'tibor qaratamiz. Shunda biz to'g'ri aytishimiz mumkinki, ammoniy bixromat tarkibiga NH 4+ kationlari kiradi (bu kationning zaryadini eruvchanlik jadvalida ko'rish mumkin). Demak, ammoniy dixromatning formula birligida ikkita musbat bir zaryadli NH 4+ kationlari mavjud bo‘lganligi sababli, modda umuman elektr neytral bo‘lgani uchun bixromat ionining zaryadi -2 ga teng. Bular. moddani NH 4 + kationlari va Cr 2 O 7 2- anionlari hosil qiladi.

Biz vodorod va kislorodning oksidlanish darajalarini bilamiz. Ion tarkibidagi barcha elementlar atomlarining oksidlanish darajalari yig‘indisi zaryadga teng ekanligini bilib, azot va xromning oksidlanish darajalarini quyidagicha belgilash. x va y shunga ko'ra biz yozishimiz mumkin:

Bular. ikkita mustaqil tenglamani olamiz:

Qaysi birini hal qilib, biz topamiz x va y:

Shunday qilib, ammoniy bixromatda azotning oksidlanish darajalari -3, vodorod +1, xrom +6 va kislorod -2 ga teng.

Organik moddalardagi elementlarning oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkinligini o'qish mumkin.

Valentlik

Atomlarning valentligi Rim raqamlari bilan ko'rsatilgan: I, II, III va boshqalar.

Atomning valentlik imkoniyatlari miqdorga bog'liq:

1) juftlanmagan elektronlar

2) valentlik darajalari orbitallarida taqsimlanmagan elektron juftlari

3) valentlik darajasining bo'sh elektron orbitallari

Vodorod atomining valentlik imkoniyatlari

Vodorod atomining elektron grafik formulasini tasvirlaymiz:

Valentlik imkoniyatlariga uchta omil ta'sir qilishi mumkinligi aytildi - juftlashtirilmagan elektronlar mavjudligi, tashqi sathda taqsimlanmagan elektron juftlarining mavjudligi va tashqi darajadagi bo'sh (bo'sh) orbitallarning mavjudligi. Biz tashqi (va faqat) energiya darajasida bitta juftlashtirilmagan elektronni ko'ramiz. Shunga asoslanib, vodorod aynan I ga teng valentlikka ega bo'lishi mumkin. Biroq, birinchi energiya darajasida faqat bitta pastki daraja mavjud - s, bular. tashqi sathdagi vodorod atomida na taqsimlanmagan elektron juftlari, na bo'sh orbitallar mavjud emas.

Shunday qilib, vodorod atomi namoyon qilishi mumkin bo'lgan yagona valentlik I.

Uglerod atomining valentlik imkoniyatlari

Uglerod atomining elektron tuzilishini ko'rib chiqing. Asosiy holatda uning tashqi sathining elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:

Bular. Asosiy holatda qo'zg'atilmagan uglerod atomining tashqi energiya darajasi 2 ta juftlashtirilmagan elektronni o'z ichiga oladi. Bu holatda u II ga teng valentlikni namoyon qilishi mumkin. Biroq, uglerod atomi unga energiya berilganda juda oson qo'zg'aluvchan holatga o'tadi va bu holda tashqi qatlamning elektron konfiguratsiyasi quyidagi shaklni oladi:

Uglerod atomini qo'zg'atish jarayonida ma'lum energiya sarflangan bo'lsa-da, sarf-xarajatlar to'rtta kovalent bog'lanish hosil bo'lishi bilan qoplanadi. Shu sababli, valentlik IV uglerod atomi uchun ancha xarakterlidir. Masalan, uglerod karbonat angidrid, karbonat kislota va mutlaqo barcha organik moddalar molekulalarida IV valentlikka ega.

Valentlik imkoniyatlariga juftlashtirilmagan elektronlar va yolg'iz elektron juftlardan tashqari, valentlik darajasidagi bo'sh () orbitallarning mavjudligi ham ta'sir qiladi. To'ldirilgan darajadagi bunday orbitallarning mavjudligi atomning elektron juftlik qabul qiluvchi sifatida harakat qilishi mumkinligiga olib keladi, ya'ni. donor-akseptor mexanizmi orqali qo'shimcha kovalent bog'lanishlar hosil qiladi. Shunday qilib, masalan, kutilganidan farqli o'laroq, CO uglerod oksidi molekulasida bog'lanish ikki barobar emas, balki uch barobar bo'lib, bu quyidagi rasmda aniq ko'rsatilgan:

Azot atomining valentlik imkoniyatlari

Azot atomining tashqi energiya darajasining elektron-grafik formulasini yozamiz:

Yuqoridagi rasmdan ko'rinib turibdiki, azot atomi normal holatda 3 ta juftlanmagan elektronga ega va shuning uchun u III ga teng valentlikni namoyon qilishi mumkin deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri keladi. Darhaqiqat, ammiak (NH 3), azot kislotasi (HNO 2), azot triklorid (NCl 3) va boshqalar molekulalarida uch valentlik kuzatiladi.

Kimyoviy element atomining valentligi nafaqat juftlanmagan elektronlar soniga, balki bo'linmagan elektron juftlarining mavjudligiga ham bog'liqligi yuqorida aytilgan edi. Buning sababi shundaki, kovalent kimyoviy bog'lanish nafaqat ikkita atom bir-birini bittadan elektron bilan ta'minlaganida, balki taqsimlanmagan juft elektronga ega bo'lgan bitta atom - donor () uni boshqa atomga bo'sh joy bilan ta'minlaganida ham paydo bo'lishi mumkin. () orbital valentlik darajasi (akseptor). Bular. azot atomi uchun valentlik IV donor-akseptor mexanizmi tomonidan hosil qilingan qo'shimcha kovalent bog'lanish tufayli ham mumkin. Masalan, ammoniy kationining hosil bo'lishida to'rtta kovalent bog'lanish kuzatiladi, ulardan biri donor-akseptor mexanizmi tomonidan hosil bo'ladi:

Kovalent bog'lanishlardan biri donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'lishiga qaramay, ammoniy kationidagi barcha N-H bog'lari mutlaqo bir xil va bir-biridan farq qilmaydi.

V ga teng valentlik, azot atomi ko'rsatishga qodir emas. Buning sababi shundaki, azot atomi uchun qo'zg'aluvchan holatga o'tish mumkin emas, bunda ikkita elektronning juftlashishi ulardan birining energiya darajasi bo'yicha eng yaqin bo'lgan erkin orbitalga o'tishi bilan sodir bo'ladi. Azot atomida yo'q d-pastki darajali va 3s-orbitalga o'tish energetik jihatdan shunchalik qimmatga tushadiki, energiya xarajatlari yangi bog'lanishlar hosil bo'lishi bilan qoplanmaydi. Ko'pchilik hayron bo'lishi mumkin, masalan, azot kislotasi HNO 3 yoki azot oksidi N 2 O 5 molekulalarida azotning valentligi qanday? G'alati, u erda valentlik ham IV ga ega, buni quyidagi struktura formulalaridan ko'rish mumkin:

Rasmdagi nuqta chiziq deb ataladigan narsani ko'rsatadi delokalizatsiya qilingan p - ulanish. Shu sababli, NO terminal obligatsiyalarini "bir yarim" deb atash mumkin. Shunga o'xshash bir yarim bog'lanishlar ozon molekulasi O 3, benzol C 6 H 6 va boshqalarda ham uchraydi.

Fosforning valentlik imkoniyatlari

Fosfor atomining tashqi energiya darajasining elektron-grafik formulasini tasvirlaymiz:

Ko'rib turganimizdek, asosiy holatdagi fosfor atomi va azot atomining tashqi qatlamining tuzilishi bir xil va shuning uchun fosfor atomi uchun, shuningdek, azot atomi uchun mumkin bo'lgan valentliklarni kutish mantiqan to'g'ri keladi. amalda kuzatiladigan I, II, III va IV gacha.

Biroq, azotdan farqli o'laroq, fosfor atomi ham mavjud d-5 ta bo'sh orbitali bo'lgan pastki daraja.

Shu munosabat bilan u qo'zg'aluvchan holatga o'tishga qodir, elektronlarni bug'lash 3 s-orbitallar:

Shunday qilib, azot erisha olmaydigan fosfor atomi uchun V valentligi mumkin. Shunday qilib, masalan, fosfor atomi fosfor kislotasi, fosfor (V) galogenidlari, fosfor (V) oksidi va boshqalar kabi birikmalarning molekulalarida besh valentlikka ega.

Kislorod atomining valentlik imkoniyatlari

Kislorod atomining tashqi energiya darajasining elektron-grafik formulasi quyidagi shaklga ega:

Biz 2-darajada ikkita juftlashtirilmagan elektronni ko'ramiz va shuning uchun kislorod uchun II valentlik mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, kislorod atomining bu valentligi deyarli barcha birikmalarda kuzatiladi. Yuqorida, uglerod atomining valentlik imkoniyatlarini ko'rib chiqayotganda, biz uglerod oksidi molekulasining hosil bo'lishini muhokama qildik. CO molekulasidagi bog'lanish uch barobar, shuning uchun u erda kislorod uch valentli (kislorod elektron juft donor).

Kislorod atomi tashqi darajaga ega emasligi sababli d-kichik darajalar, elektronlarning depasatsiyasi s va p- orbitallar mumkin emas, shuning uchun kislorod atomining valentlik qobiliyati uning kichik guruhining boshqa elementlariga, masalan, oltingugurtga nisbatan cheklangan.

Oltingugurt atomining valentlik imkoniyatlari

Oltingugurt atomining qo'zg'atmagan holatidagi tashqi energiya darajasi:

Oltingugurt atomi, xuddi kislorod atomi kabi, normal holatda ikkita juftlashtirilmagan elektronga ega, shuning uchun oltingugurt uchun ikkita valentlik mumkin degan xulosaga kelishimiz mumkin. Darhaqiqat, oltingugurt II valentlikka ega, masalan, vodorod sulfidi molekulasida H 2 S.

Ko'rib turganimizdek, tashqi darajadagi oltingugurt atomi mavjud d bo'sh orbitallar bilan pastki daraja. Shu sababli, oltingugurt atomi qo'zg'aluvchan holatlarga o'tish tufayli kisloroddan farqli o'laroq, o'zining valentlik qobiliyatini kengaytirishga qodir. Shunday qilib, yolg'iz elektron juftlikni ajratishda 3 p- pastki daraja, oltingugurt atomi quyidagi shakldagi tashqi darajadagi elektron konfiguratsiyani oladi:

Bu holatda oltingugurt atomida 4 ta juftlashtirilmagan elektron mavjud bo'lib, bu bizga oltingugurt atomlarining IV ga teng valentlikni ko'rsatishi mumkinligi haqida gapiradi. Darhaqiqat, oltingugurt SO 2, SF 4, SOCl 2 va boshqalar molekulalarida IV valentlikka ega.

3 da joylashgan ikkinchi yolg'iz elektron juftini ajratishda s- pastki daraja, tashqi energiya darajasi quyidagi konfiguratsiyani oladi:

Bunday holatda VI valentlikning namoyon bo'lishi allaqachon mumkin bo'ladi. VI valentli oltingugurt bilan birikmalarga SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2 va boshqalar misol bo‘la oladi.

Xuddi shunday, biz boshqa kimyoviy elementlarning valentlik imkoniyatlarini ko'rib chiqishimiz mumkin.

Kalkogenlarning kichik guruhiga oltingugurt kiradi - bu ko'p miqdordagi ruda konlarini hosil qila oladigan elementlarning ikkinchisidir. Sulfatlar, sulfidlar, oksidlar va boshqa oltingugurt birikmalari juda keng tarqalgan, sanoat va tabiatda muhim ahamiyatga ega. Shuning uchun, ushbu maqolada biz ular nima ekanligini, oltingugurtning o'zi nima ekanligini, uning oddiy moddasini ko'rib chiqamiz.

Oltingugurt va uning xususiyatlari

Ushbu element davriy tizimda quyidagi pozitsiyaga ega.

1. Oltinchi guruh, asosiy kichik guruh.
2. Uchinchi kichik davr.
3. Atom massasi - 32,064.
4. Seriya raqami 16, proton va elektronlar soni bir xil, shuningdek, 16 ta neytron mavjud.
5. Metall bo'lmagan elementlarga ishora qiladi.
6. Formulalarda u "es" deb o'qiladi, oltingugurt elementining nomi, lotin oltingugurt.

Tabiatda massa raqamlari 32,33,34 va 36 bo'lgan to'rtta barqaror izotop mavjud. Bu element tabiatda oltinchi o'rinda turadi. Biogen elementlarga ishora qiladi, chunki u muhim organik molekulalarning bir qismidir.

Atomning elektron tuzilishi

Oltingugurt birikmalari ularning xilma-xilligi atomning elektron tuzilishi xususiyatlariga bog'liq. U quyidagi konfiguratsiya formulasi bilan ifodalanadi: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .

Berilgan tartib faqat elementning statsionar holatini aks ettiradi. Biroq, ma'lumki, agar atomga qo'shimcha energiya berilsa, u holda elektronlar 3p va 3s pastki sathlarida juftlashishi mumkin, keyin esa erkin bo'lib qoladigan 3d ga yana bir o'tish mumkin. Natijada nafaqat atomning valentligi, balki barcha mumkin bo'lgan oksidlanish darajalari ham o'zgaradi. Ularning soni sezilarli darajada oshadi, shuningdek, oltingugurt ishtirokidagi turli moddalar soni.

Oltingugurtning birikmalardagi oksidlanish darajalari

Ushbu ko'rsatkich uchun bir nechta asosiy variantlar mavjud. Oltingugurt uchun bu:

Ulardan S +2 eng kam uchraydi, qolganlari hamma joyda tarqalgan. Butun moddaning kimyoviy faolligi va oksidlanish qobiliyati aralashmalardagi oltingugurtning oksidlanish darajasiga bog'liq. Masalan, -2 bo'lgan birikmalar sulfidlardir. Ularda biz ko'rib chiqayotgan element odatiy oksidlovchi moddadir.

Murakkab tarkibidagi oksidlanish darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, moddaning oksidlanish qobiliyati shunchalik aniq bo'ladi. Agar oltingugurt hosil qiladigan ikkita asosiy kislotani eslasak, buni tekshirish oson:

• H 2 SO 3 - oltingugurtli;
• H 2 SO 4 - oltingugurt.

Ma'lumki, ikkinchisi ancha barqaror, kuchli birikma bo'lib, yuqori konsentratsiyada juda jiddiy oksidlanish qobiliyatiga ega.

oddiy modda

Oddiy modda sifatida oltingugurt tekis, muntazam, cho'zilgan shakldagi sariq rangli chiroyli kristallardir. Garchi bu uning shakllaridan faqat bittasi bo'lsa-da, chunki bu moddaning ikkita asosiy qismi mavjud. Birinchisi, monoklinik yoki rombik, suvda eritib bo'lmaydigan sariq, faqat organik erituvchilarda. Toj shaklida taqdim etilgan strukturaning mo'rtligi va chiroyli shakli bilan ajralib turadi. Erish nuqtasi taxminan 110 0 C.

Ammo, agar bunday modifikatsiya qizdirilganda oraliq moment o'tkazib yuborilmasa, boshqa holatni o'z vaqtida aniqlash mumkin - plastik oltingugurt. Bu kauchuk jigarrang yopishqoq eritma bo'lib, u keyinchalik qizdirilganda yoki to'satdan sovutilganda yana rombsimon shaklga aylanadi.

Agar biz takroriy filtrlash natijasida olingan kimyoviy toza oltingugurt haqida gapiradigan bo'lsak, unda u mo'rt va suvda to'liq erimaydigan yorqin sariq rangli kichik kristallardir. Havodagi namlik va kislorod bilan aloqa qilganda yonishi mumkin. Juda yuqori kimyoviy faollikda farqlanadi.

Tabiatda bo'lish

Tabiatda oltingugurt birikmalari va oddiy modda sifatida oltingugurtning o'zi olinadigan tabiiy konlar mavjud. Bundan tashqari, u o'z ichiga oladi:

• minerallar, rudalar va jinslarda;
• hayvonlar, o'simliklar va odamlarning tanasida, chunki u ko'plab organik molekulalarning bir qismidir;
• tabiiy gazlarda, neft va ko'mirda;
• neftli slanets va tabiiy suvlarda.

Siz oltingugurt tarkibidagi eng boy minerallardan ba'zilarini nomlashingiz mumkin:

• kinobar;
• pirit;
• sfalerit;
• antimonit;
• galena va boshqalar.

Bugungi kunda ishlab chiqarilgan oltingugurtning katta qismi sulfat ishlab chiqarishga ketadi. Yana bir qismi tibbiy maqsadlarda, qishloq xo'jaligida, moddalar ishlab chiqarish uchun sanoat jarayonlarida ishlatiladi.

Jismoniy xususiyatlar

Ularni bir nechta nuqtalarda tavsiflash mumkin.

1. U suvda, uglerod disulfidida yoki turpentinda erimaydi - u yaxshi eriydi.
2. Uzoq muddatli ishqalanish bilan manfiy zaryad to'planadi.
3. Erish nuqtasi 110 0 S.
4. Qaynash nuqtasi 190 0 S.
5. 300 0 S ga yetganda, u oson harakatlanuvchi suyuqlikka o'tadi.
6. Sof modda o'z-o'zidan yonishga qodir, yonuvchan xususiyatlar juda yaxshi.
7. O'z-o'zidan, u deyarli hech qanday hidga ega emas, ammo vodorod oltingugurt birikmalari chirigan tuxumlarning o'tkir hidini chiqaradi. Xuddi ba'zi gazsimon ikkilik vakillar kabi.

Ko'rib chiqilayotgan moddaning jismoniy xususiyatlari qadim zamonlardan beri odamlarga ma'lum. Yonuvchanligi uchun oltingugurt nomini oldi. Urushlarda bu birikmaning yonishi natijasida hosil bo'ladigan bo'g'uvchi va zaharli bug'lar dushmanlarga qarshi qurol sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, oltingugurt o'z ichiga olgan kislotalar ham har doim katta sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan.

Kimyoviy xossalari

Mavzu: Maktab kimyo kursida “Oltingugurt va uning birikmalari” bir emas, bir necha darsni oladi. Axir, ular juda ko'p. Bu ushbu moddaning kimyoviy faolligi bilan bog'liq. U kuchli qaytaruvchi moddalar (metallar, bor va boshqalar) bilan oksidlovchi xususiyatlarni va ko'pchilik nometalllar bilan qaytaruvchi xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin.

Biroq, bunday faoliyatga qaramasdan, faqat ftor bilan o'zaro ta'sir oddiy sharoitda sodir bo'ladi. Qolganlarning hammasi isitishni talab qiladi. Oltingugurt o'zaro ta'sir qilishi mumkin bo'lgan moddalarning bir nechta toifalari mavjud:

• metallar;
• metall bo'lmaganlar;
• ishqorlar;
• kuchli oksidlovchi kislotalar - sulfat va azot.

Oltingugurt birikmalari: navlari

Ularning xilma-xilligi asosiy element - oltingugurtning oksidlanish darajasining teng bo'lmagan qiymati bilan izohlanadi. Shunday qilib, shu asosda moddalarning bir nechta asosiy turlarini ajratib ko'rsatishimiz mumkin:

• oksidlanish darajasi -2 bo'lgan birikmalar;

Agar biz valentlik indeksini emas, balki sinflarni hisobga olsak, bu element quyidagi molekulalarni hosil qiladi:

• kislotalar;
• oksidlar;
• tuz;
• metall bo'lmaganlar (uglerod disulfidi, xloridlar) bilan ikkilik birikmalar;
• organik moddalar.

Endi asosiylarini ko'rib chiqing va misollar keltiring.

Oksidlanish darajasi -2 bo'lgan moddalar

Oltingugurt birikmalari 2 uning metallar bilan, shuningdek:

• uglerod;
• vodorod;
• fosfor;
• kremniy;
• mishyak;
• bor.

Bunday hollarda u oksidlovchi vosita sifatida ishlaydi, chunki sanab o'tilgan barcha elementlar ko'proq elektropozitivdir. Keling, eng muhimlaridan ba'zilarini ko'rib chiqaylik.

1. Uglerod disulfidi - CS 2. Efirning xarakterli yoqimli hidiga ega shaffof suyuqlik. Bu zaharli, yonuvchan va portlovchi. Ko'pgina turdagi yog'lar, yog'lar, metall bo'lmaganlar, kumush nitrat, qatronlar va kauchuklar uchun hal qiluvchi sifatida ishlatiladi. Bu sun'iy ipak - viskoza ishlab chiqarishda ham muhim rol o'ynaydi. Sanoatda u ko'p miqdorda sintezlanadi.
2. Vodorod sulfidi yoki vodorod sulfidi - H 2 S. Shirin ta'mga ega rangsiz gaz. Hidi o'tkir, juda yoqimsiz, chirigan tuxumni eslatadi. Zaharli, nafas olish markazini bostiradi, chunki u mis ionlarini bog'laydi. Shuning uchun ular tomonidan zaharlanganda, bo'g'ilish va o'lim sodir bo'ladi. U tibbiyotda, organik sintezda, sulfat kislota ishlab chiqarishda, shuningdek, energiya tejaydigan xom ashyo sifatida keng qo'llaniladi.
3. Metall sulfidlar tibbiyotda, sulfat ishlab chiqarishda, bo'yoq ishlab chiqarishda, fosfor ishlab chiqarishda va boshqa joylarda keng qo'llaniladi. Umumiy formula - Me x S y .

Oksidlanish darajasi +4 bo'lgan birikmalar

Oltingugurt birikmalari 4 asosan oksid va unga mos keladigan tuzlar va kislotadir. Ularning barchasi sanoatda ma'lum bir qiymatga ega bo'lgan juda keng tarqalgan birikmalardir. Ular oksidlovchi moddalar sifatida ham harakat qilishlari mumkin, lekin ko'pincha ular qaytaruvchi xususiyatga ega.

Oksidlanish darajasi +4 bo'lgan oltingugurt birikmasi uchun formulalar quyidagicha:

• oksidi - oltingugurt dioksidi SO 2;
• kislota - oltingugurtli H 2 SO 3;
• tuzlar Me x (SO 3) y umumiy formulaga ega.

Eng keng tarqalganlaridan biri angidriddir. Bu kuygan gugurt hidiga ega rangsiz moddadir. Katta klasterlarda u vulqon otilishi paytida hosil bo'ladi, hozirgi vaqtda uni hid bilan aniqlash oson.

U suvda oson parchalanadigan kislota - oltingugurt hosil bo'lishi bilan eriydi. U sulfit ioni SO 3 2- shaklida kiradigan odatiy tuz shakllari kabi o'zini tutadi. Bu angidrid atrofdagi atmosferaning ifloslanishiga ta'sir qiluvchi asosiy gazdir. Aynan u ta'limga ta'sir qiladi.Sanoatda sulfat ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 bo'lgan birikmalar

Bularga, birinchi navbatda, sulfat angidrid va ularning tuzlari bilan sulfat kislota kiradi:

• sulfatlar;
• gidrosulfatlar.

Ulardagi oltingugurt atomi oksidlanishning eng yuqori darajasida bo'lganligi sababli, bu birikmalarning xossalari juda tushunarli. Ular kuchli oksidlovchi moddalardir.

Oltingugurt oksidi (VI) - sulfat angidrid - uchuvchi rangsiz suyuqlikdir. Xarakterli xususiyat - kuchli namlik assimilyatsiya qilish qobiliyati. Ochiq havoda chekadi. Suvda eritilganda u eng kuchli mineral kislotalardan biri - sulfatni beradi. Uning konsentrlangan eritmasi og'ir yog'li bir oz sarg'ish suyuqlikdir. Agar angidrid sulfat kislotada eritilsa, u holda oleum deb ataladigan maxsus birikma olinadi. U sanoatda kislota ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Tuzlar orasida - sulfatlar - birikmalar, masalan:

• gips CaSO 4 2H 2 O;
• barit BaSO 4;
• mirabilit;
• qo'rg'oshin sulfat va boshqalar.

Ular qurilishda, kimyoviy sintezda, tibbiyotda, optik asboblar va oynalar ishlab chiqarishda va hatto oziq-ovqat sanoatida qo'llaniladi.

Gidrosulfatlar metallurgiyada keng qo'llaniladi, bu erda ular oqim sifatida ishlatiladi. Shuningdek, ular ko'plab murakkab oksidlarni tegishli sohalarda qo'llaniladigan eruvchan sulfat shakllariga aylantirishga yordam beradi.

Maktab kimyo kursida oltingugurtni o'rganish

Talabalar oltingugurt nima ekanligini, uning xossalari qanday, oltingugurt birikmasi nima ekanligini bilish uchun eng yaxshi vaqt qachon? 9-sinf - eng yaxshi davr. Bu hamma narsa yangi va bolalar uchun tushunarsiz bo'lgan eng boshlanishi emas. Bu kimyo fanini o'rganishda o'rta zamin bo'lib, ilgari qo'yilgan asoslar mavzuni to'liq tushunishga yordam beradi. Shu sababli, ushbu masalalarni ko'rib chiqish uchun bitiruvchi sinfning ikkinchi yarmi ajratiladi. Shu bilan birga, butun mavzu bir nechta bloklarga bo'lingan bo'lib, unda "Oltingugurt birikmalari. 9-sinf" alohida dars mavjud.

Bu ularning ko'pligi bilan bog'liq. Sulfat kislotani sanoatda ishlab chiqarish masalasi ham alohida ko'rib chiqiladi. Umuman olganda, ushbu mavzuga o'rtacha 3 soat vaqt ajratilgan.

Ammo oltingugurt o'rganish uchun faqat 10-sinfda, organik masalalar ko'rib chiqilganda chiqariladi. Ular o'rta maktabda biologiyadan ham ta'sirlanadi. Axir, oltingugurt quyidagi organik molekulalarning bir qismidir:

• tioalkogollar (tiollar);
• oqsillar (disulfid ko'priklarining shakllanishi sodir bo'ladigan uchinchi darajali tuzilish);
• tioaldegidlar;
• tiofenollar;
• tioefirlar;
• sulfonik kislotalar;
• sulfoksidlar va boshqalar.

Ular organosulfur birikmalarining maxsus guruhida ajratilgan. Ular nafaqat tirik mavjudotlarning biologik jarayonlarida, balki sanoatda ham muhim ahamiyatga ega. Masalan, sulfonik kislotalar ko'plab dori vositalarining (aspirin, sulfanilamid yoki streptotsid) asosidir.

Bundan tashqari, oltingugurt birikmalarning doimiy tarkibiy qismidir, masalan:

• aminokislotalar;
• fermentlar;
• vitaminlar;
• gormonlar.

Valentlik murakkab tushunchadir. Ushbu atama kimyoviy bog'lanish nazariyasining rivojlanishi bilan bir vaqtda sezilarli o'zgarishlarni boshdan kechirdi. Dastlab, valentlik atomning kimyoviy bog'lanish hosil qilish uchun ma'lum miqdordagi boshqa atomlar yoki atom guruhlarini biriktirish yoki almashtirish qobiliyatidir.

Element atomining valentligining miqdoriy o'lchovi vodorod yoki kislorod atomlarining soni edi (bu elementlar mos ravishda mono va ikki valentli deb hisoblangan), bu element EH x formulasining gidridini yoki formulaning oksidini hosil qiladi. E n O m.

Demak, NH 3 ammiak molekulasidagi azot atomining valentligi uchta, H 2 S molekulasidagi oltingugurt atomi esa ikkita, chunki vodorod atomining valentligi bitta.

Na 2 O, BaO, Al 2 O 3, SiO 2 birikmalarida natriy, bariy va kremniyning valentliklari mos ravishda 1, 2, 3 va 4 ga teng.

Valentlik tushunchasi kimyoga atom tuzilishi ma'lum bo'lgunga qadar, ya'ni 1853 yilda ingliz kimyogari Franklend tomonidan kiritilgan. Hozirgi vaqtda elementning valentligi atomlarning tashqi elektronlari soni bilan chambarchas bog'liq ekanligi aniqlandi, chunki atomlarning ichki qobig'ining elektronlari kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lishida ishtirok etmaydi.

Kovalent bog'lanishning elektron nazariyasida bunga ishoniladi atom valentligi boshqa atomlarning elektronlari bilan umumiy elektron juftlarni hosil qilishda ishtirok etuvchi, uning tuproqdagi yoki qo'zg'aluvchan holatidagi juftlanmagan elektronlari soni bilan belgilanadi.

Ba'zi elementlar uchun valentlik doimiy qiymatdir. Shunday qilib, barcha birikmalardagi natriy yoki kaliy bir valentli, kaltsiy, magniy va rux ikki valentli, alyuminiy uch valentli va hokazo. Lekin ko'pchilik kimyoviy elementlar o'zgaruvchan valentlikni namoyon qiladi, bu sherik elementning tabiatiga va jarayon sharoitlariga bog'liq. Shunday qilib, temir xlor bilan ikkita birikma hosil qilishi mumkin - FeCl 2 va FeCl 3, ularda temirning valentligi mos ravishda 2 va 3 ga teng.

Oksidlanish holati- kimyoviy birikmadagi elementning holatini va oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida harakatini tavsiflovchi tushuncha; son jihatdan, oksidlanish darajasi elementga tegishli bo'lishi mumkin bo'lgan rasmiy zaryadga teng bo'lib, uning har bir bog'lanishining barcha elektronlari ko'proq elektron manfiy atomga o'tgan degan taxminga asoslanadi.

Elektromanfiylik- kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida atomning manfiy zaryad olish qobiliyati yoki molekuladagi atomning kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etuvchi valentlik elektronlarini jalb qilish qobiliyatining o'lchovi. Elektromanfiylik mutlaq qiymat emas va turli usullar bilan hisoblanadi. Shuning uchun turli darsliklar va ma'lumotnomalarda berilgan elektronegativlik qiymatlari farq qilishi mumkin.

2-jadvalda Sanderson shkalasi bo'yicha ba'zi kimyoviy elementlarning elektr manfiyligi, 3-jadvalda esa Pauling shkalasi bo'yicha elementlarning elektr manfiyligi ko'rsatilgan.

Elektromanfiylik qiymati mos keladigan element belgisi ostida berilgan. Atomning elektron manfiyligining raqamli qiymati qanchalik katta bo'lsa, element shunchalik elektronegativ bo'ladi. Eng elektromanfiy ftor atomi, eng kam elektronegativi rubidiy atomidir. Ikki xil kimyoviy element atomlari tomonidan hosil qilingan molekulada rasmiy manfiy zaryad elektronegativligining raqamli qiymati yuqoriroq bo'lgan atomda bo'ladi. Shunday qilib, oltingugurt dioksidi molekulasida SO 2 oltingugurt atomining elektr manfiyligi 2,5 ga, kislorod atomining elektr manfiyligi esa kattaroq - 3,5 ga teng. Shuning uchun manfiy zaryad kislorod atomida, musbat zaryad esa oltingugurt atomida bo'ladi.

Ammiak NH 3 molekulasida azot atomining elektron manfiylik qiymati 3,0 ga, vodorodniki esa 2,1 ga teng. Shuning uchun azot atomi manfiy zaryadga, vodorod atomi esa musbat zaryadga ega bo'ladi.

Elektromanfiylikning umumiy tendentsiyalarini aniq bilishingiz kerak. Har qanday kimyoviy elementning atomi tashqi elektron qatlamining barqaror konfiguratsiyasini - inert gazning oktet qobig'ini olishga moyil bo'lganligi sababli, davrdagi elementlarning elektr manfiyligi ortadi, guruhda esa atom sonining ortishi bilan elektron manfiylik odatda kamayadi. elementdan. Shuning uchun, masalan, oltingugurt fosfor va kremniyga qaraganda ko'proq, uglerod esa kremniyga qaraganda ko'proq elektronegativdir.

Ikki nometalldan tashkil topgan birikmalar uchun formulalar tuzilganda, ularning elektron manfiyligi har doim o'ng tomonga joylashtiriladi: PCl 3, NO 2. Ushbu qoidaga ba'zi tarixiy istisnolar mavjud, masalan, NH 3 , PH 3 , va hokazo.

Oksidlanish holati odatda element belgisi ustida joylashgan arab raqami (raqam oldidagi belgi bilan) bilan ko'rsatiladi, masalan:

Kimyoviy birikmalardagi atomlarning oksidlanish darajasini aniqlash uchun quyidagi qoidalarga amal qilinadi:

1. Oddiy moddalardagi elementlarning oksidlanish darajasi nolga teng.
2. Molekuladagi atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga teng.
3. Murakkablardagi kislorod asosan -2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi (kislorod ftorida OF 2 + 2, M 2 O 2 -1 kabi metall peroksidlarda).
4. Aralashmalardagi vodorod + 1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi, faol metall gidridlari bundan mustasno, masalan, gidroksidi yoki gidroksidi tuproq, vodorodning oksidlanish darajasi - 1.
5. Monatomik ionlar uchun oksidlanish darajasi ionning zaryadiga teng, masalan: K + - +1, Ba 2+ - +2, Br - - -1, S 2- - -2 va boshqalar.
6. Kovalent qutbli bog'lanishga ega bo'lgan birikmalarda ko'proq elektron manfiy atomning oksidlanish darajasi minus belgisiga, kamroq elektron manfiy atomning esa ortiqcha belgisiga ega.
7. Organik birikmalarda vodorodning oksidlanish darajasi +1 ga teng.

Keling, yuqoridagi qoidalarni bir nechta misollar bilan ko'rsatamiz.

1-misol Kaliy K 2 O, selen SeO 3 va temir Fe 3 O 4 oksidlaridagi elementlarning oksidlanish darajasini aniqlang.

Kaliy oksidi K 2 O. Molekuladagi atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga teng. Oksidlardagi kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga teng. Uning oksididagi kaliyning oksidlanish darajasini n, keyin 2n + (–2) = 0 yoki 2n = 2, demak, n = +1, ya'ni kaliyning oksidlanish darajasi +1 deb belgilaymiz.

Selen oksidi SeO 3. SeO 3 molekulasi elektr jihatdan neytraldir. Uchta kislorod atomining umumiy manfiy zaryadi -2 x 3 = -6. Shuning uchun bu manfiy zaryadni nolga tenglashtirish uchun selenning oksidlanish darajasi +6 bo'lishi kerak.

Fe 3 O 4 molekulasi elektr neytral. To'rt kislorod atomining umumiy manfiy zaryadi -2 x 4 = -8. Ushbu manfiy zaryadni tenglashtirish uchun uchta temir atomidagi umumiy musbat zaryad +8 bo'lishi kerak. Shuning uchun bitta temir atomi 8/3 = +8/3 zaryadga ega bo'lishi kerak.

Shuni ta'kidlash kerakki, birikmadagi elementning oksidlanish darajasi kasr son bo'lishi mumkin. Bunday fraksiyonel oksidlanish darajalari kimyoviy birikmadagi bog'lanishni tushuntirishda ma'noga ega emas, ammo oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari uchun tenglamalarni shakllantirish uchun ishlatilishi mumkin.

2-misol NaClO 3, K 2 Cr 2 O 7 birikmalaridagi elementlarning oksidlanish darajasini aniqlang.

NaClO 3 molekulasi elektr neytraldir. Natriyning oksidlanish darajasi +1, kislorodning oksidlanish darajasi -2. Xlorning oksidlanish darajasini n, keyin +1 + n + 3 x (–2) = 0, yoki +1 + n – 6 = 0, yoki n – 5 = 0, demak, n = +5 deb belgilaymiz. Shunday qilib, xlorning oksidlanish darajasi +5 ga teng.

K 2 Cr 2 O 7 molekulasi elektr neytraldir. Kaliyning oksidlanish darajasi +1, kislorodning oksidlanish darajasi -2. Xromning oksidlanish darajasini n deb belgilaymiz, keyin 2 x 1 + 2n + 7 x (–2) = 0, yoki +2 + 2n – 14 = 0, yoki 2n – 12 = 0, 2n = 12, demak n. = +6. Shunday qilib, xromning oksidlanish darajasi +6 ga teng.

3-misol SO 4 2– sulfat ionidagi oltingugurtning oksidlanish darajalarini aniqlaymiz. SO 4 2– ioni –2 zaryadga ega. Kislorodning oksidlanish darajasi -2 ga teng. Oltingugurtning oksidlanish darajasini n, keyin n + 4 x (–2) = –2 yoki n – 8 = –2 yoki n = –2 – (–8), demak, n = +6 deb belgilaymiz. Shunday qilib, oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng.

Shuni esda tutish kerakki, oksidlanish darajasi ba'zan berilgan elementning valentligiga teng emas.

Masalan, ammiak molekulasi NH 3 yoki gidrazin molekulasi N 2 H 4 tarkibidagi azot atomining oksidlanish darajalari mos ravishda -3 va -2 ga teng, bu birikmalarda azotning valentligi esa uchtaga teng.

Asosiy kichik guruhlarning elementlari uchun maksimal ijobiy oksidlanish darajasi, qoida tariqasida, guruh raqamiga teng (istisnolar: kislorod, ftor va boshqa ba'zi elementlar).

Maksimal salbiy oksidlanish darajasi 8 - guruh raqami.

Trening vazifalari

1. Qaysi birikmada fosforning oksidlanish darajasi +5 ga teng?

1) HPO 3
2) H3PO3
3) Li 3 P
4) AlP

2. Qaysi birikma fosforning oksidlanish darajasi -3 ga ega?

1) HPO 3
2) H3PO3
3) Li3PO4
4) AlP

3. Qaysi birikmada azotning oksidlanish darajasi +4 ga teng?

1) HNO2
2) N 2 O 4
3) N 2 O
4) HNO3

4. Qaysi birikmada azotning oksidlanish soni -2 ga teng?

1) NH3
2) N 2 H 4
3) N 2 O 5
4) HNO2

5. Qaysi birikmada oltingugurtning oksidlanish darajasi +2 ga teng?

1) Na 2 SO 3
2) SO2
3) SCl2
4) H2SO4

6. Qaysi birikmada oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng?

1) Na 2 SO 3
2) SO3
3) SCl2
4) H2SO3

7. Formulalari CrBr 2, K 2 Cr 2 O 7, Na 2 CrO 4 bo'lgan moddalarda, mos ravishda, xromning oksidlanish darajasi.

1) +2, +3, +6
2) +3, +6, +6
3) +2, +6, +5
4) +2, +6, +6

8. Kimyoviy elementning minimal salbiy oksidlanish darajasi odatda tengdir

1) davr raqami
3) tashqi elektron qatlami tugagunga qadar etishmayotgan elektronlar soni

9. Asosiy kichik guruhlarda joylashgan kimyoviy elementlarning maksimal ijobiy oksidlanish darajasi odatda tengdir

1) davr raqami
2) kimyoviy elementning seriya raqami
3) guruh raqami
4) elementdagi elektronlarning umumiy soni

10. Fosfor birikmada maksimal musbat oksidlanish holatini ko'rsatadi

1) HPO 3
2) H3PO3
3) Na 3 P
4) Ca 3 P 2

11. Fosfor birikmadagi eng past oksidlanish darajasini ko'rsatadi

1) HPO 3
2) H3PO3
3) Na3PO4
4) Ca 3 P 2

12. Kation va anionning bir qismi bo'lgan ammoniy nitritdagi azot atomlari mos ravishda oksidlanish darajasini ko'rsatadi.

1) –3, +3
2) –3, +5
3) +3, –3
4) +3, +5

13. Vodorod periksdagi kislorodning valentligi va oksidlanish darajasi mos ravishda

1) II, -2
2) II, -1
3) I, +4
4) III, -2

14. Pirit FeS2 tarkibidagi oltingugurtning valentlik va oksidlanish darajasi mos ravishda:

1) IV, +5
2) II, -1
3) II, +6
4) III, +4

15. Ammoniy bromiddagi azot atomining valentlik va oksidlanish darajasi mos ravishda:

1) IV, -3
2) III, +3
3) IV, -2
4) III, +4

16. Uglerod atomi bilan birlashganda manfiy oksidlanish holatini namoyon qiladi

1) kislorod
2) natriy
3) ftor
4) xlor

17. Uning birikmalarida doimiy oksidlanish darajasi namoyon bo'ladi

1) stronsiy
2) temir
3) oltingugurt
4) xlor

18. Ularning birikmalarida +3 oksidlanish darajasi namoyon bo'lishi mumkin

1) xlor va ftor
2) fosfor va xlor
3) uglerod va oltingugurt
4) kislorod va vodorod

19. Ularning birikmalarida +4 oksidlanish darajasi namoyon bo'lishi mumkin

1) uglerod va vodorod
2) uglerod va fosfor
3) uglerod va kaltsiy
4) azot va oltingugurt

20. Uning birikmalarida guruh soniga teng oksidlanish darajasi namoyon bo'ladi

1) xlor
2) temir
3) kislorod
4) ftor

Atomning birikmalardagi rasmiy zaryadi yordamchi miqdor bo'lib, u odatda kimyoda elementlarning xususiyatlarini tavsiflashda qo'llaniladi. Bu shartli elektr zaryadi oksidlanish darajasidir. Uning qiymati ko'plab kimyoviy jarayonlar natijasida o'zgaradi. Zaryad rasmiy bo'lsa-da, u oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida (ORD) atomlarning xossalari va xatti-harakatlarini yorqin ifodalaydi.

Oksidlanish va qaytarilish

Ilgari kimyogarlar kislorodning boshqa elementlar bilan o?zaro ta'sirini tasvirlash uchun “oksidlanish” atamasidan foydalanganlar. Reaksiyalarning nomi kislorodning lotincha nomi - Oxygenium dan keladi. Keyinchalik ma'lum bo'ldiki, boshqa elementlar ham oksidlanadi. Bunday holda, ular tiklanadi - ular elektronlarni biriktiradilar. Har bir atom molekula hosil bo'lishi paytida uning valentlik elektron qobig'ining tuzilishini o'zgartiradi. Bunday holda, rasmiy zaryad paydo bo'ladi, uning qiymati shartli ravishda berilgan yoki qabul qilingan elektronlar soniga bog'liq. Ushbu qiymatni tavsiflash uchun ilgari ingliz kimyoviy atamasi "oksidlanish raqami" ishlatilgan, bu tarjimada "oksidlanish soni" degan ma'noni anglatadi. Uning qo'llanilishi molekulalar yoki ionlardagi bog'lovchi elektronlar yuqori elektronegativlikka (EO) ega bo'lgan atomga tegishli degan taxminga asoslanadi. O'z elektronlarini ushlab turish va ularni boshqa atomlardan tortib olish qobiliyati kuchli metall bo'lmaganlarda (galogenlar, kislorod) yaxshi ifodalangan. Kuchli metallar (natriy, kaliy, litiy, kaltsiy, boshqa gidroksidi va ishqoriy tuproq elementlari) qarama-qarshi xususiyatlarga ega.

Oksidlanish darajasini aniqlash

Oksidlanish darajasi - bu bog'lanishning hosil bo'lishida ishtirok etuvchi elektronlar to'liq elektron manfiy elementga o'tsa, atom oladigan zaryad. Molekulyar tuzilishga ega bo'lmagan moddalar mavjud (ishqoriy metall galogenidlari va boshqa birikmalar). Bunday hollarda oksidlanish darajasi ionning zaryadiga to'g'ri keladi. Shartli yoki real zaryad atomlar hozirgi holatga kelishidan oldin qanday jarayon sodir bo'lganligini ko'rsatadi. Musbat oksidlanish darajasi - atomlardan chiqarilgan elektronlarning umumiy soni. Oksidlanish darajasining manfiy qiymati olingan elektronlar soniga teng. Kimyoviy elementning oksidlanish darajasini o'zgartirib, reaktsiya paytida uning atomlari bilan nima sodir bo'lishini (va aksincha) hukm qiladi. Moddaning rangi oksidlanish holatida qanday o'zgarishlar sodir bo'lganligini aniqlaydi. Xrom, temir va boshqa bir qator elementlarning birikmalari turli xil valentlikni namoyon qiladi.

Oksidlanish darajasining salbiy, nol va musbat qiymatlari

Oddiy moddalar bir xil EO qiymatiga ega bo'lgan kimyoviy elementlardan hosil bo'ladi. Bunday holda, bog'lovchi elektronlar barcha strukturaviy zarrachalarga teng ravishda tegishlidir. Shuning uchun oddiy moddalarda oksidlanish darajasi (H 0 2, O 0 2, C 0) elementlarga xos emas. Atomlar elektronlarni qabul qilganda yoki umumiy bulut o'z yo'nalishi bo'yicha siljiganida, minus belgisi bilan zaryadlarni yozish odatiy holdir. Masalan, F -1, O -2, C -4. Elektronlarni berish orqali atomlar haqiqiy yoki rasmiy musbat zaryad oladi. OF 2 oksidida kislorod atomi ikkita ftor atomiga bittadan elektron beradi va O +2 oksidlanish holatida bo'ladi. Molekula yoki ko'p atomli ionda ko'proq elektronegativ atomlar barcha bog'lovchi elektronlarni oladi, deb ishoniladi.

Oltingugurt turli valentlik va oksidlanish darajasini ko'rsatadigan elementdir.

Asosiy kichik guruhlarning kimyoviy elementlari ko'pincha VIII ga teng past valentlikni namoyon qiladi. Masalan, vodorod sulfid va metall sulfidlardagi oltingugurtning valentligi II ga teng. Atom bir, ikki, to'rt yoki barcha olti elektrondan voz kechib, mos ravishda I, II, IV, VI valentliklarni namoyon qilganda, element qo'zg'atilgan holatda oraliq va yuqori valentliklar bilan tavsiflanadi. Xuddi shu qiymatlar, faqat minus yoki ortiqcha belgisi bilan, oltingugurtning oksidlanish darajalariga ega:

• ftor sulfidida bitta elektron beradi: -1;
• vodorod sulfidida eng past qiymat: -2;
• dioksid oraliq holatida: +4;
• trioksid, sulfat kislota va sulfatlarda: +6.

Eng yuqori oksidlanish holatida oltingugurt faqat elektronlarni qabul qiladi, eng past holatda u kuchli qaytaruvchi xususiyatga ega. S+4 atomlari sharoitga qarab birikmalarda qaytaruvchi yoki oksidlovchi moddalar vazifasini bajarishi mumkin.

Kimyoviy reaksiyalarda elektronlarning uzatilishi

Natriy xlorid kristalining hosil bo'lishida natriy elektronlarni ko'proq elektromanfiy xlorga beradi. Elementlarning oksidlanish darajalari ionlarning zaryadlari bilan mos keladi: Na +1 Cl -1 . Elektron juftlarining sotsializatsiyasi va ko'proq elektronegativ atomga siljishi natijasida hosil bo'lgan molekulalar uchun faqat rasmiy zaryad tushunchasi qo'llaniladi. Ammo barcha birikmalar ionlardan tashkil topgan deb taxmin qilish mumkin. Keyin atomlar elektronlarni jalb qilish orqali shartli manfiy zaryadga ega bo'ladilar va berish orqali ular musbat zaryadga ega bo'ladilar. Reaktsiyalarda qancha elektron almashganligini ko'rsating. Masalan, karbonat angidrid molekulasida C +4 O - 2 2, uglerod uchun kimyoviy belgining yuqori o'ng burchagida ko'rsatilgan indeks atomdan chiqarilgan elektronlar sonini ko'rsatadi. Bu moddadagi kislorod -2 oksidlanish darajasiga ega. O kimyoviy belgisi bilan mos keladigan indeks atomga qo'shilgan elektronlar sonidir.

Oksidlanish darajasini qanday hisoblash mumkin

Atomlar tomonidan berilgan va qo'shilgan elektronlar sonini hisoblash ko'p vaqt talab qilishi mumkin. Quyidagi qoidalar bu vazifani osonlashtiradi:

1. Oddiy moddalarda oksidlanish darajalari nolga teng.
2. Neytral moddadagi barcha atomlar yoki ionlarning oksidlanish yig'indisi nolga teng.
3. Murakkab ionda barcha elementlarning oksidlanish darajalari yig'indisi butun zarrachaning zaryadiga mos kelishi kerak.
4. Elektromanfiyroq atom salbiy oksidlanish holatiga ega bo'lib, u minus belgisi bilan yoziladi.
5. Kamroq elektronegativ elementlar ijobiy oksidlanish darajasini oladi, ular ortiqcha belgisi bilan yoziladi.
6. Kislorod odatda -2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
7. Vodorod uchun xarakterli qiymat: +1, metall gidridlarda u paydo bo'ladi: H-1.
8. Ftor barcha elementlarning eng elektronegatividir, uning oksidlanish darajasi har doim -4 ni tashkil qiladi.
9. Aksariyat metallar uchun oksidlanish raqamlari va valentliklari bir xil.

Oksidlanish holati va valentlik

Ko'pgina birikmalar oksidlanish-qaytarilish jarayonlari natijasida hosil bo'ladi. Elektronlarning bir elementdan ikkinchisiga o'tishi yoki siljishi ularning oksidlanish darajasi va valentligining o'zgarishiga olib keladi. Ko'pincha bu qiymatlar mos keladi. "Oksidlanish darajasi" atamasining sinonimi sifatida "elektrokimyoviy valentlik" iborasini ishlatish mumkin. Ammo istisnolar mavjud, masalan, ammoniy ionida azot tetravalentdir. Shu bilan birga, bu elementning atomi -3 oksidlanish darajasida. Organik moddalarda uglerod har doim tetravalent bo'ladi, lekin metan CH 4, chumoli spirti CH 3 OH va HCOOH kislotasidagi C atomining oksidlanish darajalari turli qiymatlarga ega: -4, -2 va +2.

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Oksidlanish-qaytarilish sanoat, texnika, jonli va jonsiz tabiatdagi ko'plab muhim jarayonlarni: yonish, korroziya, fermentatsiya, hujayra ichidagi nafas olish, fotosintez va boshqa hodisalarni o'z ichiga oladi.

OVR tenglamalarini tuzishda koeffitsientlar elektron balans usuli yordamida tanlanadi, unda quyidagi toifalar ishlaydi:

• oksidlanish darajasi;
• qaytaruvchi vosita elektronlarni beradi va oksidlanadi;
• oksidlovchi vosita elektronlarni qabul qiladi va kamayadi;
• berilgan elektronlar soni biriktirilganlar soniga teng bo'lishi kerak.

Atomning elektronlarni olishi uning oksidlanish darajasining pasayishiga (qaytarilishi) olib keladi. Atom tomonidan bir yoki bir nechta elektronni yo'qotish reaktsiyalar natijasida elementning oksidlanish sonining ortishi bilan birga keladi. OVR uchun suvli eritmalardagi kuchli elektrolitlar ionlari orasidan oqadigan elektron balans emas, balki yarim reaksiyalar usuli ko'proq qo'llaniladi.