Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Степень окисления

Химические реакции

Степень окисления

 

План урока

  • Степень окисления
  • Определение степени окисления атомов химических элементов
  • Составление химических формул по степени окисления

Цели урока

  • Сформировать понятие о степени окисления химического элемента.
  • Научиться рассчитывать степени окисления по формулам соединений, а также составлять химические формулы по степени окисления.

Разминка

  • Какие типы химической связи Вы знаете?
  • Что такое электроотрицательность, как она изменяется в периодах, в главных подгруппах?
  • Дайте определение ионной связи, что такое ионы, какие они бывают по заряду?
  • Определите тип химической связи для следующих веществ: H2; HCl; NaCl; Ca.

 

Степень окисления

 

Когда атомы химических элементов взаимодействуют между собой, образуется химическая связь, электроны между ними в большинстве случаев распределяются неравномерно, поскольку свойства атомов различаются.

 

Более электроотрицательный атом сильнее притягивает к себе электронную плотность. Атом, который притянул к себе электронную плотность, приобретает частичный отрицательный заряд δ, а атом, который отдал электроны — частичный положительный заряд  δ+. Такие условные заряды называют степенью окисления.


Степень окисления  — это условный заряд атомов химического элемента в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения (и ионные, и ковалентные полярные) состоят из ионов.


Значения степеней окисления ставят над символом элемента арабской цифрой, впереди которой ставят «+» или «-». Например, CaCl2, степень окисления Ca (+2), Cl (–1).

 

Следует различать степени окисления и заряды ионов. Например, в молекуле KCl, степень окисления K (+1), а Cl (–1). В зарядах этих ионов цифры опускают и записывают ионы K+, Cl-.

 

Например, для азота характерны: высшая степень окисления +5, низшая 5 - 8 = -3, а промежуточные степени окисления от -3 до +5. Например, в гидразине N2H4 степень окисления азота промежуточная, -2.

 

 

Определение степени окисления атомов химических элементов

 

Для определения степени окисления пользуются следующими правилами:

 

  1. Степень окисления свободных атомов и простых веществ равна 0: (Zn0, Mg0).
     
  2. Степень окисления водорода в соединениях с неметаллами равна +1, а с металлами равна -1: (NaH-1, H+1Cl).
     
  3. Степень окисления фтора в соединениях всегда равна -1: (HF-1, CaF2-1).
     
  4. Степень окисления кислорода в соединениях равна -2 (NO-2, Al2O3-2), а в пероксидах -1 (H2O2-1, O+1F2).
     
  5. Степень окисления металлов в соединениях всегда положительная, у металлов I-A, II-A, III-A соответственно равна +1, +2, +3.
     
  6. Суммарная степень окисления всех атомов в молекуле равна 0.
     
  7. Элементы в высшей степени окисления могут только принимать электроны.
     
  8. Элементы в низшей степени окисления могут только отдавать электроны.
     
  9. Элементы в промежуточной степени окисления могут и принимать, и отдавать электроны.

 

Значения степеней окисления (с.о.) некоторых элементов

 

Постоянная
с.о.

Элемент

+1

Li, Na, K, Rb, Cs, Ag, H в гидридах -1 (NaH-1)

+2

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn

+3

Al

-1

F

-2

O в пероксидах -1 (H2O2-1)

 

Переменная
с.о.

Элемент

+1, +2

Cu, Hg

+2, +3

Co, Ni

+2, +3, +6

Cr, Fe

-4, +2, +4

C, Si

-2, +4, +6

S

 

Алгоритм определения степеней окисления по формуле:

 

  1. Определение степеней окисления начинают с того элемента, у которого с.о. постоянная или известна в соответствии с правилами (см. правила): N2O5-2;
     
  2. Умножить эту с.о. на индекс атома (или группы) (– 2 · 5 = – 10);
     
  3. Полученное число разделить на индекс второго элемента (или группы) (10 : 2 = 5);
     
  4. Записать полученную c.о. с противоположным знаком (N+52O5-2);
     
  5. Если вещество состоит из трех и более элементов, необходимо помнить, что суммарный заряд молекулы равен 0.


Пример 1

 

Определим степени окисления элементов в бинарном (состоящем из двух элементов) соединении Al2O3.

 

Степень окисления O нам известна (–2). Следовательно, три атома O будут иметь общий заряд (–6), т.к. (–2) · 3 = –6. Тогда общий заряд двух атомов алюминия будет равен (+6), помните, что суммарный заряд равен 0. Значит, степень окисления одного атома Al будет (+3), т.к. (+6) : 2 = +3.

 

Al2O3  Al2O-23  Al2+6O-23-6  Al+32O-23


Упражнение 1

 

Определите степени окисления элементов в соединениях:

а) MgO;   б) H2O;   в) P2O5;   г) Fe2O3.


Пример 2

 

Определим степени окисления элементов в соединении, состоящем из трех элементов H2SO4.

 

Степень окисления O нам известна (–2), как и степень окисления H (+1) Следовательно, четыре атома O будут иметь общий заряд (–8), т.к. (–2) · 4 = –8. Общий заряд двух атомов водорода будет равен (+2), т.к. (+1) · 2 = +2.

 

Мы помним, что суммарный заряд молекулы равен 0. Значит, на один атом серы приходится заряд, равный +6, т.е. степень окисления одного атома S будет (+6).

 

H2SO4  H+12SO-24  H+12S+8O-24-8  H+12S+6O-24


Упражнение 2

 

Определите степени окисления элементов в соединениях:

 

а) HClO2;   б) H2CO3;   в) AlPO4.


 

 

Составление химических формул по степени окисления

 

Алгоритм составления формул по степени окисления:

 

  1. Записать знаки элементов (частиц) в порядке: на первом месте – положительно заряженную, на втором – отрицательно заряженную ( Al   O);
     
  2. Расставить степени окисления (Al+3   O-2);
     
  3. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между значениями степеней окисления, записать его между ними в “окошечко”;
     
  4. Разделить НОК на значение степеней окисления, полученные результаты записать как индексы (6 : 3=2; 6 : 3=3 Al2O3).

 


Пример 3

 

Составим формулу соединения Ca с Cl. Для этого запишем символы элементов CaCl.  Углерод на втором месте, потому что он более электроотрицательный. Ca – элемент II A группы. Он является металлом, поэтому он отдаст свои 2 электрона и получит степень окисления (+2), а Cl – элемент VII A, он примет 1 электрон для завершения своего внешнего энергетического уровня, на котором уже есть 7 электронов, при этом получит степень окисления (–1). Запишем значения степеней окисления в формулу сверху. Теперь найдем наименьшее общее кратное (НОК). Оно будет 2. Затем НОК разделим на значения степеней окисления и получим соответствующие индексы. 2 : 2 = 1, значит индекс у Ca – 1, 2 : 1 = 2, значит индекс у Cl – 2. Следовательно, формула будет CaCl2.

 

CaCl  Ca+2Cl  Ca+2Cl-1 CaCl2


Упражнение 3

 

Составьте формулу соединения:

 

а) Ba с O;   б) Na с O;   в) K с Br.


Контрольные вопросы

 

  1. Что такое степень окисления?
  2. Чему равна степень окисления простых веществ?
  3. Какой алгоритм составления формулы соединения по степеням окисления элементов?


Ответы

Упражнение 1

 

а) Mg+2O-2;   б)H+12O-2;    в) P+52O5-2;    г) Fe2+3O3-2.

 

Упражнение 2

 

а) H+1Cl+3O2-2;   б) H+1C+4O3-2;   в) Al+3P+5O4-2.

 

Упражнение 3

 

а) BaO;   б) Na2O;   в) KBr.

Предыдущий урок
Металлическая химическая связь
Строение вещества
Следующий урок
Окислительно-восстановительные реакции
Химические реакции
  • Односоставное предложение

    Русский язык

  • Изменение агрегатных состояний вещества. Испарение и конденсация. Скорость процесса испарения. Насыщенный пар. Влажность воздуха

    Физика

  • Многоугольники. Выпуклый многоугольник. Четырёхугольник

    Геометрия

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке