Химия

Понятие «степень окисления»

Рассмотрим понятие «степень окисления» на примере молекулы воды.

Рис. 1. Электронная формула молекулы воды

Общие электронные пары в молекуле воды смещены в сторону атома кислорода (рис. 1), т. к. он более электроотрицательный элемент, чем водород. Если представить, что электронные пары не смещаются, а электроны полностью переходят от атома водорода к атому кислорода, то на атомах водорода будет не частичный, а полный положительный заряд - +1, а на атоме кислорода - -2. Такой условный заряд назвали степенью окисления (рис. 2).

Рис. 2. Степени окисления атомов в молекуле воды

(Обратите внимание, степень окисления обозначают, как правило, арабской цифрой со знаком, причем знак заряда ставится перед цифрой).

Степень окисления – это условный заряд, который будет иметь атом в веществе, если все химические  связи считать ионными.

Определение степеней окисления

Для электронейтральной частицы (молекулы) алгебраическая сумма произведений степени окисления атома каждого элемента на число таких атомов в молекуле равна нулю. Это правило называют правилом электронейтральности.

Покажем, как это правило выполняется в молекуле воды:

+1*2 + (-2)*1 = 0

В большинстве соединений и во всех оксидах кислород проявляет степень окисления -2. Атом водорода в большинстве соединений имеет степень окисления +1. Степень окисления металлов в солях равна заряду иона. Степень окисления атомов в простом веществе равна нулю.

Зная степень окисления некоторых элементов и используя правило электронейтральности, можно определять степени окисления других элементов в соединении.

Определим степени окисления элементов в следующих соединениях:

KCl, N₂O₅, H₂, Na₂CO₃.

В хлориде калия степень окисления калия равна заряду его иона, а значит, равна +1. По правилу электронейтральности определим степень окисления хлора +1 + х = 0, х = -1

В оксиде азота степень окисления кислорода равна -2. По правилу электронейтральности определим степень окисления азота х*2 + (-2)*5 = 0, х = +5

Степень окисления каждого атома водорода в простом веществе равна 0.

Определим степени окисления атомов элементов в карбонате натрия. Степень окисления кислорода равна -2, а у натрия степень окисления равна заряду иона, т. е. равна +1. По правилу электронейтральности определим степень окисления углерода +1*2 + х + (-2)*3 = 0, х = +4

Список рекомендованной литературы

1. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007 (§21).
2. Оржековский П. А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013 (§12).
3. Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.
4. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.
5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник)
2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник)

Домашнее задание

1. с. 86 №№ 3-6  из учебника П. А. Оржековского «Химия: 9-ый класс» / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013.
2. Определите степень окисления каждого химического элемента в следующих соединениях: KCl, KClO3, MgCl2, Cl2, KMnO4, K2MnO4, H3PO4.