Гидроксисоединения, правила расчета степеней окисления

| 2 октября, 2021 | Химия

Окисленные кислоты ( кислоты содержат кислород ) и основания считаются гидроксисоединениями. Они могут быть представлены общей формулой (MOH), где M — атом элемента. Гидроксисоединения могут быть ионизированы любым способом: в виде кислоты , As основание .

Гидроксисоединения

Как кислота : Соединение будет ионизировано как кислота, если: Связь (M — O) сильнее, чем связь (O — H), (Сила притяжения между M + и O — —   сильнее, чем между H + и О — — ).

MOH (кислородсодержащая кислота) ⇔ MO — + H + (ион водорода)

В качестве основания : соединение будет ионизировано как основание, если: связь (O — H) сильнее, чем связь (M — O), (сила притяжения между H + и O — — больше, чем между M + и О — — ).

MOH (основание) ⇔ M + + OH — (гидроксид-ион)

Если сила связи (M — O) и сила связи (O — H) равны, вещество будет ионизировано как кислота или основание в зависимости от реакционной среды, это означает, что оно реагирует как основание в кислая среда и как кислота в основной среде.

В родах л сила притяжения б etween каждый из (O — — , М + ) и (О — — Н + ) зависит от объема атом М и заряда М в соединении.

Основное свойство соединения гидроксида натрия

Гидроксид натрия ионизируется как основание , где атом натрия имеет большой объем, а его ион имеет только один положительный заряд. Соответственно, притяжение между Na + и O — — уменьшается. Связь (O — H) сильнее, чем связь (Na — O) связь, Итак, образуется ион OH — .

NaOH (гидроксид натрия) ⇔ Na + (ион натрия) + OH — (гидроксид-ион)

Гидроксисоединения неметаллических элементов, таких как хлор, ионизируются как кислота , поскольку неметаллические элементы характеризуются небольшим атомным объемом и большим зарядом, которые увеличивают его притяжение к иону O — -, и связь (Cl — O) становится сильнее, чем связь (O — H), поэтому образуется положительный ион водорода H + .

Сила насыщенных кислородом кислот

Кислородсодержащие кислоты представлены следующей общей формулой: MO n (OH) m

Где: M — центральный атом неметалла , n — количество несвязанных атомов кислорода с водородом, m — количество связанных атомов кислорода d с водородом.

Сила насыщенной кислородом кислоты увеличивается по мере увеличения количества несвязанных атомов кислорода (O n ) с водородом.

Резюме градуировки элементов в периодической таблице

Тенденции и периодичность свойств в таблице Менделеева :

Увеличение атомного номера (по горизонтали) → в периодической таблице   :

  • Увеличение: [ потенциала ионизации, электроотрицательности , неметаллических свойств , кислотных свойств , сродства к электрону ].
  • По убыванию : [ Атомный радиус, Металлическое свойство , Основное свойство ].

Увеличение атомного номера (по вертикали) вниз ↓ в периодической таблице :

  • Увеличение : [ Атомный радиус, Металлическое свойство (в группах начинается с металла), Кислотное свойство (в группах начинается с неметалла ), Основное свойство (в группах начинается с металла )].
  • Уменьшение: [ потенциал ионизации , электроотрицательность, сродство к электрону , неметаллические свойства ].

Числа окисления

Число окисления — это число, которое относится к электрическому заряду (положительному или отрицательному), который атом или ион будут иметь в соединении, будь то ионное или ковалентное соединение.

Преимущество использования степеней окисления состоит в том, что они могут помочь нам определить тип химического изменения, происходящего с элементом во время химической реакции.

Значение степени окисления:

Значимость степеней окисления ионных соединений отличается от таковых для ковалентных соединений.

В ионных соединениях: если степень окисления положительна, это указывает на то, что количество электронов, которые атом потерял, чтобы дать положительный ион (катион). Если степень окисления отрицательная, это означает, что количество электронов, которые атом получил отрицательный ион (анион).

В ковалентных соединениях: если степень окисления положительная, это указывает на то, что электронный сдвиг в химической связи между атомами происходит от менее электроотрицательного атома. Если степень окисления отрицательная, это указывает на то, что электронный сдвиг в химической связи между атомами находится к наиболее электроотрицательному атому.

Правила расчета степеней окисления

  1. Степень окисления атома элемента в молекуле подобных атомовравна нулю, независимо от множественности атомов молекулы, потому что электронный сдвиг в связях между атомами одинаков.
  2. Степень окисления иона элемента равна заряду ( валентности) иона.
  3. Степень окисления многоатомных ионов (атомных групп) равна заряду группы.
  4. Степень окисления любого металлав элементах группы 1А равна +1, элементов группы 2А равна +2, элементов группы 3А равна +3.
  5. Степень окисления хлора, брома, йода (галогенов) в большинстве их соединений равна (-1), однако их другие степени окисления могут быть рассчитаны математически.
  6. Степень окисления кислородав большинстве его соединений составляет -2, в то время как его степень окисления в пероксидах равна -1, супероксидах равна -1, а его соединение с фтором равно +2.
  7. Степень окисления водорода в большинстве его соединений равна +1, за исключением бинарных соединений с активными металлами, которые известны как гидриды активных металлов, его степень окисления составляет -1. Гидриды активных металлов представляют собой ионные соединения, образованные из комбинации активного металла. с водородом, в котором водород имеет степень окисления -1 (отрицательный ион).
  8. Алгебраическая сумма степеней окисления различных атомов в молекуле равна нулю. В молекуле хлорида натрия NaCl: № окисления. Na (+ 1) + № окисления. из Cl (−1) = ноль.
  9. Алгебраическая сумма степеней окисления атомных групп, образующих молекулу, равна нулю. В молекуле [NH 4] + [NO 2 ] — : № окисления. группы аммония (+ 1) + № окисления. нитрата (-1) = ноль.
  10. Алгебраическая сумма степеней окисления различных атомов в многоатомном ионе равна заряду иона (атомной группы) в гидроксидной группе ОН —: № окисления. кислорода (-2) + № окисления. водорода (+1) = -1.
  11. Некоторые элементы, особенно переходные, имеют несколько степеней окисления, которые можно рассчитать, зная степени окисления других известных элементов.

Газообразный водород выделяется на аноде (положительный) при электролизе расплавленного гидрида натрия, тогда как при электролизе подкисленной воды он выделяется на катоде (отрицательно), поскольку степень окисления водорода в молекуле NaH равна -1, а в H 2 O молекула равна +1.

Как определить степень окисления неизвестного элемента в данном соединении или атомной группе

Напишите степень окисления каждого известного элемента над символом его атома в молекуле соединения или формуле атомной группы.

Умножьте степень окисления каждого элемента на количество его атомов в молекуле.

Присвойте степень окисления неизвестного элемента в соответствии с: алгебраическая сумма атомов различных элементов в молекуле равна нулю, алгебраическая сумма атомов различных элементов в атомной группе равна заряду группы.

Расчет степени окисления в окислительно-восстановительной реакции (окислительно-восстановительной реакции)

Вы уже знаете Concep ТС окисления го сокращения , которые являются:

Окисление — это процесс потери электронов, приводящий к увеличению положительного заряда,   уменьшение — это процесс получения электронов, приводящий к уменьшению положительного заряда.

В химической реакции:

Металл теряет один или несколько электронов , Таким образом, его окисление число увеличивается, оно окисляется (процесс окисления),The неметалл получает один или несколько элементов , Таким образом, его степень окисления снижается, это снижается (восстановительный процесс).

Итак, мы можем определить изменения, происходящие с элементами в ходе окислительно-восстановительных реакций, по изменению их номера окисления. до и после реакции, где: окислитель восстанавливается, восстанавливающий агент окисляется.