Вне зависимости от вашего варианта экзамена, места сдачи, погоды, времени суток и любых прочих факторов вы встретите тему “Степень окисления” в своем варианте ЕГЭ по химии. При том в очень многих заданиях! Интересно, что эта тема разбирается в начале 8 класса в школе и подразумевается, что выпускники хорошо ей владеют. Однако практика показывает обратное – многие школьники, в том числе и отличники, имеют большие трудности с ней. Давайте разберемся раз и навсегда то это такое и как это работает.
По определению, степень окисления – это формальный заряд атомов в предположении, что все связи носят ионный характер. Что это значит? Во-первых, мы считаем, что все вещества состоят из ионов, между которыми образуются связи. Соответственно, есть положительные и отрицательные ионы. Поскольку в веществе все атомы находятся в виде ионов, то у каждого из них есть свой заряд. Вот этот заряд и есть степень окисления. Обратим внимание, что в реальности это не так! Мы всего лишь так считаем, чтобы объяснить закономерности.
Как же тогда определить степень окисления, если это воображаемая величина и измерить ее мы никак не сможем. Здесь есть несколько правил.
- Сумма всех степеней окисления элементов в молекуле равна нулю, поскольку молекулы не имеют заряда. В случае ионов же, она равна их заряду.
- Все простые вещества имеют степень окисления нулю. Будь то металл или неметалл.
- Металлы главных подгрупп таблицы Менделеева в соединениях имеют степень окисления, равную номеру группы.
- У фтора единственная степень окисления -1.
- Кислород почти всегда имеет степень окисления –2, в пероксидах –1, а в соединении с кислородом +2.
- Водород почти всегда имеет степень окисления +1, кроме гидридов, соединений водорода с металлами, в которых водород имеет степень окисления -1.
- У металлов в соединениях только положительные степени окисления.
Остальные элементы имеют переменные степени окисления, поэтому их определяют в каждом конкретном случае.
Давайте потренируемся!
Возьмем всем известное соединение – воду. Она имеет формулу H2O. У водорода степень окисления постоянна и равна +1. В молекуле два атома водорода, поэтому суммарная их степень окисления +2. Чтобы молекула была нейтральна, от всех кислородов должно быть –2. А у нас всего один кислород, поэтому его степень окисления равна -2.
Давайте посмотрим соединение посложнее, например, азотную кислоту HNO3. У водорода снова постоянная степень окисления +1, а у кислорода –2. Как найти степень окисления азота? Аналогичным образом. От трех атомов кислорода суммарно есть шесть минусов. Водород компенсирует один минус своим плюсом и остается пять минусов. В результате их будет уравнивать азот, поэтому его степень окисления и равна +5.
Рассмотрим ещё один пример – гидросульфат натрия NaHSO4. Начинаем с того же самого. У водорода степень окисления +1, а у кислорода –2. Натрий находится в I главной группе, поэтому его степень окисления +1. Считаем, что у нас выходит. От четырех атомов кислорода получается восемь минусов. Два плюса от натрия и водорода уравнивают два их них. Остается еще шесть минусов, которые остаются сере. Поэтому ее степень окисления равна +6.
Чтобы закрепить материал, попробуйте сами определить степени окисления в HMnO4 и в KBrO3.
Присоединяйся к телеграм боту Chem Bot и учись, играя!
