З'єднання d металів вищого ступеня окиснення. Як розставляти та як визначити ступінь окислення елементів

В даний час опис хімії будь-якого елемента починають з електронної формули, виділення особливих валентних електронів і відомостей про ступеня окислення, що проявляються в сполуках .

Кількість валентних електронів і тип орбіталей, на яких вони знаходяться, визначає ступеня окислення, що проявляються елементом при утворенні сполук .

Ступінь окисленняметалу визначається кількістю електронів, що беруть участь у освіті зв'язку з більш електронегативними елементами (наприклад, з киснем, галогенами, сіркою та ін.). Позначатимемо ступінь окислення елементаХ Е. Гранично можливий (максимальний) ступінь окислення визначається загальною кількістю валентних електронів. При утворенні з'єднання метал може використовувати не всі свої валентні електрони, у цьому випадку метал виявляється деякою проміжною мірою окислення. При цьому для металів р- та d-блоків, як правило, характерно кілька ступенів окиснення. До кожного металу серед проміжних ступенів окислення можна назвати найбільш характерні, тобто. ступеня окислення, що виявляються металом у своїх поширених та відносно стійких сполуках.

Існують великі відмінності між d-елементами четвертого та елементами 5 та 6 періодів.

Через відмінності в енергії s-електронів 4 шари та d-електронів 3 шари всі елементи 4 періоду, крім Sc , виявляють ступінь окислення+2, пов'язану із втратою двох електронів із зовнішньої ns-орбіталі. У багатьох елементів ступінь окислення +2 є стійкою та її стійкість збільшується до кінця ряду.

У d-елементів 4 періоди найбільш стійкими є низькі ступені окислення+2, +3, +4 .

При великому заряді ядра s-електрони сильніше утримуються, відмінність в енергіях ns- і (n-1)d-орбіталей зменшується, і це призводить до того, що у d-елементів 5 і 6 періодів вищі ступеня окислення в 3 7 групах стають найстійкішими. Взагалі, у d-елементів 5 і 6 періодів стійкі високі ступеня окиснення. 4 . Виняток становлять d-елементи 3,11 та 12 груп.

У наведених нижче таблицях вказані характерні ступені окислення d-металів, червоним кольором виділено найбільш стійкі. У таблицю не включені ступеня окиснення, що виявляються металами в рідкісних та нестійких сполуках.
При описі хімії будь-якого елемента обов'язково вказують характерні йому ступені окислення.

Ступінь окислення. Визначення ступеня окислення атома елемента хімічної формулиз'єднання. Складання формули сполуки за відомими ступенями окислення атомів елементів

Ступінь окислення елемента - це умовний заряд атома в речовині, обчислений з припущенням, що вона складається з іонів. Для визначення ступеня окиснення елементів необхідно запам'ятати певні правила:

1. Ступінь окислення може бути позитивним, негативним або рівним нулю. Він позначається арабською цифроюзі знаком плюс або мінус над символом елемента.

2. При визначенні ступенів окислення виходять з електронегативності речовини: сума ступенів окислення всіх атомів у поєднанні дорівнює нулю.

3. Якщо з'єднання утворено атомами одного елемента (у простій речовині), то ступінь окислення цих атомів дорівнює нулю.

4. Атомам деяких хімічних елементів зазвичай приписують сталі ступеня окиснення. Наприклад, ступінь окислення фтору в з'єднаннях завжди дорівнює -1; літію, натрію, калію, рубідії та цезію +1; магнію, кальцію, стронцію, барію та цинку +2, алюмінію +3.

5. Ступінь окиснення водню в більшості сполук +1, і тільки в з'єднаннях з деякими металами він дорівнює -1 (KH, BaH2).

6. Ступінь окислення кисню у більшості сполук -2, і лише деяких сполуках йому приписують ступінь окислення -1 (H2O2, Na2O2 чи +2 (OF2).

7. Атоми багатьох хімічних елементів надають змінні ступені окислення.

8. Ступінь окислення атома металу в сполуках позитивний і чисельно дорівнює його валентності.

9. Максимальний позитивний ступінь окислення елемента, як правило, дорівнює номеру групи в періодичній системі, де знаходиться елемент.

10. Мінімальний ступінь окиснення для металів дорівнює нулю. Для неметалів здебільшого нижче негативний ступінь окислення дорівнює різниці між номером групи та цифрою вісім.

11. Ступінь окислення атома утворює простий іон (складається з одного атома), що дорівнює заряду цього іона.

Користуючись наведеними правилами, визначимо ступеня окиснення хімічних елементів у складі H2SO4. Це складна речовина, що складається з трьох хімічних елементів - водню Н, сірки S і кисню О. Зазначимо ступеня окиснення тих елементів, для яких вони є постійними. У нашому випадку це водень Н та кисень О.

Визначимо невідомий ступінь окислення сірки. Нехай ступінь окислення сірки у цій сполукі дорівнює х.

Складемо рівняння, помноживши для кожного елемента його індекс у ступінь окислення та добуту суму прирівняємо до нуля: 2 · (+1) + x + 4 · (-2) = 0

2 + X - 8 = 0

x = +8 - 2 = +6

Отже, ступінь окислення сірки дорівнює плюс шість.

У наступному прикладі з'ясуємо, як можна скласти формулу сполуки з відомими ступенями окиснення атомів елементів. Складемо формулу ферум (III) оксиду. Слово «оксид» означає, що з символу заліза треба записати символ кисню: FeO.

Зазначимо ступеня окиснення хімічних елементів над їх символами. Ступінь окислення заліза зазначена в назві в дужках (III), отже, дорівнює +3, ступінь окислення кисню в оксидах -2.

Знайдемо найменше загальне кратне для чисел 3 та 2, це 6. Розділимо число 6 на 3, отримаємо число 2 – це індекс для заліза. Розділимо число 6 на 2, отримаємо число 3 це індекс для кисню.

У наступному прикладі з'ясуємо, як можна скласти формулу сполуки з відомими ступенями окиснення атомів елементів та зарядами іонів. Складемо формулу кальцій ортофосфату. Слово «ортофосфат» означає, що праворуч від символу Кальцію треба записати кислотний залишок ортофосфатної кислоти: CaPO4.

Зазначимо ступінь окислення кальцію (правило номер чотири) та заряд кислотного залишку (по таблиці розчинності).

Знайдемо найменше загальне кратне для чисел 2 та 3, це 6. Розділимо число 6 на 2, отримаємо число 3 – це індекс для кальцію. Розділимо число 6 на 3, отримаємо число 2 це індекс для кислотного залишку.

У хімії опис різних окисно-відновних процесів не обходиться без ступенів окислення - спеціальних умовних величин, за допомогою яких можна визначити заряд атома будь-якого хімічного елемента.

Якщо уявити ступінь окислення (не плутайте з валентністю, оскільки у багатьох випадках вони не збігаються) як запис у зошиті, то ми побачимо просто цифри зі знаками нуль (0 - у простій речовині), плюс (+) або мінус (-) над цікавою для нас речовиною. Як би там не було, вони грають величезну роль у хімії, а вміння визначати СО(ступінь окислення) - це необхідна база у вивченні даного предмета, без якої подальші дії не мають сенсу.

Ми використовуємо СО, щоб описати Хімічні властивостіречовини (або окремого елемента), вірного написання його міжнародної назви (зрозумілої для будь-якої країни та нації незалежно від мови) і формули, а також для класифікації за ознаками.

Ступінь може бути трьох видів: вища (для її визначення потрібно знати, в якій групі знаходиться елемент), проміжна і нижча (необхідно від числа 8 відняти номер групи, в якій розташовується елемент; природно, цифра 8 береться тому, що всього в періодичній системі Д.Менделєєва 8 груп). Докладно про визначення ступеня окислення та правильне її розставлення буде сказано нижче.

Як визначається ступінь окислення: постійна СО

По-перше, СО може бути змінною або постійною

Визначення постійного ступеня окислення не становить великої праці, тому урок краще починати саме з неї: для цього необхідно лише вміння користуватися ПС ( періодичною системою). Отже, існує низка певних правил:

1. Нульовий ступінь. Вище було згадано – її мають виключно прості речовини: S, O2, Al, K тощо.
2. Якщо молекули нейтральні (іншими словами, вони не мають електричного заряду), то в сумі їхнього ступеня окислення дорівнюють нулю. Однак у випадку з іонами сума повинна дорівнювати заряду самого іона.
3. У І, ІІ, ІІІ групах таблиці Менделєєва розташовані переважно метали. Елементи цих груп мають позитивний заряд, номер якого відповідає номеру групи (+1, +2 або +3). Мабуть, великий виняток становить залізо (Fe) - його буває як +2, і +3.
4. З водню (H) найчастіше буває +1 (при взаємодії з неметалами: HCl, H2S), але в окремих випадках ми ставимо -1 (при утворенні гідридів у з'єднаннях з металами: KH, MgH2).
5. СО кисню (O) +2. З'єднання з цим елементом утворюють оксиди (MgO, Na2O, H20 – вода). Однак є і випадки, коли кисень має ступінь окислення -1 (при утворенні пероксидів) або взагалі виступає в ролі відновника (у поєднанні з фтором F, тому що окисні властивості кисню слабше).

На основі даних відомостей розставляються ступені окислення в безлічі складних речовин, описуються окислювально-відновні реакції та інше, проте про це пізніше.

Змінна СО

Деякі хімічні елементи відрізняються тим, що мають не одну міру окислення і змінюють її в залежності від того, в якій формулі стоять. Відповідно до правил сума всіх ступенів також повинна дорівнювати нулю, але для її знаходження необхідно зробити деякі обчислення. У письмовому варіанті це виглядає як просто алгебраїчне рівняння, але згодом ми «набиваємо руку», і не важко складати і швидко виконати весь алгоритм дій подумки.

Розібратися на словах буде не так легко, і краще одразу перейти до практики:

HNO3 - у цій формулі визначити ступінь окислення азоту (N). У хімії ми читаємо назви елементів, і підходимо до розставляння ступенів окислення теж з кінця. Отже, відомо, що СО кисню -2. Ми повинні помножити ступінь окислення на коефіцієнт праворуч (якщо він є): -2 * 3 = -6. Далі переходимо до водню (H): його у рівнянні буде +1. Значить, щоб у сумі давали нуль, потрібно додати 6. Перевірка: +1+6-7=-0.

Додаткові вправи можна буде знайти в кінці, але насамперед потрібно визначити, які елементи мають змінний ступінь окислення. У принципі, всі елементи, крім перших трьох груп, змінюють свої ступені. Найбільш яскравим прикладомслужать галогени (елементи VII групи, крім фтору F), IV група та шляхетні гази. Нижче ви побачите перелік деяких металів та неметалів зі змінним ступенем:

• H (+1, -1);
• Be (-3, +1, +2);
• B (-1, +1, +2, +3);
• C (-4, -2, +2, +4);
• N (-3, -1, +1, +3, +5);
• O (-2, -1);
• Mg (+1, +2);
• Si (-4, -3, -2, -1, +2, +4);
• P (-3, -2, -1, +1, +3, +5);
• S (-2, +2, +4, +6);
• Cl (-1, +1, +3, +5, +7).

Це лише невелика кількість елементів. Щоб навчитися визначати СО, потрібно вивчення та практика, проте це не означає, що потрібно заучувати всі постійні та змінні СО напам'ять: просто запам'ятайте, що останні зустрічаються значно частіше. Найчастіше чималу роль грає коефіцієнт і те, яке речовина представлено - наприклад, в сульфідах негативну міру приймає сірка (S), в оксидах - кисень (O), в хлоридах - хлор (Cl). Отже, у цих солях позитивну міру приймає інший елемент (і називається у цій ситуації відновником).

Вирішення задач на визначення ступеня окислення

Тепер ми підійшли до найголовнішого – практики. Спробуйте виконати наступні завдання самі, а потім перегляньте розбирання рішення та звірте відповіді:

1. K2Cr2O7 - визначити ступінь хрому.
   СО у кисню -2, калію +1, а у хрому позначимо поки що як невідому змінну x. Сумарне значення дорівнює 0. Отже, складемо рівняння: +1 * 2 + 2 * x-2 * 7 = 0. Після рішення отримуємо відповідь 6. Зробимо перевірку – все збіглося, отже, завдання вирішено.
2. H2SO4 - знайти ступінь сірки.
   За тією самою концепцією складаємо рівняння: +2*1+x-2*4=0. Далі: 2+x-8=0.x=8-2; x = 6.

Короткий висновок

Щоб навчитися визначати ступінь окислення самостійно, вам потрібно не тільки вміти складати рівняння, але й ґрунтовно взятися за вивчення властивостей елементів різних груп, згадати уроки алгебри, складаючи та вирішуючи рівняння з невідомою змінною.
Не забувайте, що в правилах є свої винятки і про них не можна забувати: йдеться про елементи зі змінною ЗІ. Також для вирішення багатьох завдань та рівнянь необхідно вміння розставляти коефіцієнти (і знати, з якою метою це робиться).

Редакція "сайт"

Теми кодифікатора ЄДІ:Електронегативність. Ступінь окислення та валентність хімічних елементів.

Коли атоми взаємодіють і утворюють електрони між ними в більшості випадків розподіляються нерівномірно, оскільки властивості атомів різняться. Більше електронегативний атом сильніше притягує себе електронну щільність. Атом, який притяг до себе електронну щільність, набуває часткового негативного заряду δ — , його "партнер" - частковий позитивний заряд δ+ . Якщо різниця електронегативності атомів, що утворюють зв'язок, не перевищує 1,7, ми називаємо зв'язок ковалентної полярної . Якщо різниця електронегативностей, що утворюють хімічний зв'язок, перевищує 1,7, то такий зв'язок ми називаємо іонної .

Ступінь окислення – це допоміжний умовний заряд атома елемента у поєднанні, обчислений з припущення, що це сполуки складаються з іонів (всі полярні зв'язку – іонні).

Що означає «умовний заряд»? Ми просто домовляємося, що трохи спростимо ситуацію: вважатимемо будь-які полярні зв'язки повністю іонними, і вважатимемо, що електрон повністю йде або приходить від одного атома до іншого, навіть якщо насправді це не так. А йде умовно електрон від менш електронегативного атома до електронегативнішого.

Наприклад, у зв'язку з H-Cl ми вважаємо, що водень умовно «віддав» електрон, та її заряд став +1, а хлор «прийняв» електрон, та її заряд став -1. Насправді, таких повних зарядів на цих атомах немає.

Напевно, у вас виникло питання – навіщо ж вигадувати те, чого немає? Це не підступний задум хіміків, просто: така модель дуже зручна. Уявлення про рівень окислення елементів корисні при складанні класифікації хімічних речовин, опис їх властивостей, складання формул сполук і номенклатури Особливо часто ступеня окислення використовуються при роботі з окисно-відновними реакціями.

Ступені окиснення бувають вищі, нижчіі проміжні.

Вищаступінь окислення дорівнює номеру групи зі знаком "плюс".

Нижчавизначається як номер групи мінус 8.

І проміжнаступінь окислення - це майже будь-яке ціле число в інтервалі від нижчого ступеня окислення до вищого.

Наприклад, Для азоту характерні: вищий ступінь окиснення +5, нижча 5 - 8 = -3, а проміжні ступеня окиснення від -3 до +5. Наприклад, у гідразині N 2 H 4 ступінь окислення азоту проміжна -2.

Найчастіше ступінь окислення атомів у складних речовинах позначається спочатку знаком, потім цифрою, наприклад +1, +2, -2 і т.д. Коли йдеться про заряд іона (припустимо, що іон реально існує у поєднанні), то спочатку вказують цифру, потім знак. Наприклад: Ca 2+, CO 3 2-.

Для знаходження ступенів окиснення використовують такі правила :

1. Ступінь окислення атомів у простих речовин дорівнює нулю;
2. У нейтральних молекулах алгебраїчна сума ступенів окислення дорівнює нулю, для іонів ця сума дорівнює заряду іона;
3. Ступінь окислення лужних металів (елементи І групи головної підгрупи) у сполуках дорівнює +1, ступінь окислення лужноземельних металів (елементи II групи головної підгрупи) у з'єднаннях дорівнює +2; ступінь окислення алюмініюу з'єднаннях дорівнює +3;
4. Ступінь окислення воднюу з'єднаннях з металами ( - NaH, CaH 2 та ін) дорівнює -1 ; у з'єднаннях з неметалами () +1 ;
5. Ступінь окислення киснюдорівнює -2 . Винятокскладають пероксиди– сполуки, що містять групу –О-О-, де ступінь окислення кисню дорівнює -1 , та деякі інші сполуки ( супероксиди, озоніди, фториди кисню OF 2та ін.);
6. Ступінь окислення фторуу всіх складних речовинах дорівнює -1 .

Вище перераховані ситуації, коли ступінь окислення ми вважаємо постійною . У всіх інших хімічних елементів ступінь окислення — змінна, і залежить від порядку та типу атомів у поєднанні.

Приклади:

Завдання: визначте ступені окислення елементів у молекулі дихромату калію: K 2 Cr 2 O 7 .

Рішення:ступінь окислення калію дорівнює +1, ступінь окислення хрому позначимо, як х, ступінь окиснення кисню -2 Сума всіх ступенів окислення всіх атомів у молекулі дорівнює 0. Отримуємо рівняння: +1*2+2*х-2*7=0. Вирішуємо його, отримуємо ступінь окиснення хрому +6.

У бінарних сполуках більш електронегативний елемент характеризується негативним ступенем окиснення, менш електронегативний – позитивним.

Зверніть увагу, що поняття ступеня окиснення – дуже умовно! Ступінь окислення не показує реального заряду атома і не має реального фізичного сенсу. Це спрощена модель, яка ефективно працює, коли нам необхідно, наприклад, зрівняти коефіцієнти рівняння хімічної реакціїабо для алгоритмізації класифікації речовин.

Ступінь окислення – це не валентність! Ступінь окислення та валентність у багатьох випадках не збігаються. Наприклад, валентність водню в простій речовині Н 2 дорівнює I, а ступінь окислення, згідно з правилом 1, дорівнює 0.

Це базові правила, які допоможуть Вам визначити ступінь окислення атомів у з'єднаннях здебільшого.

У деяких ситуаціях ви можете зіткнутися з труднощами щодо ступеня окислення атома. Розглянемо деякі з цих ситуацій, і розберемо способи їх вирішення:

1. У подвійних (солоподібних) оксидах ступінь у атома, як правило, два ступені окислення. Наприклад, у залізній окалині Fe 3 O 4 у заліза два ступені окислення: +2 і +3. Яку їх вказувати? Обидві. Для спрощення можна уявити це з'єднання, як сіль: Fe(FeO 2) 2 . При цьому кислотний залишок утворює атом зі ступенем окиснення +3. Або подвійний оксид можна так: FeO*Fe 2 O 3 .
2. У пероксосоединениях ступінь окислення атомів кисню, з'єднаних ковалентними неполярними зв'язками, зазвичай змінюється. Наприклад, в пероксиді водню Н 2 Про 2 і пероксидах лужних металів ступінь окислення кисню -1, т.к. один із зв'язків – ковалентний неполярний (Н-О-О-Н). Інший приклад – пероксомоносерна кислота (кислота Каро) H 2 SO 5 (див. рис.) містить у складі два атоми кисню зі ступенем окислення -1, інші атоми зі ступенем окислення -2, тому більш зрозумілим буде такий запис: H 2 SO 3 (O 2). Відомі також пероксосоединения хрому - наприклад, пероксид хрому (VI) CrO(O 2) 2 або CrO 5 і багато інших.
3. Ще один приклад сполук з неоднозначним ступенем окислення – супероксиди (NaO 2) та солеподібні озоніди KO 3 . У цьому випадку доречніше говорити про молекулярний іон O 2 з зарядом -1 та O 3 з зарядом -1. Будова таких частинок описується деякими моделями, які у російській навчальній програміпроходять на перших курсах хімічних ВНЗ: МО ЛКАО, метод накладання валентних схем та ін.
4. У органічних сполуках поняття ступеня окислення дуже зручно використовувати, т.к. між атомами вуглецю існує велике числоковалентних неполярних зв'язків Тим не менш, якщо намалювати структурну формулумолекули, то ступінь окислення кожного атома також можна визначити за типом та кількістю атомів, з якими даний атом безпосередньо пов'язаний. Наприклад, у первинних атомів вуглецю у вуглеводнях ступінь окислення дорівнює -3, у вторинних -2, у третинних атомів -1, у четвертинних - 0.

Потренуємося визначати ступінь окислення атомів в органічних сполуках. Для цього необхідно намалювати повну структурну формулу атома і виділити атом вуглецю з його найближчим оточенням — атомами, з якими він безпосередньо з'єднаний.

• Для спрощення розрахунків можна використовувати таблицю розчинності – там вказано заряди найпоширеніших іонів. На більшості російських іспитів з хімії (ЄДІ, ГІА, ДВІ) використання таблиці розчинності дозволено. Це готова шпаргалка, яка у багатьох випадках дозволяє значно заощадити час.
• При розрахунку ступеня окиснення елементів у складних речовинах спочатку вказуємо ступеня окиснення елементів, які ми точно знаємо (елементи з постійним ступенем окиснення), а ступінь окиснення елементів зі змінним ступенем окиснення позначаємо, як х. Сума всіх зарядів усіх частинок дорівнює нулю в молекулі або дорівнює заряду іона в іоні. З цих даних легко скласти та вирішити рівняння.

Формальний заряд атома в сполуках - допоміжна величина, зазвичай її використовують в описах властивостей елементів хімії. Цей умовний електричний заряд є ступінь окислення. Його значення змінюється внаслідок багатьох хімічних процесів. Хоча заряд є формальним, він яскраво характеризує властивості та поведінку атомів в окисно-відновних реакціях (ОВР).

Окислення та відновлення

У минулому хіміки використовували термін окислення, щоб описати взаємодію кисню з іншими елементами. Назва реакцій походить від латинського найменування кисню - Oxygenium. Пізніше з'ясувалося, що інші елементи також окислюють. І тут вони відновлюються — приєднують електрони. Кожен атом під час утворення молекули змінює будову своєї валентної електронної оболонки. І тут з'являється формальний заряд, величина якого залежить кількості умовно відданих чи прийнятих електронів. Для характеристики цієї величини раніше застосовували англійський хімічний термін "oxidation number", який означає "окислювальне число". При його використанні виходять з припущення, що електрони, що зв'язують, в молекулах або іонах належать атому, що володіє вищим значенням електронегативності (ЕО). Здатність утримувати свої електрони та притягувати їх від інших атомів добре виражена у сильних неметалів (галогенів, кисню). Протилежними властивостями мають сильні метали (натрій, калій, літій, кальцій, інші лужні та лужноземельні елементи).

Визначення ступеня окиснення

Ступенем окислення називають заряд, який атом придбав би в тому випадку, якби електрони, що приймають участь в утворенні зв'язку, повністю змістилися до більш електронегативного елементу. Є речовини, які не мають молекулярної будови(Галогеніди лужних металів та інші сполуки). У цих випадках ступінь окислення збігається із зарядом іона. Умовний чи реальний заряд показує, який процес стався до того, як атоми набули свого нинішнього стану. Позитивне значення ступеня окиснення - це загальна кількість електронів, які були видалені з атомів. Негативне значенняступеня окислення дорівнює числу набутих електронів. По зміні стану окислення хімічного елемента судять у тому, що відбувається з його атомами під час реакції (і навпаки). За кольором речовини визначають, які зміни в стані окислення. Сполуки хрому, заліза та інших елементів, у яких вони виявляють різну валентність, пофарбовані неоднаково.

Негативне, нульове та позитивне значення ступеня окислення

Прості речовини утворені хімічними елементамиз однаковим значеннямЕО. У цьому випадку зв'язувальні електрони належать всім структурним частинкам рівною мірою. Отже, у простих речовинах елементам невластивий стан окислення (Н 0 2, О 0 2, З 0). Коли атоми приймають електрони чи загальна хмара зміщується у тому бік, заряди прийнято писати зі знаком " мінус " . Наприклад, F-1, О-2, С-4. Віддаючи електрони, атоми набувають реального чи формального позитивного заряду. В оксиді OF 2 атом кисню віддає по одному електрону двом атомам фтору і знаходиться в стані окислення +2. Вважають, що в молекулі або багатоатомному іоні електронегативні атоми отримують всі зв'язуючі електрони.

Сірка — елемент, що виявляє різні валентність та ступеня окислення

Хімічні елементи головних підгруп найчастіше виявляють нижчу валентністьрівну VIII. Наприклад, валентність сірки у сірковододі та сульфідах металів - II. Для елемента характерні проміжні та вища валентність у збудженому стані, коли атом віддає один, два, чотири або всі шість електронів і виявляє відповідно валентності I, II, IV, VI. Такі самі значення, тільки зі знаком "мінус" або "плюс", мають ступеня окислення сірки:

• у сульфіді фтору віддає один електрон: -1;
• у сірковододі нижче значення: -2;
• у діоксиді проміжний стан: +4;
• у триоксиді, сірчаній кислоті та сульфатах: +6.

У своєму вищому стані окислення сірка тільки приймає електрони, нижчою мірою — виявляє сильні відновлювальні властивості. Атоми S+4 можуть виявляти у з'єднаннях функції відновників або окислювачів залежно від умов.

Перехід електронів у хімічних реакціях

При утворенні кристала кухонної солінатрій віддає електрони більш електронегативного хлору. Ступені окислення елементів збігаються із зарядами іонів: Na +1 Cl -1 . Для молекул, створених шляхом усуспільнення та зміщення електронних пар до більш електронегативного атома, застосовні лише уявлення про формальний заряд. Але можна припустити, що це сполуки складаються з іонів. Тоді атоми, притягуючи електрони, набувають умовного негативного заряду, а віддаючи — позитивного. У реакціях вказують, скільки електронів зміщується. Наприклад, у молекулі діоксиду вуглецю С +4 Про - 2 2 вказаний у верхньому правому куті індекс при хімічному символі вуглецю відображає кількість електронів, віддалених з атома. Для кисню у цій речовині характерний стан окиснення -2. Відповідний індекс при хімічному знаку — кількість доданих електронів в атомі.

Як підрахувати ступеня окислення

Підрахунок кількості відданих і приєднаних атомами електронів може забрати багато часу. Полегшують це завдання такі правила:

1. У простих речовинах ступеня окиснення дорівнюють нулю.
2. Сума окислення всіх атомів чи іонів у нейтральній речовині дорівнює нулю.
3. У складному іоні сума ступенів окислення всіх елементів має відповідати заряду всієї частки.
4. Більше електронегативний атом набуває негативного стану окислення, яке записують зі знаком "мінус".
5. Менш електронегативні елементи одержують позитивні ступені окислення, їх записують зі знаком "плюс".
6. Кисень в основному виявляє ступінь окислення, що дорівнює -2.
7. Для водню характерне значення: +1, у гідридах металів трапляється: Н-1.
8. Фтор - найбільш електронегативний із усіх елементів, його стан окислення завжди дорівнює -4.
9. Для більшості металів окисні числа та валентності збігаються.

Ступінь окислення та валентність

Більшість сполук утворюються в результаті окисно-відновних процесів. Перехід або зміщення електронів від одних елементів до інших призводить до зміни стану окислення і валентності. Найчастіше ці величини збігаються. Як синонім до терміна «ступінь окислення» можна використовувати словосполучення «електрохімічна валентність». Але є винятки, наприклад, в іоні амонію азот чотиривалентний. Одночасно атом цього елемента перебуває у стані окислення -3. В органічних речовинах вуглець завжди чотиривалентний, але стани окислення атома С в метані СН 4 мурашиному спирті СН 3 ВІН і кислоті НСООН мають інші значення: -4, -2 і +2.

Окисно-відновні реакції

До окисно-відновних відносяться багато найважливіші процесиу промисловості, техніці, живій та неживій природі: горіння, корозія, бродіння, внутрішньоклітинне дихання, фотосинтез та інші явища.

При складанні рівнянь ОВР підбирають коефіцієнти, використовуючи метод електронного балансу, у якому оперують такими категоріями:

• ступеня окиснення;
• відновник віддає електрони та окислюється;
• окислювач приймає електрони та відновлюється;
• число відданих електронів має дорівнювати числу приєднаних.

Придбання електронів атомом призводить до зниження його ступеня окиснення (відновлення). Втрата атомом одного чи кількох електронів супроводжується підвищенням окисного числа елемента внаслідок реакцій. Для ОВР, що протікають між іонами сильних електролітів водних розчинахчастіше використовують не електронний баланс, а метод напівреакцій.