Oksidləşmə dərəcəsi nədir? Elementlərin oksidləşmə dərəcəsini necə müəyyənləşdirmək olar?

Kimya kimi məktəb müfredatının belə bir mövzusu, ən müasir məktəblilər üçün çoxsaylı çətinliklərə səbəb olur, az birləşmələrdə oksidləşmə dərəcəsini müəyyən edə bilər. Anorganik kimya, yəni ana məktəb tələbələri (siniflər 8-9) öyrənən məktəblilər üçün ən böyük çətinliklərdir. Mövzunun anlaşılmazlığı bu mövzuda məktəblilər arasında sevilməməyə səbəb olur.

Müəllimlər kimya üzrə orta və böyük tələbə "imtina" kimi bir sıra səbəbləri müəyyənləşdirirlər: kompleks kimyəvi şərtləri başa düşməmək, müəyyən bir prosesi hesablamaq üçün alqoritmlərin istifadə edilməməsi, riyazi biliklərlə bağlı problemlər istəməmək. Rusiya Federasiyası Təhsil Nazirliyi mövzunun məzmununda böyük bir dəyişiklik təqdim etdi. Bundan əlavə, "kəsmək" və kimya tədrisinə görə saat sayı. Bu, mövzuyla əlaqədar məlumatın keyfiyyətinə, intizamın öyrənilməsində maraqların azaldılmasına mənfi təsir göstərmişdir.

Kimya kursuna hansı mövzular məktəblilər üçün ən çətin verilir?

Ana proqramın "Kimya" fənni üzrə yeni proqram çərçivəsində bir neçə ciddi mövzu var: D. Mendeleyevin elementləri, qeyri-üzvi maddələr sinfi, ion mübadiləsi. Səkkizinci sinif şagirdlərinə oxidlərin oksidləşmə vəziyyətini müəyyənləşdirmək ən çətindir.

Tənzimləmə qaydaları

Birincisi, tələbələr oksidlərin tərkibində oksijenin daxil olduğu kompleks iki elementli birləşmələr olduğunu bilməli olmalıdır. İkili tərkibli oksidlərin sinfi üçün məcburi şərti bu tərkibdə ikinci tərkibdə oksigenin mövqeyidir.

Bu sinifin hər hansı formulunda belə bir göstəriciyi hesablamaq üçün yalnız tələbə müəyyən bir alqoritm olduqda əldə ediləcəkdir.

Asit oksidləri üçün alqoritm

Əvvəla, qeyd etmək istərdik ki, oksidləşmə dərəcəsi elementlərin valentliyi üçün ədədi bir ifadədir. Asid oksidləri qeyri-metal və ya metallardan ibarətdir, dörddən yedəyə qədər, birincisi isə oksidlərin oksidləri.

Oxidlərdə oksigen valenti hər zaman ikiyə bərabərdir, DI Mendeleyevin elementlərinin dövri cədvəlindən müəyyən edilə bilər. Periodik masanın əsas alt qrupunun 6-cı qrupunda olan oksigen kimi tipik qeyri-metal, xarici enerji səviyyəsini tamamilə tamamlamaq üçün iki elektron götürür. Oxygen ilə birləşmələrdə olmayan metallar ən çox qrupun özünə uyğun olan daha yüksək bir valentlik nümayiş etdirir. Kimyəvi elementlərin oksidləşmə dərəcəsi pozitiv (mənfi) sayını göstərən bir göstərici olduğunu xatırlatmaq vacibdir.

Qeyri-metal, formula başında pozitiv oksidləşmə vəziyyətinə malikdir. Oxidlərdə qeyri-metal oksigen sabitdir, onun indeksi 2dir. Asidik oksidlərdə dəyərlərin tənzimlənməsinin etibarlılığını yoxlamaq üçün, müəyyən bir elementin göstəricilərinə qoyduğunuz bütün nömrələri çoxaltmaq lazımdır. Təsdiq dərəcələrin bütün müsbət və eksikliklerinin ümumi olduğu təqdirdə hesablamalar etibarlı sayılır.

İki elementli formulların tərtib edilməsi

Elementlər atomlarının oksidləşmə dərəcəsi iki elementdən əlaqələr yaratmaq və qeyd etmək imkanı verir. Bir formul yaratdıqdan sonra, hər iki simvol yan yana təyin edilir, oksigen isə ikincidir. Qeydə alınmış əlamətlərin hər birində, oksidləşmə dərəcələrinin dəyərləri təyin olunduqdan sonra tapılmış nömrələr arasında hər iki rəqəmə ayrılmayacaq nömrə vardır. Bu göstərici, iki elementli maddənin birinci və ikinci komponentləri üçün göstəricilər əldə edərək, oksidləşmə dərəcəsinin ədədi dəyərinə görə bölünməlidir. Oksidləşmənin ən yüksək dərəcəsi PS-də qeyri-metal olan qrupun sayına bərabər olan tipik bir qeyri-metal ən yüksək valentliyinin dəyərinə bərabərdir.

Əsas oksidlərin nümunəvi dəyərlərini təyin etmək üçün alqoritm

Bənzər birləşmələr tipik metalların oksidləridir. Bütün birləşmələrdə onlar +1 və ya +2-dən çox olmayan oksidləşmə indeksinə malikdirlər. Metalın oksidləşmə dərəcəsinin nə olacağını anlamaq üçün dövri sistemdən istifadə edə bilərik. Birinci qrupun əsas alt qruplarının metalları üçün bu parametr həmişə sabitdir, qrup nömrəsinə, yəni +1.

İkinci qrupun əsas alt qrupunun metalları həm də +2 ədədi baxımından sabit oksidləşmə dərəcəsi ilə xarakterizə olunur. Oxidlərin oksidləşmə dərəcələri indeksləri (ədədləri) nəzərə alaraq, sıfır verməlidir, çünki kimyəvi bir molekulyar nöqtə, zəriflik, parçacıq hesab edilmir.

Oxygen ehtiva edən turşularda oksidləşmə dərəcələrinin tənzimlənməsi

Asidlər bir və ya bir neçə hidrogen atomundan ibarət olan bir sıra asidik qalıqlarla əlaqəli kompleks maddələrdir. Oksidləşmə vəziyyətlərinin rəqəmsal göstəricilər olduğu nəzərə alınarsa, bunları hesablamaq üçün bəzi riyazi xüsusiyyətlər tələb olunur. Turşularda hidrogen (proton) üçün belə bir göstərici həmişə sabitdir, +1. Sonra mənfi oksigen ionu üçün oksidləşmə dərəcəsini göstərə bilərsiniz, bu da sabitdir -2.

Yalnız bu hərəkətlərdən sonra formulun mərkəzi komponentinin oksidləşmə vəziyyətini hesablamaq mümkündür. Xüsusi bir nümunə olaraq, sülfürik turşu H2SO4 elementlərinin oksidləşmə dərəcəsinin müəyyənləşdirilməsini nəzərdən keçirək. Müəyyən bir kompleks maddənin molekulunda iki hidrogen proton, dörd oksigen atomu ehtiva etdiyini nəzərə alaraq, bu tip + 2 + X-8 = 0 ifadəsini əldə edirik. Cəmi sıfır meydana gəlməsi üçün, kükürdün oksidləşmə vəziyyəti +6 olacaqdır

Duzlarda oksidləşmə dərəcələrinin tənzimlənməsi

Tuzlar metal ionlarından və bir və ya daha çox turşu qalıqlarından ibarət olan kompleks tərkiblidir. Kompleks tərkibdə hər bir tərkibdə oksidləşmə dərəcəsinin müəyyən edilməsi proseduru oksigen tərkibli turşularda olduğu kimi eynidır. Elementlərin oksidləşmə dərəcəsi rəqəmsal göstəricidirsə, metal oksidləşmə dərəcəsini düzgün müəyyənləşdirmək vacibdir.

Duz təşkil edən metal ana alt qrupda yerləşdirilirsə, oksidləşmə dərəcəsi sabit olar, qrup nömrəsinə uyğun olaraq, müsbət bir dəyərdir. Duzda PS-nin oxşar alt qrupundan ibarət olan bir metal varsa, müxtəlif valentlər sərgiləyirsə , metalın valenti turşu artımından müəyyən edilə bilər. Metalın oksidləşmə vəziyyəti qurulduqdan sonra, oksigenin oksidləşmə vəziyyətini təyin edin (-2), sonra kimyəvi element tənliyi ilə mərkəzi elementin oksidləşmə dərəcəsini hesablayın.

Nümunə olaraq, natrium nitratında elementlərdəki oksidləşmə dərəcələrinin müəyyənləşdirilməsini (orta tuz) nəzərdən keçirək. NaNO3. Duz qrupun əsas alt qrupunun metal tərəfindən formalaşır, buna görə sodyum oksidləşmə dərəcəsi +1 olacaqdır. Nitratlarda oksigen -2 səviyyəsində oksidləşmə dərəcəsinə malikdir. Oksidləşmə dərəcəsinin sayısal dəyərini müəyyən etmək üçün + 1 + X-6 tənlikidir. Bu tənliyi həll edərkən X +5 olmalıdır, bu azot oksidləşmə dərəcəsidir.

OVR-də əsas şərtlər

Oksidləşmə, həmçinin bərpa prosesi üçün məktəblilərin öyrənmələri tələb olunan xüsusi şərtlər var.

Bir atomun oksidləşmə dərəcəsi bəzi ionlardan və ya atomlardan elektronları əlavə etmək (başqalarına vermək) üçün birbaşa bacarığıdır.

Oxidant, elektronları özlərinə verdikləri kimyəvi reaksiyalar zamanı nötral atomlar və ya yüklü ionlar hesab edilir.

Yenidənqurulan kimya kimyəvi qarşılıqlı prosesində öz elektronlarını itirən zəif atom və ya yüklü ion olacaq.

Oxidasiya elektronların sərbəst buraxılması proseduru kimi təqdim olunur.

Recovery, bir əlavə atomu və ya ion tərəfindən əlavə elektronların qəbul edilməsi ilə bağlıdır.

Oksidləşmə-azaldılması prosesi, atomun oksidləşmə dərəcəsi mütləq dəyişən bir reaksiya ilə xarakterizə olunur. Bu tərif OVR reaksiyasının olub-olmadığını müəyyən etmək üçün necə mümkün olduğunu anlamağa imkan verir.

IAD-i təhlil etmək qaydaları

Bu alqoritmi istifadə edərək, hər hansı bir kimyəvi reaksiyada əmsalları düzəldə bilərsiniz.

1. Birincisi, oksidləşmə vəziyyətlərini hər kimyəvi maddədə yerləşdirməlisiniz. Sadə bir maddədə oksidləşmə dərəcəsi sıfırdır, çünki mənfi hissəciklərin heç bir qayıtması yoxdur. İkili və üç elementli maddələrdə oksidləşmə dərəcələrinin təşkil edilməsi qaydaları yuxarıda hesab edilmişdir.

2. Sonra meydana gələn transformasiya zamanı oksidləşmə vəziyyətlərinin dəyişdiyi atomları və ya ionlarını müəyyən etmək lazımdır.

3. Qeydə alınan tənliklərin sol tərəflərindən, oksidləşmə vəziyyətlərini dəyişdirən atomlar və ya yüklü ionlar ayrılır. Balanslaşdırma üçün bu lazımdır. Elements həmişə onların dəyərləri ilə göstərilir.

4. Bundan əlavə, reaksiyanın əsnasında meydana gələn atom və ya ionları yazılır, atomla çəkilən elektronların sayı - göstərilən mənfi hissəciklərin sayı. Reaksiya prosesindən sonra oksidləşmə azalır. Bu, elektronların bir atom (ion) tərəfindən alındığı anlamına gəlir. Oksidləşmə dərəcəsinin artması ilə reaksiya zamanı atom (ion) elektronları verir.

5. Ən kiçik nömrə əvvəlcə alınanlara bölünür, sonra prosesə ötürülən elektronlara əmsallar verilir. Tapılan nömrələr tələb olunan stereokimyəvi əmsallardır.

6. Oxidizatoru, azaldıcı maddəni, reaksiya zamanı baş verən prosesləri təyin edin.

7. Son mərhələdə nəzərə alınan reaksiyada stereokimyəvi kəmiyyətlərin yerləşdirilməsi olacaqdır.

   OBR nümunəsi

Bu alqoritmin praktik tətbiqini xüsusi kimyəvi reaksiyaya nəzər salın.

Fe + CuSO4 = Cu + FeS04

Bütün sadə və mürəkkəb maddələr üçün parametrləri hesablayırıq.

Fe və Cu sadə maddələr olduğundan, onların oksidləşmə dərəcəsi CuSO4, sonra Cu + 2, daha sonra oksigen-2 və kükürd üçün +6 olur. FeSO4-də: Fe +2, S-6 hesablamalarına görə, O-2 üçün.

İndi göstəriciləri dəyişdirə biləcək elementlər axtarırıq, vəziyyətimiz Fe və Cu olacaq.

Reaksiyadan sonra dəmir atomunun dəyəri +2 ikən reaksiyada 2 elektron azad edildi. Mis performansını +2-dən 0-ə dəyişdi, buna görə mis iki elektron aldı. İndi dəmir atomu və ikiqat misin katyonu tərəfindən alınan və çatdırılan elektronların sayını müəyyən edirik. Dönüşüm zamanı ikili bakır katyonu ilə iki elektron alınır, eyni elektron sayı isə dəmir atomu tərəfindən verilir.

Bu prosesdə minimum ümumi çoxluğunu müəyyənləşdirmək heç bir məna daşımır, çünki transformasiya dövründə bərabər sayda elektron qəbul edilir və verilir. Stereokimyəvi əmsallar birliyə də uyğun olacaq. Reaksiyada, azaldıcı maddənin xüsusiyyətləri onu oksidləşdirərkən demir göstərəcəkdir. Bivalent misin katyonu saf oksidləşmə səviyyəsinə qədər azalır, reaksiyada ən yüksək oksidləşmə dərəcəsi var.

Proseslərin tətbiqi

Oksidləşmə dərəcəsi üçün formulalar 8-9-cu siniflərdə olan hər bir şagird üçün məlum olmalıdır, çünki bu məsələ MTİ vəzifələrinə daxil edilir. Oxidativ, bərpaedici əlamətlərlə baş verən proseslər həyatımızda vacib rol oynayır. Onsuz insan bədənin metabolik prosesləri mümkün deyil.