ความสามารถในการค้นหาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีคือ เงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อแก้สมการทางเคมีที่อธิบายปฏิกิริยารีดอกซ์ได้สำเร็จ หากไม่มีมันคุณจะไม่สามารถสร้างสูตรที่แน่นอนของสารที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างองค์ประกอบทางเคมีต่างๆได้ เป็นผลให้การแก้ปัญหาทางเคมีตามสมการดังกล่าวจะเป็นไปไม่ได้หรือผิดพลาด

แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชัน องค์ประกอบทางเคมี
สถานะออกซิเดชันเป็นค่าทั่วไปซึ่งเป็นธรรมเนียมในการอธิบายปฏิกิริยารีดอกซ์ ในเชิงตัวเลข จะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมที่ได้รับประจุบวกจะละทิ้งไป หรือจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมซึ่งมีประจุลบเกาะติดกับตัวมันเอง

ในปฏิกิริยารีดอกซ์ แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันจะใช้ในการกำหนดสูตรทางเคมีของสารประกอบของธาตุที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างสารหลายชนิด

เมื่อมองแวบแรก อาจดูเหมือนว่าเลขออกซิเดชันเทียบเท่ากับแนวคิดเรื่องเวเลนซ์ขององค์ประกอบทางเคมี แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น แนวคิด ความจุใช้เพื่อหาปริมาณปฏิกิริยาทางอิเล็กทรอนิกส์ในสารประกอบโควาเลนต์ กล่าวคือ สารประกอบที่เกิดจากการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน เลขออกซิเดชันใช้เพื่ออธิบายปฏิกิริยาที่สูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน

ต่างจากวาเลนซีซึ่งเป็นคุณลักษณะที่เป็นกลาง สถานะออกซิเดชันสามารถมีค่าเป็นบวก ลบ หรือเป็นศูนย์ได้ ค่าบวกจะสัมพันธ์กับจำนวนอิเล็กตรอนที่มอบให้ และค่าลบจะสัมพันธ์กับจำนวนอิเล็กตรอนที่บวกเข้าไป ค่าศูนย์หมายความว่าธาตุนั้นอยู่ในรูปธาตุ ลดลงเหลือ 0 หลังจากออกซิเดชัน หรือถูกออกซิไดซ์จนเหลือศูนย์หลังจากการลดลงครั้งก่อน

วิธีการตรวจสอบสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีเฉพาะ
การกำหนดสถานะออกซิเดชันสำหรับองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะนั้นอยู่ภายใต้กฎต่อไปนี้:

1. สถานะออกซิเดชันของสารเชิงเดี่ยวจะเป็นศูนย์เสมอ
   
2. โลหะอัลคาไลซึ่งอยู่ในกลุ่มแรกของตารางธาตุ มีสถานะออกซิเดชันที่ +1
   
3. โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ ซึ่งอยู่ในกลุ่มที่สองในตารางธาตุ มีสถานะออกซิเดชันที่ +2
   
4. ไฮโดรเจนในสารประกอบที่มีอโลหะหลายชนิดจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น +1 เสมอ และในสารประกอบที่มีโลหะ +1
   
5. สถานะออกซิเดชันของโมเลกุลออกซิเจนในสารประกอบทั้งหมดที่กล่าวถึงในหลักสูตรของโรงเรียน เคมีอนินทรีย์เท่ากับ -2 ฟลูออรีน -1
   
6. เมื่อพิจารณาระดับการเกิดออกซิเดชันในผลิตภัณฑ์ ปฏิกริยาเคมีพวกเขาดำเนินการจากกฎความเป็นกลางทางไฟฟ้าซึ่งผลรวมของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่ประกอบเป็นสารจะต้องเท่ากับศูนย์
   
7. อะลูมิเนียมในสารประกอบทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชันที่ +3
   

ตามกฎแล้วความยากลำบากเริ่มต้นขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่เหลือแสดงและแสดงระดับการเกิดออกซิเดชันที่แปรผันขึ้นอยู่กับประเภทของอะตอมของสารอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบ

มีสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่า ต่ำกว่า และระดับกลาง สถานะออกซิเดชันสูงสุด เช่น วาเลนซี สอดคล้องกับหมายเลขกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีในตารางธาตุ แต่มีค่าเป็นบวก สถานะออกซิเดชันต่ำสุดคือตัวเลขเท่ากับความแตกต่างระหว่างกลุ่มหมายเลข 8 ขององค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันระดับกลางจะเป็นตัวเลขใดๆ ก็ได้ตั้งแต่สถานะออกซิเดชันต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด

เพื่อช่วยคุณสำรวจสถานะออกซิเดชันต่างๆ ขององค์ประกอบทางเคมี เราขอนำเสนอตารางเสริมต่อไปนี้ เลือกองค์ประกอบที่คุณสนใจแล้วคุณจะได้รับค่าของสถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้ ค่าที่เกิดขึ้นไม่บ่อยจะระบุไว้ในวงเล็บ

หลักสูตรวิดีโอ "Get an A" มีหัวข้อทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับความสำเร็จ ผ่านการสอบ Unified Stateในวิชาคณิตศาสตร์ได้ 60-65 คะแนน ครบทุกปัญหา 1-13 การตรวจสอบโปรไฟล์ Unified Stateคณิตศาสตร์. ยังเหมาะสำหรับการผ่านการสอบ Basic Unified State ในวิชาคณิตศาสตร์อีกด้วย หากคุณต้องการผ่านการสอบ Unified State ด้วยคะแนน 90-100 คุณต้องแก้ส่วนที่ 1 ใน 30 นาทีโดยไม่มีข้อผิดพลาด!

หลักสูตรเตรียมความพร้อมสำหรับการสอบ Unified State สำหรับเกรด 10-11 รวมถึงสำหรับครู ทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อแก้ส่วนที่ 1 ของการสอบ Unified State ในวิชาคณิตศาสตร์ (ปัญหา 12 ข้อแรก) และปัญหา 13 (ตรีโกณมิติ) และนี่คือมากกว่า 70 คะแนนในการสอบ Unified State และทั้งนักเรียน 100 คะแนนและนักศึกษามนุษยศาสตร์ก็สามารถทำได้หากไม่มีพวกเขา

ทฤษฎีที่จำเป็นทั้งหมด วิธีที่รวดเร็วแนวทางแก้ไข ข้อผิดพลาด และความลับของการสอบ Unified State งานปัจจุบันทั้งหมดของส่วนที่ 1 จาก FIPI Task Bank ได้รับการวิเคราะห์แล้ว หลักสูตรนี้สอดคล้องกับข้อกำหนดของ Unified State Exam 2018 อย่างสมบูรณ์

หลักสูตรประกอบด้วย 5 หัวข้อใหญ่ หัวข้อละ 2.5 ชั่วโมง แต่ละหัวข้อได้รับตั้งแต่เริ่มต้น เรียบง่ายและชัดเจน

งานสอบ Unified State หลายร้อยรายการ ปัญหาคำศัพท์และทฤษฎีความน่าจะเป็น อัลกอริทึมที่ง่ายและง่ายต่อการจดจำสำหรับการแก้ปัญหา เรขาคณิต. ทฤษฎี, วัสดุอ้างอิง, วิเคราะห์งาน Unified State Examination ทุกประเภท สเตอริโอเมทรี เคล็ดลับหากินวิธีแก้ปัญหา เอกสารโกงที่มีประโยชน์ การพัฒนา จินตนาการเชิงพื้นที่- ตรีโกณมิติตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงปัญหา 13 ทำความเข้าใจแทนที่จะยัดเยียด คำอธิบายที่ชัดเจนของแนวคิดที่ซับซ้อน พีชคณิต. ราก กำลังและลอการิทึม ฟังก์ชันและอนุพันธ์ พื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหา งานที่ซับซ้อน 2 ส่วนของการสอบ Unified State

สถานะออกซิเดชัน การกำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมของธาตุโดย สูตรเคมีการเชื่อมต่อ วาดสูตรของสารประกอบโดยพิจารณาจากสถานะออกซิเดชันที่ทราบของอะตอมธาตุ

สถานะออกซิเดชันของธาตุคือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในสาร ซึ่งคำนวณบนสมมติฐานที่ว่ามันประกอบด้วยไอออน ในการกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบคุณต้องจำกฎบางประการ:

1. สถานะออกซิเดชันอาจเป็นค่าบวก ลบ หรือศูนย์ ระบุด้วยตัวเลขอารบิกพร้อมเครื่องหมายบวกหรือลบเหนือสัญลักษณ์องค์ประกอบ

2. เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชัน เราจะพิจารณาจากอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของสาร: ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในสารประกอบจะเป็นศูนย์

3. หากสารประกอบเกิดขึ้นจากอะตอมของธาตุหนึ่ง (ในสารเชิงเดี่ยว) สถานะออกซิเดชันของอะตอมเหล่านี้จะเท่ากับศูนย์

4. อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีบางชนิดมักถูกกำหนดสถานะออกซิเดชันของเหล็ก ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันของฟลูออรีนในสารประกอบจะเป็น -1 เสมอ ลิเธียม, โซเดียม, โพแทสเซียม, รูบิเดียมและซีเซียม +1; แมกนีเซียม, แคลเซียม, สตรอนเซียม, แบเรียมและสังกะสี +2, อลูมิเนียม +3

5. สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนในสารประกอบส่วนใหญ่คือ +1 และเฉพาะในสารประกอบที่มีโลหะบางชนิดเท่านั้นที่จะมีค่าเท่ากับ -1 (KH, BaH2)

6. สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนในสารประกอบส่วนใหญ่คือ -2 และเฉพาะในสารประกอบบางชนิดเท่านั้นที่จะกำหนดสถานะออกซิเดชันเป็น -1 (H2O2, Na2O2 หรือ +2 (OF2)

7. อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีหลายชนิดมีสถานะออกซิเดชันที่แปรผันได้

8. สถานะออกซิเดชันของอะตอมโลหะในสารประกอบนั้นเป็นค่าบวกและเป็นตัวเลขเท่ากับความจุของมัน

9. สถานะออกซิเดชันเชิงบวกสูงสุดของธาตุมักจะเท่ากับจำนวนหมู่ในตารางธาตุที่พบธาตุนั้น

10. สถานะออกซิเดชันขั้นต่ำสำหรับโลหะคือศูนย์ สำหรับอโลหะ ในกรณีส่วนใหญ่ภายใต้สถานะออกซิเดชันเชิงลบจะเท่ากับความแตกต่างระหว่างหมายเลขกลุ่มและหมายเลขแปด

11. สถานะออกซิเดชันของอะตอมก่อให้เกิดไอออนอย่างง่าย (ประกอบด้วยอะตอมหนึ่งอะตอม) และเท่ากับประจุของไอออนนี้

เมื่อใช้กฎข้างต้น เราจะกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีในองค์ประกอบของ H2SO4 นี้ สารประกอบประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีสามประการ - ไฮโดรเจน H, ซัลเฟอร์ S และออกซิเจน O ให้เราสังเกตสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบเหล่านั้นซึ่งพวกมันคงที่ ในกรณีของเรา คือไฮโดรเจน H และออกซิเจน O

ให้เราตรวจสอบสถานะออกซิเดชันที่ไม่ทราบของกำมะถัน ให้สถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์ในสารประกอบนี้เป็น x

มาสร้างสมการโดยการคูณดัชนีของแต่ละองค์ประกอบด้วยสถานะออกซิเดชันและเท่ากับจำนวนที่แยกออกมาให้เป็นศูนย์: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0

2 + X – 8 = 0

x = +8 – 2 = +6

ดังนั้นเลขออกซิเดชันของซัลเฟอร์คือบวก 6

ในตัวอย่างต่อไปนี้ เราจะดูวิธีสร้างสูตรสำหรับสารประกอบที่ทราบสถานะออกซิเดชันของอะตอมของธาตุ มาสร้างสูตรของเฟอร์รัม (III) ออกไซด์กันดีกว่า คำว่า "ออกไซด์" หมายความว่าทางด้านขวาของสัญลักษณ์เหล็ก คุณต้องเขียนสัญลักษณ์ออกซิเจน: FeO

ให้เราสังเกตสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีเหนือสัญลักษณ์ สถานะออกซิเดชันของเหล็กจะแสดงอยู่ในชื่อในวงเล็บ (III) ดังนั้นจึงเท่ากับ +3 สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนในออกไซด์คือ -2

ลองหาตัวคูณร่วมน้อยของตัวเลข 3 และ 2 กัน นี่คือ 6 หารเลข 6 ด้วย 3 เราจะได้เลข 2 - นี่คือดัชนีของธาตุเหล็ก หารเลข 6 ด้วย 2 เราจะได้เลข 3 - นี่คือดัชนีออกซิเจน

ในตัวอย่างต่อไปนี้ เราจะดูวิธีสร้างสูตรสำหรับสารประกอบที่ทราบสถานะออกซิเดชันของอะตอมของธาตุและประจุไอออน มาสร้างสูตรแคลเซียมออร์โธฟอสเฟตกันดีกว่า คำว่า “ออร์โธฟอสเฟต” หมายความว่าทางด้านขวาของสัญลักษณ์แคลเซียม คุณต้องเขียนสารตกค้างที่เป็นกรดของกรดออร์โธฟอสเฟต: CaPO4

สังเกตสถานะออกซิเดชันของแคลเซียม (กฎข้อที่สี่) และประจุ กรดตกค้าง(ตามตารางความสามารถในการละลาย)

ลองหาตัวคูณร่วมน้อยของตัวเลข 2 และ 3 กัน นี่คือ 6 หารเลข 6 ด้วย 2 เราจะได้เลข 3 - นี่คือดัชนีของแคลเซียม หารเลข 6 ด้วย 3 เราจะได้เลข 2 - นี่คือดัชนีของกรดตกค้าง

งานในการกำหนดสถานะออกซิเดชันอาจเป็นได้ทั้งแบบพิธีการอย่างง่ายหรือแบบปริศนาที่ซับซ้อน ก่อนอื่นจะขึ้นอยู่กับสูตรของสารประกอบเคมี ตลอดจนความพร้อมของความรู้พื้นฐานทางเคมีและคณิตศาสตร์

เมื่อทราบกฎพื้นฐานและอัลกอริธึมของการดำเนินการเชิงตรรกะตามลำดับที่จะกล่าวถึงในบทความนี้เมื่อแก้ไขปัญหาประเภทนี้ทุกคนสามารถรับมือกับงานนี้ได้อย่างง่ายดาย และหลังจากฝึกฝนและเรียนรู้เพื่อตรวจสอบสถานะออกซิเดชันของสารประกอบเคมีหลายชนิด คุณสามารถทำหน้าที่ปรับสมดุลปฏิกิริยารีดอกซ์ที่ซับซ้อนได้อย่างปลอดภัยด้วยการสร้างเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์

แนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชัน

หากต้องการเรียนรู้วิธีกำหนดระดับของออกซิเดชัน คุณต้องเข้าใจก่อนว่าแนวคิดนี้หมายถึงอะไร

• เลขออกซิเดชันจะใช้เมื่อเขียนปฏิกิริยารีดอกซ์เมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนจากอะตอมหนึ่งไปอีกอะตอมหนึ่ง
• สถานะออกซิเดชันจะบันทึกจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอน ซึ่งบ่งบอกถึงประจุที่มีเงื่อนไขของอะตอม
• สถานะออกซิเดชันและวาเลนซีมักจะเหมือนกัน

การกำหนดนี้เขียนไว้ที่ด้านบนขององค์ประกอบทางเคมีตรงมุมขวา และเป็นจำนวนเต็มที่มีเครื่องหมาย "+" หรือ "-" ค่าศูนย์ของสถานะออกซิเดชันจะไม่มีสัญญาณ

กฎการกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชัน

พิจารณาหลักการหลักในการกำหนดสถานะออกซิเดชัน:

• สารพื้นฐานอย่างง่ายนั่นคือสารที่ประกอบด้วยอะตอมประเภทเดียวจะมีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์เสมอ ตัวอย่างเช่น Na0, H02, P04
• มีอะตอมจำนวนหนึ่งที่มีสถานะออกซิเดชันคงที่หนึ่งสถานะเสมอ เป็นการดีกว่าที่จะจำค่าที่กำหนดในตาราง

• อย่างที่คุณเห็น มีข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวเกิดขึ้นกับไฮโดรเจนเมื่อผสมกับโลหะ โดยจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น "-1" ซึ่งไม่ใช่ลักษณะเฉพาะของมัน
• ออกซิเจนยังรับสถานะออกซิเดชัน "+2" ด้วย สารประกอบเคมีด้วยฟลูออรีนและ “-1” ในองค์ประกอบของเปอร์ออกไซด์ ซูเปอร์ออกไซด์ หรือโอโซไนด์ โดยที่อะตอมของออกซิเจนเชื่อมต่อถึงกัน

• ไอออนของโลหะมีสถานะออกซิเดชันหลายสถานะ (และมีเพียงสถานะบวกเท่านั้น) ดังนั้นจึงถูกกำหนดโดยองค์ประกอบข้างเคียงในสารประกอบ ตัวอย่างเช่น ใน FeCl3 คลอรีนมีสถานะออกซิเดชันเป็น "-1" มี 3 อะตอม ดังนั้นเราจึงคูณ -1 ด้วย 3 เราจะได้ "-3" เพื่อให้ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของสารประกอบเป็น "0" เหล็กจะต้องมีสถานะออกซิเดชันเป็น "+3" ในสูตร FeCl2 เหล็กจะเปลี่ยนระดับเป็น “+2” ตามลำดับ
• ด้วยการรวมสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในสูตรทางคณิตศาสตร์ (โดยคำนึงถึงสัญญาณ) ควรได้ค่าศูนย์เสมอ ตัวอย่างเช่นใน กรดไฮโดรคลอริก H+1Cl-1 (+1 และ -1 = 0) และใน กรดซัลฟูรัส H2+1S+4O3-2(+1 * 2 = +2 สำหรับไฮโดรเจน +4 สำหรับซัลเฟอร์และ -2 * 3 = – 6 สำหรับออกซิเจน +6 และ -6 รวมกันได้ 0)
• สถานะออกซิเดชันของไอออน monatomic จะเท่ากับประจุของมัน ตัวอย่างเช่น: Na+, Ca+2
• ตามกฎแล้วสถานะออกซิเดชันสูงสุดมีความสัมพันธ์กับหมายเลขกลุ่มในระบบคาบของ D.I.

อัลกอริทึมในการกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชัน

ลำดับการค้นหาสถานะออกซิเดชันนั้นไม่ซับซ้อน แต่ต้องให้ความสนใจและดำเนินการบางอย่าง

ภารกิจ: จัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบ KMnO4

• ธาตุแรกคือโพแทสเซียม มีสถานะออกซิเดชันคงที่ที่ “+1”
  หากต้องการตรวจสอบ คุณสามารถดูตารางธาตุโดยที่โพแทสเซียมอยู่ในกลุ่มที่ 1 ของธาตุ
• ในบรรดาธาตุที่เหลืออีก 2 ธาตุ ออกซิเจนมีแนวโน้มที่จะมีสถานะออกซิเดชันที่ -2
• เราได้สูตรต่อไปนี้: K+1MnxO4-2 ยังคงเพื่อตรวจสอบสถานะออกซิเดชันของแมงกานีส
  ดังนั้น x คือสถานะออกซิเดชันของแมงกานีสที่เราไม่รู้จัก ตอนนี้สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับจำนวนอะตอมในสารประกอบ
  จำนวนโพแทสเซียมอะตอมคือ 1 แมงกานีสคือ 1 ออกซิเจนคือ 4
  โดยคำนึงถึงความเป็นกลางทางไฟฟ้าของโมเลกุล เมื่อประจุทั้งหมด (ทั้งหมด) เป็นศูนย์

1*(+1) + 1*(x) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1x = 0,
(ตอนโอนเราเปลี่ยนป้าย)
1x = +7, x = +7

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของแมงกานีสในสารประกอบคือ “+7”

ภารกิจ: จัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบ Fe2O3

• ออกซิเจนดังที่ทราบกันว่ามีสถานะออกซิเดชันเป็น "-2" และทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ เมื่อคำนึงถึงจำนวนอะตอม (3) ค่ารวมของออกซิเจนคือ “-6” (-2*3= -6) เช่น คูณเลขออกซิเดชันด้วยจำนวนอะตอม
• เพื่อให้สูตรสมดุลและทำให้เป็นศูนย์ อะตอมของเหล็ก 2 อะตอมจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น "+3" (2*+3=+6)
• ผลรวมเป็นศูนย์ (-6 และ +6 = 0)

ภารกิจ: จัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารประกอบ Al(NO3)3

• มีอะลูมิเนียมอะตอมเพียงอะตอมเดียวและมีสถานะออกซิเดชันคงที่ที่ "+3"
• ในโมเลกุล (3*3) มีอะตอมออกซิเจน 9 อะตอม สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนดังที่ทราบคือ “-2” ซึ่งหมายความว่าเมื่อคูณค่าเหล่านี้ เราจะได้ “-18”
• มันยังคงทำให้เท่ากันกับค่าลบและ ค่าบวกจึงกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชันของไนโตรเจน -18 และ +3, +15 หายไป และเนื่องจากมีอะตอมไนโตรเจน 3 อะตอม จึงง่ายต่อการระบุสถานะออกซิเดชัน: หาร 15 ด้วย 3 แล้วได้ 5
• สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ “+5” และสูตรจะมีลักษณะดังนี้: Al+3(N+5O-23)3
• หากเป็นการยากที่จะกำหนดค่าที่ต้องการด้วยวิธีนี้ คุณสามารถเขียนและแก้สมการได้:

1*(+3) + 3x + 9*(-2) = 0
+3+3x-18=0
3x=15
x=5

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันจึงเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างสำคัญในวิชาเคมีซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของสถานะของอะตอมในโมเลกุล
หากไม่มีความรู้เกี่ยวกับข้อกำหนดหรือพื้นฐานบางประการที่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันได้อย่างถูกต้องจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะรับมือกับงานนี้ ดังนั้นจึงมีข้อสรุปเพียงข้อเดียว: ทำความคุ้นเคยอย่างละเอียดและศึกษากฎในการค้นหาสถานะออกซิเดชันซึ่งนำเสนออย่างชัดเจนและรัดกุมในบทความและก้าวต่อไปอย่างกล้าหาญบนเส้นทางที่ยากลำบากของความซับซ้อนทางเคมี

เพื่ออธิบายลักษณะของธาตุในสารประกอบ จึงได้นำแนวคิดเรื่องสถานะออกซิเดชันมาใช้

คำนิยาม

จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมของธาตุที่กำหนดหรืออะตอมของธาตุที่กำหนดในสารประกอบเรียกว่า สถานะออกซิเดชัน.

สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกจะระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนด และสถานะออกซิเดชันที่เป็นลบจะระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่ไปยังอะตอมที่กำหนด

จากคำจำกัดความนี้สรุปได้ว่าในสารประกอบที่มีพันธะไม่มีขั้ว สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะเป็นศูนย์ ตัวอย่างของสารประกอบดังกล่าวคือโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมที่เหมือนกัน (N 2, H 2, Cl 2)

สถานะออกซิเดชันของโลหะในสถานะองค์ประกอบเป็นศูนย์เนื่องจากการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในโลหะเหล่านั้นมีความสม่ำเสมอ

ในสารประกอบไอออนิกอย่างง่ายสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในนั้นจะเท่ากับประจุไฟฟ้าเนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งเกือบทั้งหมด: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, อัล +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

เมื่อพิจารณาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ขั้วโลกจะมีการเปรียบเทียบค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ เนื่องจากในระหว่างการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมขององค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติวิตีมากขึ้น อิเล็กตรอนจะมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบในสารประกอบ

สถานะออกซิเดชันสูงสุด

สำหรับองค์ประกอบที่แสดงสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกันในสารประกอบ มีแนวคิดเกี่ยวกับสถานะออกซิเดชันสูงสุด (บวกสูงสุด) และต่ำสุด (ลบต่ำสุด) สถานะออกซิเดชันสูงสุดขององค์ประกอบทางเคมีมักจะเกิดขึ้นพร้อมกันเป็นตัวเลขกับหมายเลขกลุ่มใน ตารางธาตุดี. ไอ. เมนเดเลเยฟ ข้อยกเว้นคือฟลูออรีน (สถานะออกซิเดชันคือ -1 และธาตุอยู่ในกลุ่ม VIIA) ออกซิเจน (สถานะออกซิเดชันคือ +2 และองค์ประกอบอยู่ในกลุ่ม VIA) ฮีเลียม นีออน อาร์กอน (สถานะออกซิเดชันคือ 0 และ องค์ประกอบอยู่ในกลุ่ม VIII) เช่นเดียวกับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยโคบอลต์และนิกเกิล (สถานะออกซิเดชันคือ +2 และองค์ประกอบอยู่ในกลุ่ม VIII) ซึ่งสถานะออกซิเดชันสูงสุดจะแสดงด้วยตัวเลขที่มีค่าเป็น น้อยกว่าจำนวนของกลุ่มที่ตนอยู่ ในทางกลับกัน องค์ประกอบของกลุ่มย่อยทองแดงมีสถานะออกซิเดชันสูงสุดมากกว่าหนึ่ง แม้ว่าจะอยู่ในกลุ่ม I (สถานะออกซิเดชันเชิงบวกสูงสุดของทองแดงและเงินคือ +2, ทอง +3)

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

คำตอบ เราจะสลับกันกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ในแต่ละรูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่เสนอ จากนั้นเลือกคำตอบที่ถูกต้อง

• ในไฮโดรเจนซัลไฟด์ สถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์คือ (-2) และใน เรื่องง่ายๆ- สีเทา - 0:

การเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์: -2 → 0 เช่น คำตอบที่หก

• ในสารอย่างง่าย - ซัลเฟอร์ - สถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์คือ 0 และใน SO 3 - (+6):

การเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์: 0 → +6 เช่น ตัวเลือกคำตอบที่สี่

• ในกรดซัลฟิวริกสถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์คือ (+4) และในสารอย่างง่าย - ซัลเฟอร์ - 0:

1×2 +x+ 3×(-2) =0;

การเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์: +4 → 0 เช่น ตัวเลือกคำตอบที่สาม

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย	ไนโตรเจนแสดงวาเลนซี III และสถานะออกซิเดชัน (-3) ในสารประกอบ: a) N 2 H 4 ; ข) NH 3; ค) NH 4 Cl; ง) ไม่มี 2 O 5
สารละลาย	เพื่อที่จะให้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามที่ถูกตั้ง เราจะสลับกันกำหนดวาเลนซีและสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนในสารประกอบที่เสนอ ก) ความจุของไฮโดรเจนจะเท่ากับ I เสมอ จำนวนทั้งหมดหน่วยของความจุไฮโดรเจนเท่ากับ 4 (1×4 = 4) ให้เราหารค่าที่ได้รับด้วยจำนวนอะตอมไนโตรเจนในโมเลกุล: 4/2 = 2 ดังนั้นความจุของไนโตรเจนคือ II ตัวเลือกคำตอบนี้ไม่ถูกต้อง b) ความจุของไฮโดรเจนจะเท่ากับ I เสมอ จำนวนหน่วยรวมของความจุของไฮโดรเจนเท่ากับ 3 (1 × 3 = 3) ให้เราหารค่าที่ได้รับด้วยจำนวนอะตอมไนโตรเจนในโมเลกุล: 3/1 = 2 ดังนั้นความจุของไนโตรเจนคือ III ระดับออกซิเดชันของไนโตรเจนในแอมโมเนียคือ (-3): นี่คือคำตอบที่ถูกต้อง
คำตอบ	ตัวเลือก (ข)