Хімія. 11 клас

Ступень акіслення

У выпадку рэчываў з іоннымі або палярнымі сувязямі для характарыстыкі стану атамаў, што ўтвараюць гэтыя сувязі, выкарыстоўваюць паняцце ступень акіслення. Як вы ўжо ведаеце з матэрыялу параграфа § 11, ступень акіслення атама — гэта ўмоўны зарад, які прыпісваюць атаму, дапускаючы, што ён утварае з суседнімі атамамі толькі іонныя сувязі.

Колькаснае значэнне ступені акіслення атама ў канкрэтным злучэнні вызначаюць па колькасці электронаў, зрушаных пры ўтварэнні сувязі або перададзеных суседнім атамам. Так, cтупень акіслення атамаў азоту ў малекулах простага рэчыва роўная 0 (электроны не зрушаныя, сувязь кавалентная непалярная). У малекуле аміяку азот праяўляе ступень акіслення –3, паколькі да атама азоту зрушыліся тры электроны ад атамаў вадароду. Атамы вадароду пры гэтым маюць ступень акіслення +1.

Пры вылічэннях улічваюць, што алгебраічная сума ступеней акіслення ўсіх атамаў у злучэнні роўная 0.

Не варта забываць, што атамы некаторых элементаў маюць пастаяннае значэнне ступені акіслення ў сваіх злучэннях (, , , і інш.). Найбольш электраадмоўныя атамы ў канкрэтным злучэнні звычайна маюць найніжэйшую ступень акіслення.

Так, у малекуле CF₄ найбольшая электраадмоўнасць у фтору, яго атамы маюць ступень акіслення –1. Такім чынам, вуглярод знаходзіцца ў ступені акіслення +4, гэта значыць .

У перманганаце калію KMnO₄ калій мае пастаянную ступень акіслення, кісларод як найбольш электраадмоўны элемент знаходзіцца ў найніжэйшай ступені акіслення –2, таму ступень акіслення марганцу можна знайсці з роўнасці 0 = (+1) + х + 4(–2), гэта значыць .

У многіх кавалентных злучэннях абсалютная велічыня ступені акіслення элементаў роўная іх валентнасці. Напрыклад, азот у малекуле аміяку мае валентнасць 3 і ступень акіслення –3. У выпадку іонных злучэнняў атамаў металаў з р-элементамі V–VII-груп выкарыстоўваюць паняцце «ступень акіслення». Напрыклад, у хларыду кальцыю СаCl₂ ступень акіслення хлору –1, а кальцыю — +2.

Валентнасць можа адрознівацца ад ступені акіслення. Гэта характэрна, напрыклад, для простых рэчываў, у малекулах якіх ступень акіслення атамаў заўсёды роўная нулю, а валентнасць — ліку агульных электронных пар.

Так, у малекуле кіслароду валентнасць кіслароду роўная 2, а ступень акіслення 0. У якасці іншага прыкладу прывядзём малекулу пераксіду вадароду . У ёй кісларод двухвалентны, а вадарод аднавалентны. У той жа час ступені акіслення абодвух элементаў па абсалютнай велічыні роўныя 1: . Не супадаюць значэнні ступені акіслення і валентнасці азоту ў іоне амонію (–3, 4) , малекуле азотнай кіслаты (+5, 4) .

Ступень акіслення атамаў вызначае характар магчымых хімічных узаемадзеянняў з удзелам гэтых атамаў. Так, элемент у найніжэйшай ступені акіслення (у дадзеным выпадку азот у ступені акіслення –3) можа выступаць толькі як адноўнік:

Элемент у найвышэйшай ступені акіслення (азот, +5) можа быць толькі акісляльнікам:

У прамежкавай ступені акіслення элемент (азот, +2) можа быць як акісляльнікам, так і адноўнікам:

(азот — адноўнік, акісляецца);

(азот — акісляльнік, аднаўляецца).

Найвышэйшая ступень акіслення атама А-групы роўная нумару групы (за выключэннем высакародных газаў, фтору і кіслароду). Найніжэйшая, адмоўная, ступень акіслення роўная нумару А-групы мінус 8.