Grunderna i oorganisk kemi. Oxidationstillstånd

Oxidationstillståndet är den villkorade laddningen av en atomelement i molekylen. Detta koncept är grundläggande i oorganisk kemi, utan dess förståelse är det omöjligt att föreställa sig processerna för redoxreaktioner, typer av bindningar i molekyler, kemiska och fysiska egenskaper hos element. För att förstå vad graden av oxidation är måste du först ta reda på vad atomen själv består av och hur den beter sig när den interagerar med sitt eget slag.

Как известно, атом состоит из протонов, нейтронов och elektroner. Protoner och elektroner, även kallad nukleoner, bildar en positivt laddad kärna, negativa elektroner kretsar kring den. Den positiva laddningen för kärnan balanseras av den totala negativa laddningen av elektroner. Därför är atomen neutral.

Varje elektron har en viss nivå.energi, som bestämmer närheten till dess kärna: ju närmare kärnan - desto mindre energi. De är ordnade i lager. Elektronerna i ett lager har nästan samma energiförsörjning och bildar energinivån eller elektronskiktet. Elektroner på den yttre energinivån är inte för starkt kopplade till kärnan, så de kan delta i kemiska reaktioner. Element som har från en till fyra elektroner på den yttre nivån, i kemiska reaktioner, som regel ger upp elektroner, och de som har fem till sju elektroner tar det.

Det finns också kemiska element som kallasinerta gaser där den yttre energinivån innehåller åtta elektroner - högsta möjliga mängd. De går praktiskt taget inte in i kemiska reaktioner. Så, varje atom försöker "komplettera" sitt yttre elektronskikt med de nödvändiga åtta elektronerna. Var kan jag få den saknade? Andra atomer.

I en kemisk reaktion, ett element med en störreelektronegativitet "tar" en elektron från ett element med mindre elektronegativitet. Elektronegativiteten för ett kemiskt element beror på antalet elektroner på valensnivån och styrkan av deras attraktion till kärnan. För ett element som har tagit bort elektronerna blir den totala negativa laddningen större än den positiva laddningen för kärnan, och för den som har gett upp elektronen - vice versa. Till exempel, i svaveloxidföreningen SO, tar syre med en stor elektronegativitet bort två elektroner från svavel och erhåller en negativ laddning, medan svavel, kvar utan två elektroner, får en positiv laddning. I detta fall är graden av oxidation av syre lika med graden av oxidation av svavel med motsatt tecken. Oxidationstillståndet registreras i det övre högra hörnet av det kemiska elementet. I vårt exempel ser det ut så här: S²Oh^-2.

Exemplet som beskrivs ovan är ganska förenklat.I själva verket överför de externa elektronerna från en atom aldrig helt till en annan, de blir bara "vanliga", därför är elementets oxidationsgrad alltid mindre än anges i läroböcker.

Men för att förenkla förståelsen för kemiska processer försummas detta faktum.