Розрахунок ступеня окиснення

Модуль 4. Окисно-відновні реакції та електрохімічні процеси

Розділ 4.1. Окисно-відновні реакції

Ступінь окиснення – це умовний заряд атома в молекулі, обчислений у припущенні, що молекула складається з йонів і в цілому електронейтральна (у ряді випадків ступінь окиснення не збігається з валентністю).

Розрахунок ступеня окиснення

Для обчислення ступеня окиснення елемента слід ураховувати наступні положення:

1. Ступінь окиснення атомів у простих речовинах дорівнює нулю (, ).

2. Алгебраїчна сума ступенів окиснення всіх атомів, що входять до складу молекули, завжди дорівнює нулю, а в складному йоні ця сума дорівнює заряду йона.

3. Постійний ступінь окиснення мають атоми: лужних металів (+1), лужноземельних металів (+2), Гідрогену (+1) (крім гідридів NaH, CaH₂ тощо, де ступінь окиснення Гідрогену –1), Оксигену (–2) (крім F₂O і пероксидів, що містять групу –O–O–, у якій ступінь окиснення Оксигену –1).

4. Для елементів позитивний ступінь окиснення не може перевищувати величину, яка дорівнює номеру групи періодичної системи. Наприклад: ; ; ; ; .

Реакції, які супроводжуються зміною ступенів окиснення елементів, називаються окисно-відновними реакціями. Окиснення – процес віддачі електронів атомами, йонами або молекулами, внаслідок чого ступінь окиснення елементів, що втратили електрони, зростає:

– 2ē → 2 ; – 2ē → ; – 3ē → ;

– ē → ; 2 – 2ē → .

Відновлення – процес приєднання електронів атомами, йонами або молекулами, внаслідок чого ступінь окиснення елементів, що приєднали електрони, зменшується:

+ 2ē → ; + 2ē → ; + 3ē → ;

+2ē → 2 ; + 4ē → 2 .

Речовини, що в окисно-відновних реакціях втрачають електрони, називаються відновниками, а речовини, що приєднують електрони, – окисниками. Найважливіші окисники й відновники наведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1