2020-05-11
256
1. Если исключить d -элементы (рассматривать только элементы главных подгрупп), в Периодической системе можно выделить диагональ от H к At. Выше этой диагонали находятся элементы неметаллы, ниже элементы металлы. Вблизи этой условной диагонали находятся элементы, оксиды и гидроксиды которых проявляют амфотерные свойства.
Следует помнить, что элементы металлы (в том числе и амфотерные) могут иметь только положительные степени окисления.
2. Элементы побочных подгрупп – d - и f -элементы – обычно рассматривают отдельно. Все эти элементы являются металлами, их также называют переходными. Заполнение d - (и f -) подуровня приводит к неоднозначным степеням окисления.
3. Для элементов главных подгрупп:
максимальная положительная степень окисления равна номеру группы.
Исключения: фтор, кислород и благородные газы.
4. Минимальная степень окисления:
для металлов равна 0;
для водорода равна –1;
для элементов неметаллов равна номеру группы минус 8.
5. Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю.
|
|
|
6. В сложном веществе алгебраическая сумма степеней окисления всех элементов равна нулю.
7. В сложном ионе алгебраическая сумма степеней окисления всех элементов равна заряду иона.
8. Многие элементы в соединениях проявляют только одну, постоянную степень окисления:
щелочные металлы +1;
щелочноземельные металлы и цинк +2;
алюминий +3.
9. Водород в большинстве соединений имеет степень окисления +1, но в гидридах щелочных и щелочноземельных металлов его заряд –1.
10. Кислород в большинстве соединений имеет степень окисления –2, в пероксидах –1, в соединении с фтором +2 (фторид кислорода OF2).
Пример 1. Определите степень окисления хрома в следующих веществах: Cr, Cr2O3, Cr(OH)2, CrCl3, Cr2(SO4)3, (NH4)2Cr2O7, K3[Cr(OH)6].
Решение. Хром относится к переходным металлам, поэтому в соединениях может иметь степень окисления от 0 до +6.
Cr – хром простое вещество, степень окисления хрома 0: Cr0.
Cr2O3 – оксид хрома. Хром не образует пероксидов. В оксидах кислород заряжен –2, в целом Cr2O3 не заряжен, алгебраическая сумма степеней окисления всех элементов равна нулю:
Cr+ x 2O–23
2× x + 3×–2 = 0, откуда x = +3
Еще проще определить заряд хрома по схеме:
K + n m А– m n
где К и А – соответственно положительный и отрицательный заряженный атом или группа атомов.
Степень окисления хрома в данном оксиде +3: Cr+32O–23.
Cr(OH)2 – гидроксид хрома. Группа ОН состоит из кислорода в степени окисления –2 и водорода в степени окисления +1:
О–2Н+1
суммарный заряд этого сложного иона –1 или просто –:
(О–2Н+1)–
Заряды анионов удобно смотреть в таблице растворимости, она входит в раздаточный материал при проведении ЕГЭ по химии (Приложение Б).
|
|
|
Группа ОН имеет заряд –1, поэтому хром в данном гидроксиде имеет степень окисления +2:
Cr+2(OH)2–
Соединение CrCl3 содержит только хром и хлор, хром – металл, он не может иметь отрицательную степень окисления, значит отрицательный заряд у хлора. У хлора единственная отрицательная степень окисления –1 (номер группы 7 минус 8), поэтому заряд хрома здесь +3:
Cr+3Cl–3
Соединение Cr х 2(S у O–24)3 содержит два элемента с непостоянной степенью окисления – хром и серу, поэтому нельзя рассчитать их степени окисления по уравнению:
3 х + 2 × (y + 4 × –2) = 0
В таких случаях катион и анион рассматривают отдельно. Анион SO4 – это кислотный остаток серной кислоты, его заряд равен –2. Индексы в формуле Cr+32(SO4)–23 однозначно определяют степень окисления хрома +3. Степень окисления серы в сульфат-ионе можно рассчитать по уравнению:
y + 4 × –2 = –2
y = +6
Аналогично определяем степень окисления хрома в соединении (NH4)2Cr2O7: катион аммония NH4 имеет заряд +1, соответственно, ион Cr2O7 имеет заряд –2. Степень окисления хрома в Cr2O7–2: можно рассчитать по уравнению:
2 x + 7 × –2 = –2
2 x = +12
x = +6
Соединение K3[Cr(OH)6] относится к комплексным солям. Элемент калий в соединениях имеет постоянную степень окисления +1, поэтому заряд комплексного иона [Cr(OH)6] –3, группа ОН имеет заряд –1, поэтому хром заряжен +3.
Контрольные задания по Теме 1
Первый пример решения контрольного задания
Для выполнения задания используйте следующие химические элементы:
1) Li
2) P
3) B
4) Cu
5) N
Ответ на задание – номера химических элементов.
1. Какие два элемента имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня n s 1.
Решение:
смотри страницу 7:
3Li 1 s 2 2 s 1
5B 1 s 2 2 s 2 2 p 1
7N 1 s 2 2 s 2 2 p 3
15P 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 3
29Cu 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 1
Запишем в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:
| 1 | 4 |
2. Выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов находятся в одном периоде.
Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения их атомного радиуса.
См. Периодическую таблицу химических элементов и страницу 11:
В периоде(слева направо) радиусы атомов, в целом, уменьшаются.
Запишем в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:
| 1 | 3 | 5 |
3. Какие два химических элемента имеют степень окисления в оксидах равную +2.
Решение:
Смотри страницу 22:
Для элементов главных подгрупп максимальная положительная степень окисления равна номеру группы.
Запишем в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:
| 4 | 5 |
Второй пример решения контрольного задания
1. Какие два элемента имеют на внешнем энергетическом уровне четыре электрона.
1) Na
2) K
3) Si
4) Mg
5) C
Решение:
смотри страницу 7:
6C 1 s 2 2 s 2 2 p 2
11Na 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 1
12Mg 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2
14Si 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 2
19K 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1
Запишем в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:
| 3 | 5 |
2. Выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов находятся в одном периоде.
Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их металлических свойств.
1) K
2) Br
3) Li
4) Ca
5) Ba
См. Периодическую таблицу химических элементов и страницу 11:
В периоде (слева направо) металлические, восстановительные свойства простых веществ уменьшаются.
Запишем в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:
| 2 | 4 | 1 |
3. Какие два химических элемента проявляют высшую степень окисления, равную +3.
1) F
2) Ga
3) O
4) B
5) Se
Для элементов главных подгрупп максимальная положительная степень окисления равна номеру группы.
|
|
|
Запишем в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:
| 4 | 5 |
