नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था का पता कैसे लगाएं। ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री। ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता

परिभाषा

ऑक्सीकरण अवस्था- ये है मात्रा का ठहरावकिसी यौगिक में किसी रासायनिक तत्व के परमाणु की स्थिति उसकी विद्युत्ऋणात्मकता पर आधारित होती है।

यह सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान लेता है। किसी यौगिक में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था को इंगित करने के लिए, आपको उसके प्रतीक के ऊपर संबंधित चिह्न ("+" या "-") के साथ एक अरबी अंक डालना होगा।

यह याद रखना चाहिए कि ऑक्सीकरण की डिग्री एक मात्रा है जिसमें नहीं है शारीरिक भावना, क्योंकि यह परमाणु के वास्तविक आवेश को नहीं दर्शाता है। हालांकि, इस अवधारणा का रसायन विज्ञान में बहुत व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रासायनिक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था की तालिका

अधिकतम सकारात्मक और न्यूनतम नकारात्मक शक्तिऑक्सीकरण को डी.आई. की आवर्त सारणी का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। मेंडेलीव। वे उस समूह की संख्या के बराबर हैं जिसमें तत्व स्थित है, और क्रमशः "उच्चतम" ऑक्सीकरण राज्य के मूल्य और संख्या 8 के बीच का अंतर है।

अगर हम विचार करें रासायनिक यौगिकअधिक विशेष रूप से, गैर-ध्रुवीय बंधों वाले पदार्थों में, तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य (N 2, H 2, Cl 2) होती है।

प्रारंभिक अवस्था में धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है, क्योंकि उनमें इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण एक समान होता है।

सरल आयनिक यौगिकों में, उनके घटक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था होती है आवेश, चूंकि इन यौगिकों के निर्माण के दौरान एक परमाणु से दूसरे परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का लगभग पूर्ण संक्रमण होता है: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F -1 3, Zr +4 Br - 1 4.

ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों के साथ यौगिकों में तत्वों के ऑक्सीकरण की डिग्री का निर्धारण करते समय, उनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी के मूल्यों की तुलना की जाती है। चूंकि, एक रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान, इलेक्ट्रॉनों को अधिक विद्युतीय तत्वों के परमाणुओं में विस्थापित किया जाता है, बाद वाले यौगिकों में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है।

ऐसे तत्व हैं जिनके लिए ऑक्सीकरण अवस्था का केवल एक मान विशेषता है (फ्लोरीन, IA और IIA समूह की धातुएँ, आदि)। फ्लोरीन, विशेषता उच्चतम मूल्यइलेक्ट्रोनगेटिविटी, यौगिकों में इसकी हमेशा एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था (-1) होती है।

क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी तत्व, जो कि इलेक्ट्रोनगेटिविटी के अपेक्षाकृत कम मूल्य की विशेषता है, में हमेशा एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जो क्रमशः (+1) और (+2) के बराबर होती है।

हालांकि, ऐसे रासायनिक तत्व भी हैं, जो ऑक्सीकरण की डिग्री (सल्फर - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), आदि) के कई मूल्यों की विशेषता है। .

यह याद रखना आसान बनाने के लिए कि किसी विशेष रासायनिक तत्व की कितनी और कौन सी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हैं, ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तालिकाएँ उपयोग की जाती हैं। रासायनिक तत्व, जो इस तरह दिखता है:

क्रमांक

रूसी / अंग्रेजी शीर्षक

रासायनिक प्रतीक

ऑक्सीकरण अवस्था

हाइड्रोजन

हीलियम / हीलियम

लिथियम / लिथियम

बेरिलियम / बेरिलियम

(-1), 0, (+1), (+2), (+3)

कार्बन / कार्बन

(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)

नाइट्रोजन / नाइट्रोजन

(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)

ऑक्सीजन / ऑक्सीजन

(-2), (-1), 0, (+1), (+2)

फ्लोरीन / फ्लोरीन

सोडियम

मैग्नीशियम / मैग्नीशियम

अल्युमीनियम

सिलिकॉन / सिलिकॉन

(-4), 0, (+2), (+4)

फास्फोरस / फास्फोरस

(-3), 0, (+3), (+5)

गंधक

(-2), 0, (+4), (+6)

क्लोरीन / क्लोरीन

(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), शायद ही कभी (+2) और (+4)

आर्गन / आर्गन

पोटेशियम / पोटेशियम

कैल्शियम / कैल्शियम

स्कैंडियम / स्कैंडियम

टाइटेनियम / टाइटेनियम

(+2), (+3), (+4)

वैनेडियम / वैनेडियम

(+2), (+3), (+4), (+5)

क्रोमियम / क्रोमियम

(+2), (+3), (+6)

मैंगनीज / मैंगनीज

(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)

लोहा / लोहा

(+2), (+3), शायद ही कभी (+4) और (+6)

कोबाल्ट / कोबाल्ट

(+2), (+3), शायद ही कभी (+4)

निकेल / निकेल

(+2), शायद ही कभी (+1), (+3) और (+4)

ताँबा

+1, +2, दुर्लभ (+3)

गैलियम / गैलियम

(+3), दुर्लभ (+2)

जर्मेनियम / जर्मेनियम

(-4), (+2), (+4)

आर्सेनिक / आर्सेनिक

(-3), (+3), (+5), शायद ही कभी (+2)

सेलेनियम / सेलेनियम

(-2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2)

ब्रोमीन / ब्रोमीन

(-1), (+1), (+5), शायद ही कभी (+3), (+4)

क्रिप्टन / क्रिप्टन

रूबिडियम / रूबिडियम

स्ट्रोंटियम / स्ट्रोंटियम

यत्रियम / यत्रियम

ज़िरकोनियम / ज़िरकोनियम

(+4), शायद ही कभी (+2) और (+3)

नाइओबियम / नाइओबियम

(+3), (+5), शायद ही कभी (+2) और (+4)

मोलिब्डेनम / मोलिब्डेनम

(+3), (+6), शायद ही कभी (+2), (+3) और (+5)

टेक्नेटियम / टेक्नेटियम

रूथेनियम / रूथेनियम

(+3), (+4), (+8), शायद ही कभी (+2), (+6) और (+7)

रोडियाम

(+4), शायद ही कभी (+2), (+3) और (+6)

पैलेडियम / पैलेडियम

(+2), (+4), शायद ही कभी (+6)

चांदी / चांदी

(+1), शायद ही कभी (+2) और (+3)

कैडमियम / कैडमियम

(+2), दुर्लभ (+1)

ईण्डीयुम / ईण्डीयुम

(+3), शायद ही कभी (+1) और (+2)

टिन / टिन

(+2), (+4)

सुरमा / सुरमा

(-3), (+3), (+5), शायद ही कभी (+4)

टेल्यूरियम / टेल्यूरियम

(-2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2)

(-1), (+1), (+5), (+7), शायद ही कभी (+3), (+4)

क्सीनन / क्सीनन

सीज़ियम / सीज़ियम

बेरियम / बेरियम

लैंथेनम / लैंथेनम

सेरियम / सेरियम

(+3), (+4)

प्रेजोडायमियम / प्रेजोडायमियम

नियोडिमियम / नियोडिमियम

(+3), (+4)

प्रोमेथियम / प्रोमेथियम

सामरिया / समैरियम

(+3), दुर्लभ (+2)

यूरोपियम / यूरोपियम

(+3), दुर्लभ (+2)

गैडोलिनियम / गैडोलीनियम

टर्बियम / टेरबियम

(+3), (+4)

डिस्प्रोसियम / डिस्प्रोसियम

होल्मियम / होल्मियम

एर्बियम / एर्बियम

थुलियम / थुलियम

(+3), दुर्लभ (+2)

यटरबियम / यटरबियम

(+3), दुर्लभ (+2)

ल्यूटेटियम / ल्यूटेटियम

हेफ़नियम / हेफ़नियम

टैंटलम / टैंटलम

(+5), शायद ही कभी (+3), (+4)

टंगस्टन/टंगस्टन

(+6), दुर्लभ (+2), (+3), (+4) और (+5)

रेनियम / रेनियम

(+2), (+4), (+6), (+7), शायद ही कभी (-1), (+1), (+3), (+5)

आज़मियम / आज़मियम

(+3), (+4), (+6), (+8), शायद ही कभी (+2)

इरिडियम / इरिडियम

(+3), (+4), (+6), शायद ही कभी (+1) और (+2)

प्लेटिनम / प्लेटिनम

(+2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+1) और (+3)

सोना / सोना

(+1), (+3), शायद ही कभी (+2)

बुध / बुध

(+1), (+2)

कमर / थैलियम

(+1), (+3), शायद ही कभी (+2)

लीड / लीड

(+2), (+4)

बिस्मथ / बिस्मथ

(+3), शायद ही कभी (+3), (+2), (+4) और (+5)

पोलोनियम / पोलोनियम

(+2), (+4), शायद ही कभी (-2) और (+6)

एस्टैटिन / एस्टैटिन

रेडॉन / रेडोन

फ्रांसियम / फ्रांसियम

रेडियम / रेडियम

एक्टिनियम / एक्टिनियम

थोरियम / थोरियम

प्रोएक्टिनियम / प्रोटैक्टीनियम

यूरेनस / यूरेनियम

(+3), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2) और (+5)

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

उत्तर हम प्रस्तावित परिवर्तन योजनाओं में से प्रत्येक में फॉस्फोरस ऑक्सीकरण की डिग्री वैकल्पिक रूप से निर्धारित करेंगे, और फिर सही उत्तर चुनेंगे।
  • फॉस्फीन में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था (-3) होती है, और फॉस्फोरिक एसिड में - (+5)। फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन: +3 → +5, अर्थात्। पहला उत्तर।
  • में एक रासायनिक तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था साधारण बातशून्य के बराबर। ऑक्साइड संरचना P2O5 में फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था (+5) के बराबर होती है। फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन: 0 → +5, अर्थात्। तीसरा उत्तर।
  • संरचना के एक एसिड में फॉस्फोरस का ऑक्सीकरण राज्य एचपीओ 3 (+5) है, और एच 3 पीओ 2 (+1) है। फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन: +5 → +1, अर्थात्। पाँचवाँ उत्तर।

उदाहरण 2

व्यायाम यौगिक में ऑक्सीकरण अवस्था (-3) कार्बन है: a) CH 3 Cl; बी) सी 2 एच 2; ग) एचसीओएच; घ) सी 2 एच 6।
समाधान प्रश्न का सही उत्तर देने के लिए, हम वैकल्पिक रूप से प्रस्तावित यौगिकों में से प्रत्येक में कार्बन ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करेंगे।

a) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, और क्लोरीन - (-1) है। हम कार्बन के ऑक्सीकरण की डिग्री "x" लेते हैं:

एक्स + 3×1 + (-1) =0;

उत्तर गलत है।

b) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है। हम कार्बन के ऑक्सीकरण की डिग्री "y" लेते हैं:

2×y + 2×1 = 0;

उत्तर गलत है।

ग) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, और ऑक्सीजन - (-2) है। आइए कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था "z" लें:

1 + जेड + (-2) +1 = 0:

उत्तर गलत है।

d) हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है। आइए कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था "a" लें:

2×a + 6×1 = 0;

सही उत्तर।
उत्तर विकल्प (डी)

ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना के लिए कई सरल नियम हैं:

  • एक साधारण पदार्थ की संरचना में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था ली जाती है शून्य. यदि पदार्थ परमाणु अवस्था में है, तो उसके परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था भी शून्य होती है।
  • कई तत्व यौगिकों में एक निरंतर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। इनमें फ्लोरीन (-1), क्षार धातु (+1), क्षारीय पृथ्वी धातु, बेरिलियम, मैग्नीशियम और जस्ता (+2), एल्यूमीनियम (+3) शामिल हैं।
  • ऑक्सीजन आमतौर पर पेरोक्साइड $H_2O_2$ (−1) और ऑक्सीजन फ्लोराइड $OF_2$ (+2) के अपवाद के साथ -2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
  • धातुओं के साथ हाइड्रोजन (हाइड्राइड में) ऑक्सीकरण अवस्था -1 प्रदर्शित करता है, और अधातुओं वाले यौगिकों में, एक नियम के रूप में, +1 ($SiH_4, B_2H_6$ को छोड़कर)।
  • एक अणु में सभी परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों का बीजगणितीय योग शून्य के बराबर होना चाहिए, और एक जटिल आयन में, इस आयन का प्रभार।
  • उच्चतम सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था आमतौर पर आवर्त प्रणाली में तत्व की समूह संख्या के बराबर होती है। तो, सल्फर (समूह VIA का एक तत्व) उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +6, नाइट्रोजन (समूह V का एक तत्व) - उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +5, मैंगनीज - समूह VIIB का एक संक्रमण तत्व - उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +7 प्रदर्शित करता है। यह नियम पहले समूह के पार्श्व उपसमूह के तत्वों पर लागू नहीं होता है, जिसके ऑक्सीकरण राज्य आमतौर पर +1 से अधिक होते हैं, साथ ही समूह VIII के पार्श्व उपसमूह के तत्वों पर भी लागू नहीं होते हैं। इसके अलावा, तत्व ऑक्सीजन और फ्लोरीन समूह संख्या के बराबर अपनी उच्च ऑक्सीकरण अवस्था नहीं दिखाते हैं।
  • अधातु तत्वों के लिए निम्नतम ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या को 8 से घटाकर निर्धारित की जाती है। इसलिए, सल्फर (समूह VIA तत्व) सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था -2, नाइट्रोजन (समूह V तत्व) - निम्नतम ऑक्सीकरण अवस्था -3 प्रदर्शित करता है।

उपरोक्त नियमों के आधार पर आप किसी भी पदार्थ में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात कर सकते हैं।

अम्लों में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात कीजिए:

ए) एच$_2$एसओ$_3$,

बी) एच$_2$एस$_2$ओ$_5$,

ग) एच$_2$एस$_3$ओ$_(10)$।

समाधान

हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +1, ऑक्सीजन -2 है। आइए हम सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था को x के रूप में निरूपित करें। तब आप लिख सकते हैं:

$\overset(+1)(H)_2\overset(x)(S)\overset(-2)(O_3) $

$2\cdot$(+1) + x + 3$\cdot$(−2) = 0 x = +4

$\overset(+1)(H)_2\overset(x)(S)_2\overset(-2)(O_5)$

2$\cdot$(+1) + 2x + 5$\cdot$(−2) = 0 x = +4

$\overset(+1)(H)_2\overset(x)(S)_3\overset(-2)(O_10)$

2$\cdot$(+1) + 3x + 10$\cdot$(−2) = 0 x = +6

इस प्रकार, पहले दो अम्लों में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था समान होती है और अंतिम अम्ल +6 में +4 के बराबर होती है।

यौगिकों में क्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात कीजिए:

बी) $Ca(ClO_4)_2$,

ग) $अल(ClO_2)_3$।

समाधान

सबसे पहले, हम जटिल आयनों का प्रभार पाते हैं, जिसमें क्लोरीन शामिल है, जबकि यह याद करते हुए कि अणु समग्र रूप से विद्युत रूप से तटस्थ है।

$\hspace(1.5cm)\overset(+1)(H)\overbrace(ClO_3) \hspace(2.5cm) \overset(+2)(Ca)\overbrace((ClO_4)_2) \hspace(2.5cm) \overset(+3)(Al)\overbrace((ClO_2)_3) $

$\hspace(1.5cm)$+1 +x = 0 $\hspace(2.3cm)$ +2 +2x = 0 $\hspace(2.5cm)$ +3 + 3x = 0

$\hspace(1.5cm)$x = - 1 $\hspace(2.7cm)$ x = - 1 $\hspace(2.9cm)$ x = - 1

$\hspace(1.5cm)(\overset(x)(Cl) \overset(-2)(O_3))^(-1) \hspace(2.4cm) (\overset(x)(Cl) \overset(- 2)(O_4))^(-1) \hspace(2.7cm) (\overset(x)(Cl) \overset(-2)(O_2))^(-1)$

$\hspace(0.5cm)1 \cdot x + 3\cdot (−2) = -1 \hspace(0.9cm)1 \cdot x + 4\cdot (−2) = -1 \hspace(1.2cm)1 \cdot x + 2\cdot (−2) = -1$

$\hspace(1.5cm) x = +5 \hspace(2.8cm) x = +7 \hspace(3.2cm) x = +3$

एक यौगिक में किसी तत्व की संयोजकता की गणना के लिए एल्गोरिदम

अक्सर, ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता के संख्यात्मक मान मेल खाते हैं। हालांकि, कुछ यौगिकों में, उदाहरण के लिए, साधारण पदार्थों में, उनके मूल्य भिन्न हो सकते हैं।

इस प्रकार, नाइट्रोजन अणु एक ट्रिपल बॉन्ड द्वारा जुड़े दो नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा बनता है। नाइट्रोजन परमाणु के 2p उपस्तर पर तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण तीन साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े द्वारा बंधन बनता है। अर्थात् नाइट्रोजन की संयोजकता तीन होती है। वहीं, $N_2$ एक साधारण पदार्थ है, जिसका अर्थ है कि इस अणु की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य है।

इसी तरह, एक ऑक्सीजन अणु में, संयोजकता दो होती है, और ऑक्सीकरण अवस्था 0 होती है; हाइड्रोजन अणु में संयोजकता I है, ऑक्सीकरण अवस्था 0 है।

जैसे साधारण पदार्थों में, ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता अक्सर भिन्न होती है कार्बनिक यौगिक. इस पर "ऑर्गेनिक केमिस्ट्री में आरडब्ल्यूआर" विषय में अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी।

जटिल यौगिकों में संयोजकता निर्धारित करने के लिए, आपको सबसे पहले निर्माण करने की आवश्यकता है संरचनात्मक सूत्र. संरचनात्मक सूत्र में, एक रासायनिक बंधन को एक "डैश" द्वारा दर्शाया जाता है।

चित्रमय सूत्रों का निर्माण करते समय, कई कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:


परिभाषा

इलेक्ट्रोनगेटिविटी (ईओ) $\chi$(ची) - एक मूल्य जो एक तत्व के परमाणु की क्षमता को इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता को दर्शाता है जब अन्य परमाणुओं के साथ एक रासायनिक बंधन बनता है।

1932 में अमेरिकी वैज्ञानिक लिनुस पॉलिंग ने परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी की आधुनिक अवधारणा पेश की थी। इलेक्ट्रोनगेटिविटी की सैद्धांतिक परिभाषा बाद में विकसित की गई थी। अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट मुल्लिकेन ने आयनीकरण क्षमता और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के आधे योग के रूप में इलेक्ट्रोनगेटिविटी की गणना करने का प्रस्ताव रखा:

$\chi_(\textrm(M)) = \dfrac (I + A_e)(2),$

जहां $I$ आयनीकरण क्षमता है, $A_e$ इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा है।

ऊपर वर्णित मुल्लिकेन पैमाने के अलावा, इलेक्ट्रोनगेटिविटी के 20 से अधिक विभिन्न अन्य पैमाने हैं (जिनके मूल्यों की गणना के आधार पर पदार्थों के विभिन्न गुणों पर आधारित होते हैं), एल पॉलिंग स्केल (के आधार पर) सरल पदार्थों से एक जटिल पदार्थ के निर्माण के दौरान बाध्यकारी ऊर्जा), एलेड-रोखोव (बाहरी इलेक्ट्रॉन पर अभिनय करने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक बल के आधार पर), आदि।

वर्तमान में, परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता के परिमाण को मापने के कई तरीके हैं। विभिन्न तरीकों से गणना किए गए तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता के मूल्य, एक नियम के रूप में, सुधार कारकों की शुरूआत के साथ भी मेल नहीं खाते हैं। हालांकि, आवधिक प्रणाली के अनुसार $\chi$ के परिवर्तन में सामान्य रुझान संरक्षित हैं। इसे दो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पैमानों की तुलना करके चित्रित किया जा सकता है - पॉलिंग के अनुसार और एलेड-रोचोव के अनुसार ( साहसिकफ़ॉन्ट पॉलिंग पैमाने पर ईसी मूल्यों को इंगित करता है, इटैलिक में- एलेड-रोखोव पैमाने के अनुसार; $s$-तत्व गुलाबी रंग में, $p$-तत्व पीले रंग में, $d$-तत्व हरे रंग में, $f$-तत्व नीले रंग में):

कड़ाई से बोलते हुए, एक तत्व को स्थायी इलेक्ट्रोनगेटिविटी नहीं कहा जा सकता है। एक परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता कई कारकों पर निर्भर करती है, विशेष रूप से, परमाणु की संयोजकता अवस्था, औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था, यौगिक का प्रकार, समन्वय संख्या, लिगेंड की प्रकृति पर जो परमाणु के वातावरण को बनाते हैं। आणविक प्रणाली, और कुछ अन्य।

इलेक्ट्रोनगेटिविटी किसी तत्व की रेडॉक्स गतिविधि से संबंधित है। तदनुसार, किसी तत्व की वैद्युतीयऋणात्मकता जितनी अधिक होगी, उसके ऑक्सीकरण गुण उतने ही मजबूत होंगे।

किसी दिए गए परमाणु का इलेक्ट्रॉन कोश जितना करीब होता है इलेक्ट्रॉन कवचअक्रिय गैस, इसकी वैद्युतीयऋणात्मकता जितनी अधिक होगी। दूसरे शब्दों में, पीरियड्स मेंजैसे-जैसे बाहरी ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है (अर्थात बाएं से दाएं), वैद्युतीयऋणात्मकता बढ़ती है, क्योंकि समूह संख्या और बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि होती है।

वैलेंस इलेक्ट्रॉन नाभिक से जितने दूर होते हैं, वे उतने ही कमजोर होते हैं और अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने की परमाणु की क्षमता कम होती है। इस तरह, समूह मेंघटने के साथ वैद्युतीयऋणात्मकता बढ़ती है परमाणु का आधा घेरायानी नीचे से ऊपर तक। उच्चतम विद्युत ऋणात्मकता वाला तत्व फ्लोरीन है और सबसे कम वाला तत्व सीज़ियम है। इस प्रकार विशिष्ट अधातुओं में उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता मान होते हैं, जबकि विशिष्ट धातुओं में निम्न मान होते हैं।

रासायनिक तत्वों की संयोजकता

वैलेंसरासायनिक बंध बनाने के लिए किसी दिए गए रासायनिक तत्व के परमाणुओं की क्षमता की विशेषता है।

वैलेंसरासायनिक बंधों की संख्या निर्धारित करता है जिसके द्वारा एक परमाणु एक अणु में अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है।

पहले, वैलेंस को एक मोनोवैलेंट तत्व के परमाणुओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया था, जिसके साथ इस तत्व का एक परमाणु जुड़ा हुआ है। इस प्रकार, हाइड्रोजन को एक मोनोवैलेंट तत्व माना जाता है। $HBr$ अणु में, ब्रोमीन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु के साथ जुड़ता है, और $H_2S $ अणु में सल्फर परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ जुड़ता है। इसलिए, $HBr$ में ब्रोमीन असमान है, और $H_2S$ में सल्फर द्विसंयोजक है। के लिए वैलेंस मान विभिन्न तत्वएक से आठ तक भिन्न हो सकते हैं। इस प्रकार, परक्लोरिक एसिड $HClO_4$ में, तत्व हाइड्रोजन मोनोवैलेंट है, ऑक्सीजन डाइवैलेंट है, और क्लोरीन हेप्टावैलेंट है। क्सीनन ऑक्साइड $XeO_4$ अणु में, क्सीनन की संयोजकता आठ तक पहुंच जाती है। यह सब निम्नलिखित संरचनात्मक सूत्रों द्वारा स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जाता है, जो एक अणु में परमाणुओं के बंधन के क्रम को उनकी संयोजकता के अनुसार दिखाते हैं (प्रत्येक संयोजकता इकाई के अनुरूप एक संयोजकता प्रधान के साथ):

परिभाषा

वर्तमान में संयोजकताउन इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या को समझें जिनके द्वारा एक दिया गया परमाणु अन्य परमाणुओं से बंधा होता है।

वैलेंस(या सहसंयोजकता) संख्या द्वारा निर्धारित सहसंयोजी आबंधएक यौगिक में दिए गए परमाणु द्वारा गठित. इस मामले में, विनिमय तंत्र द्वारा गठित सहसंयोजक बंधन और दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा गठित सहसंयोजक बंधन दोनों को ध्यान में रखा जाता है।

वैधता का कोई संकेत नहीं है!

चूंकि एक सहसंयोजक बंधन (इलेक्ट्रॉन युग्मन तंत्र और दाता-स्वीकर्ता तंत्र) के निर्माण के लिए दो तंत्र हैं, परमाणुओं की संयोजक क्षमता इस पर निर्भर करती है:

  • किसी दिए गए परमाणु में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या;
  • रिक्त की उपलब्धता से परमाणु कक्षकबाहरी स्तर में;
  • असहभाजित इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या पर

प्रथम आवर्त के तत्वों की संयोजकता I से अधिक नहीं हो सकती, दूसरे आवर्त के तत्वों की संयोजकता IV से अधिक नहीं हो सकती। तीसरी अवधि से, तत्वों की संयोजकता उस समूह की संख्या के अनुसार आठवीं (उदाहरण के लिए, $XeO_4$) तक बढ़ सकती है जिसमें तत्व स्थित है।

उदाहरण के लिए, कई तत्वों के परमाणुओं की संयोजकता संभावनाओं पर विचार करें।

हाइड्रोजन की संयोजकता क्षमता

हाइड्रोजन परमाणु में एक एकल संयोजकता इलेक्ट्रॉन होता है, जो इलेक्ट्रॉनिक सूत्र $1s^1$ या आलेखीय सूत्र द्वारा परिलक्षित होता है:

इस अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के कारण, हाइड्रोजन परमाणु इलेक्ट्रॉनों के युग्मन (या समाजीकरण) के तंत्र द्वारा किसी अन्य परमाणु के साथ केवल एक सहसंयोजक बंधन बना सकता है। हाइड्रोजन परमाणु के लिए कोई अन्य संयोजकता संभावनाएँ नहीं हैं। इसलिए, हाइड्रोजन I के बराबर एकल संयोजकता प्रदर्शित करता है।

फास्फोरस की संयोजकता संभावनाएं

फॉस्फोरस तत्व तीसरे आवर्त में पाँचवें समूह के मुख्य उपसमूह में है। इसके संयोजकता इलेक्ट्रॉनों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है $3s^23p^3$ or

नाइट्रोजन के एक एनालॉग के रूप में, फॉस्फोरस संयोजकता I, II, III और IV भी प्रदर्शित कर सकता है। लेकिन चूंकि तीसरी अवधि के तत्वों के लिए रिक्त $3d$-ऑर्बिटल्स उपलब्ध हैं, इसलिए फॉस्फोरस परमाणु $s$-इलेक्ट्रॉनों में से एक को $d$-sublevel में स्थानांतरित करके उत्तेजित अवस्था में जा सकता है:

इस प्रकार, एक फास्फोरस परमाणु विनिमय तंत्र द्वारा पांच सहसंयोजक बंधन बना सकता है। फास्फोरस $PF_5$, $H_3PO_4$, $POCl_3$, आदि अणुओं में अधिकतम संयोजकता V प्रदर्शित करता है:

ऑक्सीकरण डिग्री

परिभाषा

ऑक्सीकरण अवस्थाएक यौगिक में एक परमाणु का सशर्त प्रभार है, यह मानते हुए कि उस यौगिक में सभी बंधन आयनिक हैं (यानी, सभी बंधन इलेक्ट्रॉन जोड़े पूरी तरह से एक अधिक विद्युतीय तत्व के परमाणु की ओर विस्थापित हो जाते हैं)।

दूसरे शब्दों में, ऑक्सीकरण अवस्था एक संख्या है जो दर्शाती है कि एक परमाणु ने दूसरे परमाणु के साथ रासायनिक बंधन बनने पर कितने इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया (+ आवेश) या प्राप्त (- आवेश)।

संयोजकता के विपरीत, ऑक्सीकरण अवस्था का एक संकेत होता है - यह ऋणात्मक, शून्य या धनात्मक हो सकता है।

किसी यौगिक में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना करने के लिए, कई सरल नियम हैं:

  • किसी साधारण पदार्थ में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य मानी जाती है। यदि पदार्थ परमाणु अवस्था में है, तो उसके परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था भी शून्य होती है।
  • कई तत्व यौगिकों में एक निरंतर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। इनमें फ्लोरीन (-1), क्षार धातु (+1), क्षारीय पृथ्वी धातु, बेरिलियम, मैग्नीशियम और जस्ता (+2), एल्यूमीनियम (+3) शामिल हैं।
  • ऑक्सीजन, एक नियम के रूप में, पेरोक्साइड $H_2O_2$ (-11), सुपरऑक्साइड $MO_2$ ($-\frac(1)(2)$), ओजोनाइड्स $M^IO_3 के अपवाद के साथ −2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। ,\ M^(II )(O_3)_2$ ($-\frac(1)(3)$) और ऑक्सीजन फ्लोराइड $OF_2$ (+2)।
  • धातुओं के साथ हाइड्रोजन (हाइड्राइड्स में) ऑक्सीकरण अवस्था -1 को प्रदर्शित करता है, और गैर-धातुओं वाले यौगिकों में, एक नियम के रूप में, +1 ($SiH_4,\ B_2H_6$ को छोड़कर)।
  • एक अणु में सभी परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों का बीजगणितीय योग शून्य के बराबर होना चाहिए, और एक जटिल आयन में, इस आयन का प्रभार।

उच्चतम सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाबराबर, एक नियम के रूप में, आवर्त प्रणाली में तत्व की समूह संख्या के बराबर।

तो, सल्फर (समूह VIA का एक तत्व) उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +6, नाइट्रोजन (समूह V का एक तत्व) - उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +5, मैंगनीज - समूह VIIB का एक संक्रमण तत्व - उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +7 प्रदर्शित करता है। यह नियम पहले समूह के पार्श्व उपसमूह के तत्वों पर लागू नहीं होता है, जिसके ऑक्सीकरण राज्य आमतौर पर +1 से अधिक होते हैं, साथ ही समूह VIII के पार्श्व उपसमूह के तत्वों पर भी लागू नहीं होते हैं। इसके अलावा, तत्व ऑक्सीजन और फ्लोरीन समूह संख्या के बराबर अपनी उच्च ऑक्सीकरण अवस्था नहीं दिखाते हैं।

निम्नतम ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्थागैर-धातु तत्वों के लिए, यह समूह संख्या को 8 से घटाकर निर्धारित किया जाता है।

इस प्रकार, सल्फर (समूह VIA तत्व) सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था -2, नाइट्रोजन (समूह V तत्व) - निम्नतम ऑक्सीकरण अवस्था -3 प्रदर्शित करता है।

उपरोक्त नियमों के आधार पर आप किसी भी पदार्थ में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात कर सकते हैं।

$+1 + x = 0 \hspace(1.5cm) +2 + 2x = 0 \hspace(1.5cm) +3 + 3x = 0$

$x = - 1 \hspace(2.3 cm) x = - 1 \hspace(2.6 cm) x = - 1$

$\overset(x)(Cl\overset(-2)(O_3))^(-1)$

एक यौगिक में एक रासायनिक तत्व, इस धारणा से गणना की जाती है कि सभी बंधन आयनिक हैं।

ऑक्सीकरण राज्यों में एक सकारात्मक, नकारात्मक या शून्य मान हो सकता है, इसलिए एक अणु में तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का बीजगणितीय योग, उनके परमाणुओं की संख्या को ध्यान में रखते हुए, 0 है, और एक आयन में - आयन का प्रभार।

1. यौगिकों में धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था सदैव धनात्मक होती है।

2. उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या . से मेल खाती है आवधिक प्रणाली, जहां यह तत्व स्थित है (अपवाद है: औ+3(मैं समूह), घन+2(II), समूह VIII से, ऑक्सीकरण अवस्था +8 केवल ऑस्मियम में हो सकती है ओएसऔर रूथेनियम आरयू.

3. अधातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था इस बात पर निर्भर करती है कि यह किस परमाणु से जुड़ी है:

  • यदि धातु परमाणु के साथ, तो ऑक्सीकरण अवस्था ऋणात्मक होती है;
  • यदि एक अधातु परमाणु के साथ, तो ऑक्सीकरण अवस्था धनात्मक और ऋणात्मक दोनों हो सकती है। यह तत्वों के परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता पर निर्भर करता है।

4. अधातुओं की उच्चतम ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था को उस समूह की संख्या 8 से घटाकर ज्ञात किया जा सकता है जिसमें यह तत्व स्थित है, अर्थात्। उच्चतम सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था बाहरी परत पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है, जो समूह संख्या से मेल खाती है।

5. साधारण पदार्थों की ऑक्सीकरण अवस्था 0 होती है, चाहे वह धातु हो या अधातु।

स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व।

तत्व

अभिलक्षणिक ऑक्सीकरण अवस्था

अपवाद

धातु हाइड्राइड: LIH-1

ऑक्सीकरण अवस्थाइस धारणा के तहत कण का सशर्त चार्ज कहा जाता है कि बंधन पूरी तरह से टूट गया है (एक आयनिक चरित्र है)।

एच- क्लोरीन = एच + + क्लोरीन - ,

संचार हाइड्रोक्लोरिक एसिडसहसंयोजक ध्रुवीय। इलेक्ट्रॉन युग्म परमाणु के प्रति अधिक पक्षपाती होता है क्लोरीन - , इसलिये यह अधिक विद्युत ऋणात्मक संपूर्ण तत्व है।

ऑक्सीकरण की डिग्री कैसे निर्धारित करें?

वैद्युतीयऋणात्मकतापरमाणुओं की अन्य तत्वों से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता है।

ऑक्सीकरण अवस्था को तत्व के ऊपर दर्शाया गया है: बीआर 2 0 , ना 0 , ओ +2 एफ 2 -1 ,क + क्लोरीन - आदि।

यह नकारात्मक और सकारात्मक हो सकता है।

एक साधारण पदार्थ (अनबाउंड, फ्री स्टेट) की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है।

अधिकांश यौगिकों में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 है (अपवाद पेरोक्साइड है एच 2 ओ 2, जहां यह -1 है और फ्लोरीन के साथ यौगिक - हे +2 एफ 2 -1 , हे 2 +1 एफ 2 -1 ).

- ऑक्सीकरण अवस्थाएक साधारण एकपरमाणुक आयन इसके आवेश के बराबर होता है: ना + , सीए +2 .

इसके यौगिकों में हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +1 होती है (हाइड्राइड अपवाद हैं - ना + एच - और कनेक्शन टाइप करें सी +4 एच 4 -1 ).

धातु-गैर-धातु बंधों में, जिस परमाणु में सबसे अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है, उसकी एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है (इलेक्ट्रोनगेटिविटी डेटा पॉलिंग स्केल पर दिया जाता है): एच + एफ - , घन + बीआर - , सीए +2 (ना 3 ) - आदि।

रासायनिक यौगिकों में ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करने के नियम।

चलो एक कनेक्शन लेते हैं केएमएनओ 4 , मैंगनीज परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण करना आवश्यक है।

विचार:

  1. आवर्त सारणी के समूह I में पोटेशियम एक क्षार धातु है, और इसलिए इसमें +1 का केवल एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था है।
  2. ऑक्सीजन को इसके अधिकांश यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था -2 के लिए जाना जाता है। यह पदार्थ पेरोक्साइड नहीं है, जिसका अर्थ है कि यह कोई अपवाद नहीं है।
  3. एक समीकरण बनाता है:

कश्मीर+एमएनएक्सओ 4 -2

होने देना एक्स- मैंगनीज के ऑक्सीकरण की डिग्री हमारे लिए अज्ञात है।

पोटैशियम के परमाणुओं की संख्या 1, मैंगनीज-1, ऑक्सीजन-4 होती है।

यह सिद्ध हो गया है कि अणु विद्युत रूप से तटस्थ है, इसलिए इसका कुल आवेश शून्य के बराबर होना चाहिए।

1*(+1) + 1*(एक्स) + 4(-2) = 0,

एक्स = +7,

अत: पोटेशियम परमैंगनेट में मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था = +7।

आइए एक ऑक्साइड का एक और उदाहरण लें Fe2O3.

लोहे के परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण करना आवश्यक है।

विचार:

  1. लोहा एक धातु है, ऑक्सीजन एक अधातु है, जिसका अर्थ है कि यह ऑक्सीजन है जो एक ऑक्सीकरण एजेंट होगा और एक नकारात्मक चार्ज होगा। हम जानते हैं कि ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 होती है।
  2. हम परमाणुओं की संख्या पर विचार करते हैं: लोहा - 2 परमाणु, ऑक्सीजन - 3.
  3. हम एक समीकरण बनाते हैं जहाँ एक्स- लौह परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था:

2*(X) + 3*(-2) = 0,

निष्कर्ष: इस ऑक्साइड में लोहे की ऑक्सीकरण अवस्था +3 है।

उदाहरण।अणु में सभी परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों का निर्धारण करें।

1. K2Cr2O7.

ऑक्सीकरण अवस्था कश्मीर+1, ऑक्सीजन ओ -2.

दिए गए सूचकांक: ओ=(-2)×7=(-14), के=(+1)×2=(+2)।

इसलिये एक अणु में तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का बीजगणितीय योग, उनके परमाणुओं की संख्या को ध्यान में रखते हुए, 0 है, तो सकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों की संख्या नकारात्मक लोगों की संख्या के बराबर होती है। ऑक्सीकरण अवस्था के+ओ=(-14)+(+2)=(-12)।

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि क्रोमियम परमाणु की सकारात्मक शक्तियों की संख्या 12 है, लेकिन अणु में 2 परमाणु हैं, जिसका अर्थ है कि प्रति परमाणु (+12):2=(+6) हैं। उत्तर: के 2 + सीआर 2 +6 ओ 7 -2।

2.(एएसओ 4) 3-।

पर ये मामलाऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग अब शून्य के बराबर नहीं होगा, बल्कि आयन के आवेश के बराबर होगा, अर्थात। - 3. आइए एक समीकरण बनाते हैं: एक्स+4×(- 2)= - 3 .

उत्तर: (+5 ओ 4 -2 के रूप में) 3-।

विषय कोडिफायर का उपयोग करें: विद्युत ऋणात्मकता। रासायनिक तत्वों के ऑक्सीकरण और संयोजकता की डिग्री।

जब परमाणु परस्पर क्रिया करते हैं और बनते हैं, तो उनके बीच के इलेक्ट्रॉन ज्यादातर मामलों में असमान रूप से वितरित होते हैं, क्योंकि परमाणुओं के गुण भिन्न होते हैं। अधिक निद्युत परमाणु इलेक्ट्रॉन घनत्व को अपनी ओर अधिक मजबूती से आकर्षित करता है। एक परमाणु जिसने इलेक्ट्रॉन घनत्व को अपनी ओर आकर्षित किया है वह आंशिक ऋणात्मक आवेश प्राप्त करता है। δ — , इसका "साझेदार" एक आंशिक धनात्मक आवेश है δ+ . यदि बंध बनाने वाले परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता में अंतर 1.7 से अधिक न हो, तो हम बंध को कहते हैं सहसंयोजक ध्रुवीय . यदि इलेक्ट्रोनगेटिविटी बनाने में अंतर रासायनिक बंध, 1.7 से अधिक है, तो हम ऐसे कनेक्शन को कहते हैं ईओण का .

ऑक्सीकरण अवस्था एक यौगिक में एक तत्व के परमाणु का सहायक सशर्त प्रभार है, इस धारणा से गणना की जाती है कि सभी यौगिक आयनों से बने होते हैं (सभी ध्रुवीय बंधन आयनिक होते हैं)।

"सशर्त शुल्क" का क्या अर्थ है? हम बस इस बात से सहमत हैं कि हम चीजों को थोड़ा सरल करेंगे: हम किसी भी ध्रुवीय बंधन को पूरी तरह से आयनिक मानेंगे, और हम यह मानेंगे कि एक इलेक्ट्रॉन पूरी तरह से निकल जाता है या एक परमाणु से दूसरे में आता है, भले ही वास्तव में ऐसा न हो। और सशर्त रूप से, एक इलेक्ट्रॉन एक अधिक विद्युतीय परमाणु के लिए एक कम विद्युतीय परमाणु छोड़ देता है।

उदाहरण के लिए, एच-सीएल बॉन्ड में, हम मानते हैं कि हाइड्रोजन ने सशर्त रूप से एक इलेक्ट्रॉन "दे" दिया, और इसका चार्ज +1 हो गया, और क्लोरीन ने एक इलेक्ट्रॉन को "स्वीकार" कर लिया, और इसका चार्ज -1 हो गया। वास्तव में, इन परमाणुओं पर ऐसे कुल आवेश नहीं होते हैं।

निश्चित रूप से, आपके मन में एक प्रश्न है - ऐसी चीज़ का आविष्कार क्यों करें जो मौजूद नहीं है? यह रसायनज्ञों की एक कपटी योजना नहीं है, सब कुछ सरल है: ऐसा मॉडल बहुत सुविधाजनक है। तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था के बारे में विचार संकलन में उपयोगी होते हैं वर्गीकरण रासायनिक पदार्थ, उनके गुणों का वर्णन करना, यौगिक बनाना और नामकरण करना। के साथ काम करते समय विशेष रूप से अक्सर ऑक्सीकरण राज्यों का उपयोग किया जाता है रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं.

ऑक्सीकरण राज्य हैं उच्चतर, निचलातथा मध्यवर्ती.

उच्चतरऑक्सीकरण अवस्था धन चिह्न के साथ समूह संख्या के बराबर होती है।

अवरसमूह संख्या माइनस 8 के रूप में परिभाषित किया गया है।

और मध्यवर्तीऑक्सीकरण अवस्था की सीमा में लगभग कोई भी पूर्णांक है न्यूनतम डिग्रीउच्चतम करने के लिए ऑक्सीकरण।

उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन की विशेषता है: उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +5 है, निम्नतम 5 - 8 \u003d -3, और मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ -3 से +5 तक हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्राज़िन एन 2 एच 4 में, नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था मध्यवर्ती है, -2।

सबसे अधिक बार, परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था जटिल पदार्थपहले एक चिन्ह से, फिर एक संख्या से, उदाहरण के लिए +1, +2, -2 आदि। जब किसी आयन के आवेश की बात आती है (यह मानते हुए कि आयन वास्तव में यौगिक में मौजूद है), तो पहले संख्या, फिर चिह्न इंगित करें। उदाहरण के लिए: सीए 2+, सीओ 3 2-।

ऑक्सीकरण राज्यों को खोजने के लिए निम्नलिखित का उपयोग करें नियमों :

  1. में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था सरल पदार्थ शून्य के बराबर है;
  2. पर तटस्थ अणु ऑक्सीकरण अवस्थाओं का बीजगणितीय योग शून्य होता है, आयनों के लिए यह योग आयन के आवेश के बराबर होता है;
  3. ऑक्सीकरण अवस्था क्षारीय धातु (मुख्य उपसमूह के समूह I के तत्व) यौगिकों में +1 है, ऑक्सीकरण अवस्था क्षारीय पृथ्वी धातु (मुख्य उपसमूह के समूह II के तत्व) यौगिकों में +2 है; ऑक्सीकरण अवस्था अल्युमीनियमयौगिकों में यह +3 है;
  4. ऑक्सीकरण अवस्था हाइड्रोजनधातुओं के साथ यौगिकों में (- NaH, CaH 2, आदि) बराबर है -1 ; अधातुओं वाले यौगिकों में () +1 ;
  5. ऑक्सीकरण अवस्था ऑक्सीजनके बराबर है -2 . अपवादगठित करना परॉक्साइड्स-ओ-ओ-समूह वाले यौगिक, जहां ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था होती है -1 , और कुछ अन्य यौगिक ( सुपरऑक्साइड, ओजोनाइड्स, ऑक्सीजन फ्लोराइड्स 2और आदि।);
  6. ऑक्सीकरण अवस्था एक अधातु तत्त्वसभी जटिल पदार्थों में बराबर होता है -1 .

उपरोक्त स्थितियाँ हैं जब हम ऑक्सीकरण की डिग्री पर विचार करते हैं स्थायी . अन्य सभी रासायनिक तत्वों के लिए, ऑक्सीकरण अवस्था — चरऔर यौगिक में परमाणुओं के क्रम और प्रकार पर निर्भर करता है।

उदाहरण:

व्यायाम: पोटेशियम डाइक्रोमेट अणु में तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का निर्धारण करें: K 2 Cr 2 O 7।

समाधान:पोटैशियम की ऑक्सीकरण अवस्था +1 है, क्रोमियम की ऑक्सीकरण अवस्था को के रूप में दर्शाया जाता है एक्स, ऑक्सीजन ऑक्सीकरण अवस्था -2। एक अणु में सभी परमाणुओं की सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग 0 होता है। हमें समीकरण मिलता है: +1*2+2*x-2*7=0. हम इसे हल करते हैं, हमें क्रोमियम +6 की ऑक्सीकरण अवस्था मिलती है।

बाइनरी यौगिकों में, एक अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व को एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था की विशेषता होती है, एक कम इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व की विशेषता एक सकारात्मक होती है।

ध्यान दें कि ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा बहुत सशर्त है! ऑक्सीकरण अवस्था परमाणु का वास्तविक आवेश नहीं दिखाती है और इसका कोई वास्तविक भौतिक अर्थ नहीं है।. यह एक सरलीकृत मॉडल है जो जरूरत पड़ने पर प्रभावी ढंग से काम करता है, उदाहरण के लिए, समीकरण में गुणांकों को बराबर करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया, या पदार्थों के वर्गीकरण के एल्गोरिथम के लिए।

ऑक्सीकरण अवस्था संयोजकता नहीं है! कई मामलों में ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता मेल नहीं खाते। उदाहरण के लिए, एक साधारण पदार्थ H2 में हाइड्रोजन की संयोजकता I है, और नियम 1 के अनुसार ऑक्सीकरण अवस्था 0 है।

ये बुनियादी नियम हैं जो ज्यादातर मामलों में यौगिकों में परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्य को निर्धारित करने में आपकी सहायता करेंगे।

कुछ स्थितियों में, किसी परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण करना आपके लिए कठिन हो सकता है। आइए इनमें से कुछ स्थितियों पर एक नज़र डालें और उन्हें कैसे हल करें:

  1. डबल (नमक की तरह) ऑक्साइड में, परमाणु पर डिग्री, एक नियम के रूप में, दो ऑक्सीकरण अवस्थाएं होती हैं। उदाहरण के लिए, आयरन ऑक्साइड Fe 3 O 4 में आयरन की दो ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं: +2 और +3। कौन सा इंगित करना है? दोनों। सरल बनाने के लिए, इस यौगिक को नमक के रूप में दर्शाया जा सकता है: Fe (FeO 2) 2. इस मामले में, एसिड अवशेष +3 के ऑक्सीकरण राज्य के साथ एक परमाणु बनाता है। या एक डबल ऑक्साइड को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है: FeO * Fe 2 O 3.
  2. पेरोक्सो यौगिकों में, सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधों द्वारा जुड़े ऑक्सीजन परमाणुओं के ऑक्सीकरण की डिग्री, एक नियम के रूप में, बदल जाती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2, और क्षार धातु पेरोक्साइड में, ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है, क्योंकि बंधनों में से एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय (H-O-O-H) है। एक अन्य उदाहरण पेरोक्सोमोनोसल्फ्यूरिक एसिड (कैरो एसिड) एच 2 एसओ 5 (आंकड़ा देखें) में -1 के ऑक्सीकरण राज्य के साथ दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, शेष परमाणु -2 के ऑक्सीकरण राज्य के साथ होते हैं, इसलिए निम्नलिखित प्रविष्टि अधिक समझ में आती है: एच 2 SO 3 (O2)। क्रोमियम पेरोक्सो यौगिकों को भी जाना जाता है - उदाहरण के लिए, क्रोमियम (VI) पेरोक्साइड CrO (O 2) 2 या CrO 5, और कई अन्य।
  3. अस्पष्ट ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिकों का एक अन्य उदाहरण सुपरऑक्साइड (NaO2) और नमक जैसे ओजोनाइड KO3 हैं। इस मामले में, आणविक आयन ओ 2 के बारे में बात करना अधिक उपयुक्त है -1 और ओ 3 के चार्ज के साथ -1। ऐसे कणों की संरचना का वर्णन कुछ मॉडलों द्वारा किया गया है, जो रूसी भाषा में हैं पाठ्यक्रमरासायनिक विश्वविद्यालयों के पहले पाठ्यक्रम पास करें: एमओ एलसीएओ, वैलेंस योजनाओं के सुपरपोजिशन की विधि, आदि।
  4. कार्बनिक यौगिकों में, ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा का उपयोग करना बहुत सुविधाजनक नहीं है, क्योंकि कार्बन परमाणुओं के बीच मौजूद है बड़ी संख्यासहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन। हालाँकि, यदि आप एक अणु का संरचनात्मक सूत्र बनाते हैं, तो प्रत्येक परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था को परमाणुओं के प्रकार और संख्या से भी निर्धारित किया जा सकता है जिसके साथ यह परमाणु सीधे जुड़ा होता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन में प्राथमिक कार्बन परमाणुओं के लिए, ऑक्सीकरण अवस्था -3 है, द्वितीयक -2 के लिए, तृतीयक परमाणुओं के लिए -1, चतुर्धातुक के लिए - 0।

आइए कार्बनिक यौगिकों में परमाणुओं के ऑक्सीकरण अवस्था को निर्धारित करने का अभ्यास करें। ऐसा करने के लिए, आपको परमाणु का पूर्ण संरचनात्मक सूत्र तैयार करने की आवश्यकता है, और कार्बन परमाणु को उसके तत्काल वातावरण के साथ चुनें - परमाणु जिसके साथ वह सीधे जुड़ा हुआ है।

  • गणना को सरल बनाने के लिए, आप घुलनशीलता तालिका का उपयोग कर सकते हैं - सबसे आम आयनों के शुल्क वहां इंगित किए जाते हैं। अधिकतम रूसी परीक्षारसायन विज्ञान (USE, GIA, DVI) में, घुलनशीलता तालिका के उपयोग की अनुमति है। यह एक रेडीमेड चीट शीट है, जो कई मामलों में काफी समय बचा सकती है।
  • जटिल पदार्थों में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करते समय, हम पहले उन तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं को इंगित करते हैं जिन्हें हम निश्चित रूप से जानते हैं (एक स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व), और एक चर ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था को x के रूप में दर्शाया जाता है। सभी कणों के सभी आवेशों का योग एक अणु में शून्य के बराबर या एक आयन में एक आयन के आवेश के बराबर होता है। इन आंकड़ों से समीकरण बनाना और हल करना आसान है।

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