Как определить степень окисления элемента в соединении?

Как определить степень окисления элемента в соединении?

Для этого нужно придерживаться нескольких простых правил:

  1. Степень окисления атомов в простых веществах всегда равна нулю. Например, в молекуле Cl2 степень окисления хлора равна нулю.

  2. В единичном ионе степень окисления атома равна заряду этого иона. Например, в ионах Fe2+ и Fe3+ степень окисления железа будет равна +2 и +3 соответственно.

  3. В сложных соединениях сумма степеней окисления всех атомов должна равняться заряду этого соединения.

  4. Отрицательный заряд находится у того атома, который расположен в таблице Менделеева правее. Кроме этого, можно использовать ряд Бекетова. В соединениях с неметаллами водород всегда имеет положительную степень окисления +1.

  5. При расчетах степеней окисления нужно учитывать валентность химического элемента в соединении.

Рассмотрим на конкретных примерах.


Примеры

Определить степень окисления элементов в углекислом газе CO2.

1. Молекула не имеет заряда, значит сумма зарядов атомов равна нулю.

2. Кислород в таблице Менделеева находится правее, чем углерод. Значит именно кислород имеет отрицательную степень окисления.

3. Валентность углерода равна четырём, а кислорода – двум.

Исходя из всех этих утверждений мы можем рассчитать степени окисления: C+4 O2-2.

4. В конце проводим проверку: складываем степени окисления атомов в соединении (мы должны получить ноль – см. пункт 1). +4 (атом углерода) – 2 * 2 (степень окисления кислорода * 2 атома) = +4 – 4 =0. Значит у нас всё сходится.

Определить степень окисления элементов в H2S.

Действуем по тому же принципу: молекула не имеет заряда, водород одновалентен и в соединении с неметаллом имеет степень окисления +1.

H2+1 S-2

Делаем проверку: +1 * 2 – 2 = +2 -2 = 0.

Определить степень окисления элементов в H2O.

H2+1 O-2

Определить степень окисления элементов в P2O5.

Кислород находится правее фосфора, значит имеет отрицательную степень окисления. Валентность кислорода равна двум, значит валентность фосфора здесь равна пяти.

P2+5 O5-2

Проверяем: +5 * 2 – 2 * 5 = +10 – 10 = 0.

Определить степень окисления элементов в SO2 и SO3.

S+4 O2-2 и S+6 O3-2.

Определить степень окисления элементов в H3BO3.

Вспоминаем: в соединениях с неметаллами водород всегда имеет степень окисления +1.

Самым электроотрицательным элементом в соединении является кислород, значит именно он имеет отрицательную степень окисления. Исходя из этого вычислим степень окисления бора:

H3+1 B+x O3-2

+1 * 3 + x – 2*3 = 0

+3 + x – 6 = 0

x = 3

H3+1 B+3 O3-2

Определить степень окисления элементов в H2SO4.

Здесь аналогично примеру выше: водород +1, кислород -2. Находим степень окисления серы:

H2+1 S+x O4-2

+1 * 2 + x – 2 * 4 = 0

+2 + x – 8 = 0

x = 6

H2+1 S+6 O4-2

Определить степень окисления элементов в KMnO4

В перманганате калия самый электроотрицательный элемент – кислород. Именно он имеет отрицательную степень окисления (-2). В соединении содержится 4 атома кислорода, что дает суммарный заряд 4*(-2) = -8

Калий имеет на внешнем энергетическом слое всего 1 электрон, его степень окисления всегда равна +1.

Тогда, степень окисления марганца: -8 + 1 = +7

K+1Mn+7O-24

Определить степень окисления элементов в ионе Cr2O72-.

Кислород находится в таблице Менделеева правее, чем хром. Значит кислород имеет отрицательную степень окисления. Обращаю внимание, что ион имеет заряд -2. Найдем степень окисления хрома:

(Cr2+x O7-2) 2-

2 * x – 2 * 7 = – 2

2x – 14 = – 2

2x = 12

x = 6

(Cr2+6 O7-2) 2-


Как определить количество атомов в молекуле?

Как определить количество атомов в молекуле?

Чтобы узнать число атомов в молекуле, достаточно знать молекулярную формулу вещества. После чего мы суммируем число всех атомов в молекуле. Число атомов конкретного химического элемента в веществе мы узнаем по нижнему индексу.

Среди простых веществ, в природе молекулы встречаются не так часто. Среди них: водород H2, азот N2, кислород O2, озон O3, йод I2. За исключением озона все эти молекулы содержат по 2 атома.


Примеры

Определить количество атомов в молекуле воды H2O.

Молекула воды содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Значит всего в молекуле содержится 3 атома.

Определить количество атомов в молекуле этана C2H6.

Молекула содержит 2 атома углерода и 6 атомов водорода. Всего в молекуле содержится 2 + 6 = 8 атомов.

Определить количество атомов в молекуле оксида азота (V) N2O5.

Молекула содержит 2 атома азота и 5 атомов кислорода. Всего в молекуле содержится 2 + 5 = 7 атомов.

Определить количество атомов в молекуле пищевой соды NaHCO3.

Молекула содержит 1 атом натрия, 1 атом водорода и 3 атома кислорода. Всего в молекуле содержится 1 + 1 + 3 = 5 атомов.

Определить число атомов в молекуле глюкозы C6H12O6.

Молекула содержит 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Всего в молекуле содержится 6 + 12 + 6 = 24 атома.

Определить число атомов в молекуле аспаргина (одна из аминокислот) C4H8O3N2.

Как видим, молекула аспаргина содержит 4 атома углерода, 8 атомов водорода, 3 атома кислорода и 2 атома азота. Всего молекула содержит 4 + 8 + 3 + 2 = 17 атомов.

Как видим, рассчитать общее число атомов в молекуле не такая уж и сложная задача.


Как определить количество элементарных частиц в атоме?

Как определить количество элементарных частиц в атоме?

Под элементарными частицами в данном контексте нужно понимать нейтроны, протоны и электроны. Т.е. количество элементарных частиц в атоме равно сумме нейтронов, протонов и электронов этого атома.

Таким образом, вопрос можно разделить на два других:

  1. Как определить число протонов и нейтронов в атоме?
  2. Как определить общее число электронов в атоме?

Но в данном случае нам даже не нужно вычислять число нейтронов и протонов в ядре атома – эта информация у нас уже есть! Массовое число (относительная атомная масса) химического элемента есть сумма числа протонов и нейтронов в ядре атома.

A = N + Z

Также напомню, что в нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, которое, в свою очередь, равно порядковому номеру химического элемента в таблице Менделеева.

Таким образом можно составить простейшую формулу для вычисления числа элементарных частиц в атоме:

N (частиц) = A + Z

Где A – массовое число атома химического элемента, а Z – заряд ядра атома (порядковый номер элемента).

Если же вам нужно знать число отдельных элементарных частиц, то:

  • число протонов: равно порядковому номера элемента;
  • число нейтронов: определяется вычитанием из массового числа атома числа протонов (см. выше);
  • число электронов: равно порядковому номеру элемента для нейтрального атома.

Примеры

Определить количество элементарных частиц в атоме 7Li.

Порядковый номер элемента 3 поэтому в атоме содержится 3 электрона.

N (частиц) = 7 (массовое число) + 3 (порядковый номер) = 10

Определить количество элементарных частиц в атоме 59Ni.

Порядковый номер элемента 28 поэтому в атоме содержится 28 электронов.

N (частиц) = 59 (массовое число) + 28 (порядковый номер) = 87

Определить количество элементарных частиц в атоме 96Mo.

Порядковый номер элемента 42 поэтому в атоме содержится 42 электрона.

N (частиц) = 96 (массовое число) + 42 (порядковый номер) = 138

Определить количество элементарных частиц в атоме 207Pb.

Порядковый номер элемента 82 поэтому в атоме содержится 82 электрона.

N (частиц) = 207 (массовое число) + 82 (порядковый номер) = 289


Как определить число протонов, нейтронов и электронов в изотопе?

Как определить число протонов, нейтронов и электронов в изотопе?

Для того чтобы это сделать вам нужно знать 3 вещи:

  1. Как определить число протонов и нейтронов в атоме?
  2. Как определить общее число электронов в атоме?
  3. Что такое изотоп.

Вкратце напомню.

Число протонов и электронов в атоме одинаково и равно порядковому номеру элемента в периодической таблице.

Число нейтронов вычисляется по формуле:

N = A — Z

Где N — число нейтронов, A — атомная масса элемента (в целых числах), Z — заряд ядра атома (число протонов) или порядковый номер атома в периодической таблице Менделеева.

Что такое изотоп?

Изотопы это разновидности атомов химического элемента, которые имеют одинаковый заряд ядра (порядковый номер в таблице), но разные массовые числа.

Проще говоря, у изотопов в ядре атома одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

Таким образом, число протонов и электронов у изотопов такое же, как и у обычных атомов, разница лишь в количестве нейтронов.


Примеры

Сколько электронов, протонов и нейтронов содержит атом изотопа титана 50Ti?

Титан имеет порядковый номер 22. Значит в ядре содержится 22 протона, а в атоме 22 электрона.

Число нейтронов: N = 50 – 22 = 28 нейтронов.

Сколько электронов содержит нейтральный атом изотопа полония?

В данном случае нам даже не нужно знать массовое число изотопа, т.к. речь идет только об электронах. Порядковый номер полония 84, значит в ядре атома 84 протона, а в атоме 84 электрона.

Определите число протнов, нейтронов и электронов для изотопа 55Mn.

Порядковый номер марганца 25. Значит в ядре атома 25 протонов, а в атоме 25 электронов.

Найдем число нейтронов: N = 55 – 25 = 30 нейтронов.

Определите число протонов изотопа калия.

В этом случае массовое число изотопа не имеет значения, т.к. речь идет о протонах, число которых у изотопов одинаково. Калий имеет порядковый номер в таблице 19, значит у любого изотопа калия будет 19 протонов.


Похожие вопросы:

Какие атомы имеют одинаковое число нейтронов?
Как определить общее число электронов в атоме?


Число электронов в ионе

Число электронов в ионе

Как определить общее число электронов в ионе?

В ионе общее число электронов определяется суммой общего числа электронов атомов этого иона, и зарядом иона.

При этом нужно учесть, что положительный заряд иона означает, что электронов в ионе не достаточно (т.е. их не хватает). И наоборот: отрицательный заряд иона означает, что в ионе избыток электронов. Это связано с тем, что электрон имеет отрицательный заряд, а ядра атомов – положительный заряд.

Поэтому формулу для определения общего числа электронов в ионе нужно записать в виде:

Ne(иона) = Ne(атома) – Z (иона)

Где: Ne(иона) – общее число электронов в ионе, Ne(атома) – общее число электронов в атоме, Z (иона) – заряд иона.

Для сложных ионов (ионов соединений) формула примет вид:

Ne(иона) = x * Ne(атома A) + y * Ne(атома B) + z * Ne(атома C) + … – Z (иона)

Где: Ne(иона) – общее число электронов в ионе, Ne(атома A) – общее число электронов в атоме A, x – число атомов A в ионе; Ne(атома B) – общее число электронов в атоме B, y – число атомов B; Ne(атома C) – общее число электронов в атоме C, z – число атомов C; Z (иона) – заряд иона.


Примеры

Чему равно общее число электронов в ионах железа Fe2+ и Fe3+?
В периодической системе железо имеет №26. Таким образом, заряд ядра атома железа +26 (в ядре атома 26 протонов).
Ne(Fe2+) = Ne(Fe) – Z (Fe2+) = 26 – 2 = 24
Ne(Fe3+) = Ne(Fe) – Z (Fe3+) = 26 – 3 = 23

Число электронов в ионе калия K+: Ne(K+) = Ne(K) – Z (K+) = 19 – 1 = 18

Число электронов в ионе натрия Na+: Ne(Na+) = Ne(Na) – Z (Na+) = 11 – 1 = 10

Число электронов в ионе кальция Ca2+: Ne(Ca2+) = Ne(Ca) – Z (Ca2+) = 20 – 2 = 18

Число электронов в ионе меди Cu2+: Ne(Cu2+) = Ne(Cu) – Z (Cu2+) = 29 – 2 = 27

Число электронов в ионе цинка Zn2+: Ne(Zn2+) = Ne(Zn) – Z (Zn2+) = 30 – 2 = 28

Число электронов в ионе алюминия Al3+: Ne(Al3+) = Ne(Al) – Z (Al3+) = 13 – 3 = 10

Число электронов в ионе хрома Cr3+: Ne(Cr3+) = Ne(Cr) – Z (Cr3+) = 24 – 3 = 21

Число электронов в ионе фтора F: Ne(F) = Ne(F) – Z (F) = 9 – (-1) = 9 + 1 = 10

Число электронов в ионе хлора Cl: Ne(Cl) = Ne(Cl) – Z (Cl) = 17 – (-1) = 17 + 1 = 18

Число электронов в ионе серы S2-: Ne(S2-) = Ne(S) – Z (S2-) = 16 – (-2) = 16 + 2 = 18

Число электронов в ионе SO42-: Ne(SO42-) = Ne(S) + 4 * Ne(O) – Z (SO42-) = 16 + 4 * 8 – (-2) = 16 + 32 + 2 = 50

Число электронов в ионе HCO3: Ne(HCO3) = Ne(H) + Ne(C) + 3 * Ne(O) – Z (HCO3) = 1 + 6 + 3 * 8 – (-2) = 1 + 6+ 24 +2 = 33

Число электронов в ионе Fe(CN)64-: Ne(Fe(CN)64-) = Ne(Fe) + 6 * Ne(C) + 6 * Ne(N) – Z (Fe(CN)64-) = 26 + 6 * 6 + 6 * 7 – (-4) = 26 + 36 + 42 + 4 = 108


Похожие вопросы:

Как определить число протонов и нейтронов в атоме?
Как определить общее число электронов в атоме?
Как определить общее число электронов в молекуле?