Как определить степень окисления элемента в соединении?

Для этого нужно придерживаться нескольких простых правил:

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

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.

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

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.

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 Cr₂O₇^2-.

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-