Ступінь окислення вуглецю показує складність хімічних зв`язків

Відео: Валентність і ступені окислення вуглецю в органічних сполуках

Кожен елемент здатний утворювати проста речовина, перебуваючи у вільному стані. В такому стані рух атомів відбувається однаково, вони симетричні. У складних речовинах справа йде набагато складніше. хімічні зв`язку в такому випадку є асиметричними, в молекулах складних речовин утворюються складні ковалентні зв`язки.

Відео: Визначення ступеня окісленія.flv

Що мається на увазі під окисленням

Існують такі сполуки, в яких електрони розподіляються максимально нерівномірно, тобто при утворенні складних речовин валентні електрони переходять від атома до атома. Саме така нерівномірність розподілу в складних речовинах називається окислення або окисленням. Утворений при цьому заряд атома в молекулі називається ступенем окислення елементів. Залежно від природи переходу електронів від атома до атома розрізняють негативну або позитивну ступінь. У разі віддачі або прийняття атомом елемента декількох електронів утворюється відповідно позитивна і негативна ступеня окислення хімічних елементів (Е + або Е^-). Наприклад, запис До⁺¹ означає, що атом калію віддав один електрон. В будь-якому органічному поєднанні центральне місце займають атоми вуглецю. Валентність даного елемента відповідає 4-м в будь-якому поєднанні, проте в різних з`єднаннях ступінь окислення вуглецю буде різною, вона буде дорівнює -2, +2, ± 4. Така природа різного значення валентності та ступені окислення спостерігається практично в будь-якому поєднанні.

Відео: Ступінь окислювання

Визначення ступеня окислення

Щоб правильно визначити ступінь окислення, необхідно знати основні постулати. Метали не здатні мати мінусову ступінь, проте існують поодинокі винятки, коли метал утворює сполуки з металом. У періодичної системі номер групи атома відповідає максимально можливій мірі окислення: вуглецю, кисню, водню і будь-якого іншого елемента. Електронегативний атом при зміщенні в бік іншого атома одного електрона отримує заряд -1, двох електронів -2 і т.д. Це правило не діє для одних і тих же атомів. Наприклад, у зв`язку Н-Н вона буде дорівнює 0. Зв`язок С-Н = -1. Ступінь окислення вуглецю в зв`язку С-О = + 2. Одне і те ж значення ступеня мають метали першої і другої групи системи Менделєєва і фтор (-1). У водню дана ступінь практично у всіх сполуках дорівнює +1, за винятком гідридів, в яких вона становить -1. Для елементів, що мають непостійну ступінь, її можна порахувати, знаючи формулу сполуки. Основне правило, яке свідчить, що сума ступенів в будь-який молекулі дорівнює 0.

Приклад розрахунку ступеня окислення

Розглянемо розрахунок ступеня окислення на прикладі вуглецю в з`єднанні CH3CL_. Візьмемо вихідні дані: ступінь у водню дорівнює +1, у хлору -1. Для зручності в розрахунку х вважатимемо ступінь окислення вуглецю. Тоді, для CH3CL матиме місце рівняння х + 3 * (+ 1) + (- 1) = 0. Провівши нескладні арифметичні дії, можна визначити, що ступінь окислення вуглецю буде дорівнювати +2. Таким способом можна провести розрахунки для будь-якого елемента в складному поєднанні.