Gli antipiretici per i bambini sono prescritti da un pediatra. Ma ci sono situazioni di emergenza per la febbre quando il bambino ha bisogno di ricevere immediatamente la medicina. Quindi i genitori si assumono la responsabilità e usano farmaci antipiretici. Cosa è permesso dare ai neonati? Come abbassare la temperatura nei bambini più grandi? Quali farmaci sono i più sicuri?
Per caratterizzare la capacità redox delle particelle, è importante un concetto come il grado di ossidazione. Lo STATO DI OSSIDAZIONE è la carica che un atomo in una molecola o in uno ione potrebbe avere se tutti i suoi legami con altri atomi fossero rotti, e le coppie di elettroni comuni se ne andassero con più elementi elettronegativi.
A differenza delle cariche reali degli ioni, lo stato di ossidazione mostra solo la carica condizionale di un atomo in una molecola. Può essere negativo, positivo o zero. Ad esempio, lo stato di ossidazione degli atomi nelle sostanze semplici è "0" (, 
,
,
). Nei composti chimici, gli atomi possono avere uno stato di ossidazione costante o variabile. Per i metalli dei principali sottogruppi I, II e III dei gruppi del sistema periodico nei composti chimici, lo stato di ossidazione è generalmente costante e pari a Me +1, Me +2 e Me +3 (Li +, Ca +2, Al +3), rispettivamente. L'atomo di fluoro ha sempre -1. Il cloro nei composti con metalli ha sempre -1. Nella stragrande maggioranza dei composti, l'ossigeno ha uno stato di ossidazione di -2 (ad eccezione dei perossidi, dove il suo stato di ossidazione è -1) e l'idrogeno +1 (ad eccezione degli idruri metallici, dove il suo stato di ossidazione è -1).
La somma algebrica degli stati di ossidazione di tutti gli atomi in una molecola neutra è uguale a zero, e in uno ione è uguale alla carica dello ione. Questa relazione consente di calcolare gli stati di ossidazione degli atomi in composti complessi.
Nella molecola di acido solforico H 2 SO 4, l'atomo di idrogeno ha uno stato di ossidazione di +1 e l'atomo di ossigeno è -2. Poiché ci sono due atomi di idrogeno e quattro atomi di ossigeno, abbiamo due "+" e otto "-". Mancano sei "+" alla neutralità. È questo numero che è lo stato di ossidazione dello zolfo - 
. La molecola di bicromato di potassio K 2 Cr 2 O 7 è costituita da due atomi di potassio, due atomi di cromo e sette atomi di ossigeno. Il potassio ha uno stato di ossidazione di +1, l'ossigeno ha -2. Quindi abbiamo due "+" e quattordici "-". I restanti dodici "+" cadono su due atomi di cromo, ciascuno dei quali ha uno stato di ossidazione di +6 ( 
).
Tipici agenti ossidanti e riducenti
Dalla definizione dei processi di riduzione e ossidazione ne consegue che, in linea di principio, sostanze semplici e complesse contenenti atomi che non si trovano nello stato di ossidazione più basso e quindi possono abbassare il loro stato di ossidazione possono agire come agenti ossidanti. Allo stesso modo, sostanze semplici e complesse contenenti atomi che non si trovano nello stato di ossidazione più elevato e quindi possono aumentare il loro stato di ossidazione possono agire come agenti riducenti.
Gli agenti ossidanti più forti sono:
1) sostanze semplici formate da atomi aventi una grande elettronegatività, cioè tipici non metalli situati nei principali sottogruppi del sesto e settimo gruppo del sistema periodico: F, O, Cl, S (rispettivamente F 2 , O 2 , Cl 2 , S);
2) sostanze contenenti elementi in superiori e intermedi
stati di ossidazione positivi, anche sotto forma di ioni, sia semplici, elementari (Fe 3+) che contenenti ossigeno, ossoanioni (ione permanganato - MnO 4 -);
3) composti perossidici.
Sostanze specifiche utilizzate nella pratica come ossidanti sono ossigeno e ozono, cloro, bromo, permanganati, dicromati, ossiacidi di cloro e loro sali (ad esempio, 
,
,
), Acido nitrico ( 
), acido solforico concentrato ( 
), biossido di manganese ( 
), perossido di idrogeno e perossidi metallici ( 
,
).
Gli agenti riducenti più potenti sono:
1) sostanze semplici i cui atomi hanno una bassa elettronegatività ("metalli attivi");
2) cationi metallici in stati di bassa ossidazione (Fe 2+);
3) anioni elementari semplici, ad esempio ione solfuro S 2- ;
4) anioni contenenti ossigeno (ossoanioni) corrispondenti agli stati di ossidazione positivi più bassi dell'elemento (nitrito 
, solfito 
).
Sostanze specifiche utilizzate nella pratica come agenti riducenti sono, ad esempio, metalli alcalini e alcalino-terrosi, solfuri, solfiti, alogenuri di idrogeno (eccetto HF), sostanze organiche - alcoli, aldeidi, formaldeide, glucosio, acido ossalico, nonché idrogeno, carbonio , monossido di carbonio ( 
) e alluminio ad alte temperature.
In linea di principio, se una sostanza contiene un elemento in uno stato di ossidazione intermedio, queste sostanze possono presentare proprietà sia ossidanti che riducenti. Tutto dipende da
"partner" nella reazione: con un agente ossidante sufficientemente forte, può reagire come agente riducente, e con un agente riducente sufficientemente forte, come agente ossidante. Quindi, ad esempio, lo ione nitrito NO 2 - in un ambiente acido agisce come agente ossidante rispetto allo ione I -:
2
+
2
+ 4HCl→ 
+
2
+ 4KCl + 2H2O
e come agente riducente in relazione allo ione permanganato MnO 4 -
5
+
2
+ 3H 2 SO 4 → 2 
+
5
+ K2SO4 + 3H2O
La capacità di trovare il grado di ossidazione degli elementi chimici è una condizione necessaria per la riuscita soluzione delle equazioni chimiche che descrivono le reazioni redox. Senza di esso, non sarai in grado di elaborare una formula esatta per una sostanza risultante da una reazione tra vari elementi chimici. Di conseguenza, la soluzione di problemi chimici basata su tali equazioni sarà impossibile o errata.
Il concetto di stato di ossidazione di un elemento chimicoStato di ossidazione- questo è un valore condizionale, con l'aiuto del quale è consuetudine descrivere le reazioni redox. Numericamente, è uguale al numero di elettroni che un atomo acquisisce una carica positiva, o al numero di elettroni che un atomo acquisisce una carica negativa attacca a se stesso.
Nelle reazioni redox, il concetto di stato di ossidazione viene utilizzato per determinare le formule chimiche dei composti di elementi risultanti dall'interazione di più sostanze.
A prima vista può sembrare che lo stato di ossidazione equivalga al concetto di valenza di un elemento chimico, ma non è così. concetto valenza utilizzato per quantificare l'interazione elettronica nei composti covalenti, cioè nei composti formati dalla formazione di coppie di elettroni condivise. Lo stato di ossidazione è usato per descrivere le reazioni che sono accompagnate dalla donazione o dal guadagno di elettroni.
A differenza della valenza, che è una caratteristica neutra, lo stato di ossidazione può avere un valore positivo, negativo o nullo. Un valore positivo corrisponde al numero di elettroni donati e un valore negativo corrisponde al numero di quelli attaccati. Un valore pari a zero significa che l'elemento è nella forma di una sostanza semplice, o è stato ridotto a 0 dopo l'ossidazione, o ossidato a zero dopo una precedente riduzione.
Come determinare lo stato di ossidazione di un particolare elemento chimico
La determinazione dello stato di ossidazione per un particolare elemento chimico è soggetta alle seguenti regole:
- Lo stato di ossidazione delle sostanze semplici è sempre zero.
- I metalli alcalini, che sono nel primo gruppo della tavola periodica, hanno uno stato di ossidazione di +1.
- I metalli alcalino terrosi, che occupano il secondo gruppo nella tavola periodica, hanno uno stato di ossidazione di +2.
- L'idrogeno nei composti con vari non metalli mostra sempre uno stato di ossidazione di +1 e nei composti con metalli +1.
- Lo stato di ossidazione dell'ossigeno molecolare in tutti i composti considerati nel corso scolastico di chimica inorganica è -2. Fluoro -1.
- Nel determinare il grado di ossidazione nei prodotti delle reazioni chimiche si procede dalla regola della neutralità elettrica, secondo la quale la somma degli stati di ossidazione dei vari elementi che compongono la sostanza deve essere uguale a zero.
- L'alluminio in tutti i composti presenta uno stato di ossidazione di +3.
Esistono stati di ossidazione superiori, inferiori e intermedi. Lo stato di ossidazione più alto, come la valenza, corrisponde al numero di gruppo dell'elemento chimico nella tavola periodica, ma ha un valore positivo. Lo stato di ossidazione più basso è numericamente uguale alla differenza tra il numero 8 del gruppo di elementi. Lo stato di ossidazione intermedio sarà qualsiasi numero nell'intervallo dallo stato di ossidazione più basso al più alto.
Per aiutarti a navigare nella varietà di stati di ossidazione degli elementi chimici, portiamo alla tua attenzione la seguente tabella ausiliaria. Seleziona l'elemento che ti interessa e otterrai i valori dei suoi possibili stati di ossidazione. I valori che si verificano raramente saranno indicati tra parentesi.
Parte I
1. Lo stato di ossidazione (s. o.) è carica condizionale degli atomi di un elemento chimico in una sostanza complessa, calcolata sulla base del presupposto che sia costituita da ioni semplici.
Dovrebbe sapere!
1) In connessione con. O. idrogeno = +1, ad eccezione degli idruri.
2) In composti con. O. ossigeno = -2, ad eccezione dei perossidi 
e fluoruri
3) Lo stato di ossidazione dei metalli è sempre positivo.
Per i metalli dei principali sottogruppi dei primi tre gruppi Con. O. costante:
Metalli del gruppo IA - p. O. = +1,
Metalli del gruppo IIA - p. O. = +2,
Metalli del gruppo IIIA - p. O. = +3.
4) Per atomi liberi e sostanze semplici p. O. = 0.
5) Totale s. O. tutti gli elementi nel composto = 0.
2. Metodo di formazione dei nomi composti a due elementi (binari).
4. Completa la tabella "Nomi e formule di composti binari".
5. Determinare il grado di ossidazione dell'elemento evidenziato del composto complesso.
Seconda parte
1. Determinare gli stati di ossidazione degli elementi chimici nei composti secondo le loro formule. Annota i nomi di queste sostanze.
2. Sostanze separate FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3in due gruppi. Annotare i nomi delle sostanze, indicando il grado di ossidazione.
3. Stabilire una corrispondenza tra il nome e lo stato di ossidazione di un atomo di un elemento chimico e la formula del composto.
4. Crea formule di sostanze per nome.
5. Quante molecole sono contenute in 48 g di ossido di zolfo (IV)?
6. Utilizzando Internet e altre fonti di informazione, preparare un rapporto sull'uso di qualsiasi connessione binaria secondo il seguente piano:
1) formula;
2) nome;
3) proprietà;
4) applicazione.
Acqua H2O, ossido di idrogeno.
L'acqua in condizioni normali è un liquido, incolore, inodore, in uno spesso strato - blu. Il punto di ebollizione è di circa 100⁰С. È un buon solvente. Una molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, questa è la sua composizione qualitativa e quantitativa. Questa è una sostanza complessa, è caratterizzata dalle seguenti proprietà chimiche: interazione con metalli alcalini, metalli alcalino terrosi. Le reazioni di scambio con l'acqua sono chiamate idrolisi. Queste reazioni sono di grande importanza in chimica.
7. Lo stato di ossidazione del manganese nel composto K2MnO4 è:
3) +6
8. Il cromo ha lo stato di ossidazione più basso in un composto la cui formula è:
1) Cr2O3
9. Il cloro presenta il massimo stato di ossidazione in un composto la cui formula è:
3) Cl2O7
Un elemento chimico in un composto, calcolato dal presupposto che tutti i legami siano ionici.
Gli stati di ossidazione possono avere un valore positivo, negativo o zero, quindi la somma algebrica degli stati di ossidazione degli elementi in una molecola, tenendo conto del numero dei loro atomi, è 0, e in uno ione - la carica dello ione.
1. Gli stati di ossidazione dei metalli nei composti sono sempre positivi.
2. Lo stato di ossidazione più alto corrisponde al numero di gruppo del sistema periodico in cui si trova questo elemento (l'eccezione è: Au+3(io gruppo), Cu+2(II), dal gruppo VIII, lo stato di ossidazione +8 può essere solo in osmio Os e rutenio Ru.
3. Gli stati di ossidazione dei non metalli dipendono dall'atomo a cui è connesso:
- se con un atomo di metallo, lo stato di ossidazione è negativo;
- se con un atomo non metallico, lo stato di ossidazione può essere sia positivo che negativo. Dipende dall'elettronegatività degli atomi degli elementi.
4. Il più alto stato di ossidazione negativo dei non metalli può essere determinato sottraendo da 8 il numero del gruppo in cui si trova questo elemento, ad es. il più alto stato di ossidazione positivo è uguale al numero di elettroni sullo strato esterno, che corrisponde al numero di gruppo.
5. Gli stati di ossidazione delle sostanze semplici sono 0, indipendentemente dal fatto che si tratti di un metallo o di un non metallo.
Elementi con stati di ossidazione costanti.
|
Elemento |
Stato di ossidazione caratteristico |
Eccezioni |
|
Idruri metallici: LIH-1 |
||
|
stato di ossidazione chiamato la carica condizionale della particella assumendo che il legame sia completamente rotto (ha un carattere ionico). H- Cl = H + + Cl - , Il legame nell'acido cloridrico è polare covalente. La coppia di elettroni è più sbilanciata verso l'atomo Cl - , Perché è un elemento intero più elettronegativo. Come determinare il grado di ossidazione?Elettronegativitàè la capacità degli atomi di attrarre elettroni da altri elementi. Lo stato di ossidazione è indicato sopra l'elemento: Fr 2 0 , Na 0 , O +2 F 2 -1 ,K + Cl - eccetera. Può essere negativo e positivo. Lo stato di ossidazione di una sostanza semplice (non legato, stato libero) è zero. Lo stato di ossidazione dell'ossigeno nella maggior parte dei composti è -2 (l'eccezione sono i perossidi H2O2, dove è -1 e si compone con il fluoro - O +2 F 2 -1 , O 2 +1 F 2 -1 ). - Stato di ossidazione un semplice ione monoatomico è uguale alla sua carica: N / a + , Circa +2 . L'idrogeno nei suoi composti ha uno stato di ossidazione di +1 (le eccezioni sono idruri - N / a + H - e digitare le connessioni C +4 H 4 -1 ). Nei legami metallo-non metallo, l'atomo che ha la più alta elettronegatività ha uno stato di ossidazione negativo (i dati di elettronegatività sono forniti sulla scala di Pauling): H + F - , Cu + Fr - , Circa +2 (NO 3 ) - eccetera. Regole per determinare il grado di ossidazione nei composti chimici.Prendiamo una connessione KMnO 4 , è necessario determinare lo stato di ossidazione dell'atomo di manganese. Ragionamento:
K+MnXO 4 -2 Permettere X- a noi sconosciuto il grado di ossidazione del manganese. Il numero di atomi di potassio è 1, manganese - 1, ossigeno - 4. È dimostrato che la molecola nel suo insieme è elettricamente neutra, quindi la sua carica totale deve essere uguale a zero. 1*(+1) + 1*(X) + 4(-2) = 0, X = +7, Quindi, lo stato di ossidazione del manganese nel permanganato di potassio = +7. Prendiamo un altro esempio di un ossido Fe2O3. È necessario determinare lo stato di ossidazione dell'atomo di ferro. Ragionamento:
2*(X) + 3*(-2) = 0, Conclusione: lo stato di ossidazione del ferro in questo ossido è +3. Esempi. Determina gli stati di ossidazione di tutti gli atomi nella molecola. 1. K2Cr2O7. Stato di ossidazione K+1, ossigeno O-2. Indici dati: O=(-2)×7=(-14), K=(+1)×2=(+2). Perché la somma algebrica degli stati di ossidazione degli elementi in una molecola, tenendo conto del numero dei loro atomi, è 0, quindi il numero di stati di ossidazione positivi è uguale al numero di quelli negativi. Stati di ossidazione RE+O=(-14)+(+2)=(-12). Ne consegue che il numero di potenze positive dell'atomo di cromo è 12, ma ci sono 2 atomi nella molecola, il che significa che ci sono (+12):2=(+6) per atomo. Risposta: K 2 + Cr 2 +6 O 7 -2. 2.(AsO 4) 3-. In questo caso la somma degli stati di ossidazione non sarà più uguale a zero, ma alla carica dello ione, cioè - 3. Facciamo un'equazione: x+4×(- 2)= - 3 . Risposta: (Come +5 O 4 -2) 3-. |
Valenza -
è la capacità di un atomo di formare un certo numero di legami con altri atomi.
Regole per determinare la valenza
1. Nelle molecole di sostanze semplici: H 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 è uguale a uno.
2. Nelle molecole di sostanze semplici: O 2, S 8 è uguale a due.
3. Nelle molecole di sostanze semplici: N 2, P 4 e CO - monossido di carbonio (II) - è uguale a tre.
4. Nelle molecole di sostanze semplici che formano il carbonio (diamante, grafite), così come nei composti organici che forma, la valenza del carbonio è quattro.
5. Nella composizione di sostanze complesse, l'idrogeno è monovalente, l'ossigeno è principalmente bivalente. Per determinare la valenza di atomi di altri elementi nella composizione di sostanze complesse, è necessario conoscere la struttura di queste sostanze.
Stato di ossidazione
- questa è la carica condizionale degli atomi di un elemento chimico in un composto, calcolata sulla base del presupposto che tutti i composti (con legami polari ionici e covalenti) siano costituiti solo da ioni.
Il più alto stato di ossidazione di un elemento è uguale al numero di gruppo.
Eccezioni:
fluoro lo stato di ossidazione più alto è zero in una sostanza semplice F 2 0
ossigeno massimo stato di ossidazione +2 in fluoruro di ossigeno O +2 F 2
Lo stato di ossidazione più basso di un elemento è otto meno il numero del gruppo (in base al numero di elettroni che un atomo di un elemento può assumere fino a un livello completo di otto elettroni)
Regole per determinare il grado di ossidazione (di seguito denominato: st.ok.)
Regola generale: La somma di tutti gli stati di ossidazione degli elementi in una molecola, tenendo conto del numero di atomi, è zero (La molecola è elettricamente neutra.), in uno ione è uguale alla carica dello ione.
I. Lo stato di ossidazione delle sostanze semplici è zero: Sa 0, O20, Cl20
II. ok. in binario connessioni:
Elemento meno elettronegativo si piazza al primo posto. ( Eccezioni: c -4 H 4 + metano e N -3 H 3 + ammoniaca)
Va ricordato che
Va bene. il metallo è sempre positivo
Va bene. metalli I, II, III gruppi dei sottogruppi principali è costante e uguale al numero del gruppo
Per il resto ok. calcolato come regola generale.
Elemento più elettronegativo si colloca al secondo posto, la sua Arte. è uguale a otto meno il numero del gruppo (secondo il numero di elettroni necessari fino al livello completo di otto elettroni).
Eccezioni: perossidi, ad esempio H 2 +1 O 2 -1, Ba +2 O 2 -1, ecc.; carburi di metalli dei gruppi I e II Ag 2 +1 C 2 -1, Ca +2 C 2 -1, ecc. (Il composto FeS 2 - pirite si trova nel corso scolastico. Questo è disolfuro di ferro. Il grado di ossidazione di zolfo in esso è (-1) Fe +2 S 2 -1 ). Questo perché in questi composti ci sono legami tra gli stessi atomi -O-O-, -S -S-, un triplo legame nei carburi tra atomi di carbonio. Lo stato di ossidazione e la valenza degli elementi in questi composti non corrispondono: il carbonio ha valenza IV, ossigeno e zolfo II.
III. Lo stato di ossidazione nelle basi Me+ N(OH) n uguale al numero di gruppi idrossilici .
1. nel gruppo idrossido, St. ok. ossigeno -2, idrogeno +1, carica del gruppo idrossi 1-
2. ok. il metallo è uguale al numero di gruppi idrossilici
IV. Stato di ossidazione negli acidi:
1. ok. idrogeno +1, ossigeno -2
2. ok. l'atomo centrale viene calcolato come regola generale risolvendo una semplice equazione
Ad esempio H3 +1 P x O 4 -2
3∙(+1) + x + 4∙(-2) = 0
3 + x - 8 = 0
x = +5 (non dimenticare il segno +)
Puoi ricordare che negli acidi con arte superiore. l'elemento centrale corrispondente al numero del gruppo, con cui terminerà il nome–naja:
H 2 CO 3 carbone H 2 C +4 O 3
H 2 Si O 3 silicio (escl.) H 2 Si +4 O 3
H NUMERO 3 nitrico HN +5 O 3
H 3 PO 4 fosforico H 3 P +5 O 4
H 2 SO 4 solforico H 2 S +6 O 4
NS l O 4 cloro HCl +7O 4
H Mn O 4 manganese HMn +7 O 4
Resta da ricordare:
H N O 2 azotato HN +3 O 2
H 2 SO 3 sulfureo H 2 S +4 O 3
NS io 3 cloridrato HCl +5 O 3
NS io 2 cloruro HCl +3 O 2
NS l A proposito di HCl ipocloroso +1 O
V. Stato di ossidazione nei sali
l'atomo centrale è lo stesso del residuo acido. Basta ricordare o determinare st.ok. elemento in acido.
VI. Stato di ossidazione elemento in uno ione complesso è uguale alla carica dello ione.
Per esempio, NH 4 + Cl -: annotare lo ione N x H 4 +1
x + 4∙(+1) = +1
x=-3;
ok. azoto -3
Per esempio, determinare st.ok. elementi in esacianoferrato di potassio (III) K 3
Il potassio ha +1: K 3 +1, quindi la carica dello ione 3-
Il ferro ha +3 (indicato nel nome) 3-, quindi (CN) 6 6-
Un gruppo (CN) -
Azoto più elettronegativo: ha -3, quindi (C x N -3) -
x - 3 \u003d - 1
x = +2
ok. carbonio +2
VII. Grado ossidazione il carbonio nei composti organici è vario e viene calcolato in base al fatto che l'art. l'idrogeno è +1, l'ossigeno -2
Ad esempio, C 3 H 6
3∙x + 6∙1 = 0
3x = -6
x = -2
ok. carbonio -2 (mentre la valenza del carbonio è IV)
Esercizio. Determina lo stato di ossidazione e la valenza del fosforo nell'acido ipofosforoso H 3 PO 2.
Calcola lo stato di ossidazione del fosforo.
Chiamiamolo x. Sostituisci lo stato di ossidazione di idrogeno +1 e ossigeno -2, moltiplicando per il corrispondente numero di atomi: (+1) ∙ 3 + x + (-2) ∙ 2 = 0, quindi x = +1.
