Таблица окисления химических элементов

Чтобы определить условный заряд атомов в окислительно-восстановительных реакциях, используют таблицу окисления химических элементов. В зависимости от свойств атома элемент может проявлять положительную или отрицательную степень окисления.

Что такое степень окисления

Условный заряд атомов элементов в сложных веществах называется степенью окисления. Значение заряда атомов записывается в окислительно-восстановительных реакциях, чтобы понять, какой элемент является восстановителем, а какой – окислителем.

Степень окисления взаимосвязана с электроотрицательностью, которая показывает возможность атомов принимать или отдавать электроны. Чем выше значение электроотрицательности, тем больше способность атома отнимать электроны в реакциях.

Ряд электроотрицательности

Рис. 1. Ряд электроотрицательности.

Степень окисления может иметь три значения:

  • нулевое – атом находится в состоянии покоя (все простые вещества имеют степень окисления 0);
  • положительное – атом отдаёт электроны и является восстановителем (все металлы, некоторые неметаллы);
  • отрицательное – атом принимает электроны и является окислителем (большинство неметаллов).

Например, степени окисления в реакции натрия с хлором выглядят следующим образом:

2Na0 + Cl20 → 2Na+1Cl-1

В реакции металлов с неметаллами металл всегда является восстановителем, а неметалл – окислителем.

Как определить

Существует таблица, в которой указаны все возможные степени окисления элементов.

Название

Символ

Степень окисления

Водород

H

+1, -1

Гелий

He

0

Литий

Li

+1

Бериллий

Be

+2

Бор

B

-1, 0, +1, +2, +3

Углерод

C

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

Азот

N

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

Кислород

O

-2, -1, 0, +1, +2

Фтор

F

-1

Неон

Ne

0

Натрий

Na

+1

Магний

Mg

+2

Алюминий

Al

+3

Кремний

Si

-4, 0, +2, +4

Фосфор

P

3, 0, +3, +5

Сера

S

2, 0, +4, +6

Хлор

Cl

1, 0, +1, +3, +5, +7, редко +2 и +4

Аргон

Ar

0

Калий

K

+1

Кальций

Ca

+2

Скандий

Sc

+3

Титан

Ti

+2, +3, +4

Ванадий

V

+2, +3, +4, +5

Хром

Cr

+2, +3, +6

Марганец

Mn

+2, +3, +4, +6, +7

Железо

Fe

+2, +3, редко +4 и +6

Кобальт

Co

+2, +3, редко +4

Никель

Ni

+2, редко +1, +3, +4

Медь

Cu

+1, +2, редко +3

Цинк

Zn

+2

Галлий

Ga

+3, редко +2

Германий

Ge

-4, +2, +4

Мышьяк

As

-3, +3, +5, редко +2

Селен

Se

-2, +4, +6, редко +2

Бром

Br

-1, +1, +5, редко +3, +4

Криптон

Kr

0

Рубидий

Rb

+1

Стронций

Sr

+2

Иттрий

Y

+3

Цирконий

Zr

+4, редко +2, +3

Ниобий

Nb

+3, +5, редко +2, +4

Молибден

Mo

+3, +6, редко +2, +3, +5

Технеций

Tc

+6

Рутений

Ru

+3, +4, +8, редко +2, +6, +7

Родий

Rh

+4, редко +2, +3, +6

Палладий

Pd

+2, +4, редко +6

Серебро

Ag

+1, редко +2, +3

Кадмий

Cd

+2, редко +1

Индий

In

+3, редко +1, +2

Олово

Sn

+2, +4

Сурьма

Sb

-3, +3, +5, редко +4

Теллур

Te

-2, +4, +6, редко

Иод

I

-1, +1, +5, +7, редко +3, +4

Ксенон

Xe

0

Цезий

Cs

+1

Барий

+2

Лантан

La

+3

Церий

Ce

+3, +4

Празеодим

Pr

+3

Неодим

Nd

+3, +4

Прометий

Pm

+3

Самарий

Sm

+3, редко +2

Европий

Eu

+3, редко +2

Гадолиний

Gd

+3

Тербий

Tb

+3, +4

Диспрозий

Dy

+3

Гольмий

Ho

+3

Эрбий

Er

+3

Тулий

Tm

+3, редко +2

Иттербий

Ib

+3, редко +2

Лютеций

Lu

+3

Гафний

Hf

+4

Тантал

Ta

+5, редко +3, +4

Вольфрам

W

+6, редко +2, +3, +4, +5

Рений

Re

+2, +4, +6, +7, редко -1, +1, +3, +5

Осмий

Os

+3, +4, +6, +8, редко +2

Иридий

Ir

+3, +4, +6, редко +1, +2

Платина

Pt

+2, +4, +6, редко +1, +3

Золото

Au

+1, +3, редко +2

Ртуть

Hg

+1, +2

Талий

Tl

+1, +3, редко +2

Свинец

Pb

+2, +4

Висмут

Bi

+3, редко +3, +2, +4, +5

Полоний

Po

+2, +4, редко -2, +6

Астат

At

Радон

Ra

0

Франций

Fr

Радий

Ra

+2

Актиний

Ac

+3

Или использовать на уроках этот вариант таблицы.

Таблица степеней окисления

Рис. 2. Таблица степеней окисления.

Кроме того, степени окисления химических элементов можно определить по периодической таблице Менделеева:

  • высшая степень (максимально положительная) совпадает с номером группы;
  • для определения минимального значения степени окисления из номера группы вычитается восемь.

Таблица Менделеева

Рис. 3. Таблица Менделеева.

Большинство неметаллов имеют положительную и отрицательную степени окисления. Например, кремний находится в IV группе, значит, его максимальная степень окисления +4, а минимальная -4. В соединениях неметаллов (SO3, CO2, SiC) окислителем является неметалл с отрицательной степенью окисления или с большим значением электроотрицательности. Например, в соединении PCl3 фосфор имеет степень окисления +3, хлор -1.

Электроотрицательность фосфора – 2,19, хлора – 3,16.

Второе правило не работает для щелочных и щелочноземельных металлов, которые всегда имеют одну положительную степень окисления, равную номеру группы. Исключения составляют магний и бериллий (+1, +2). Также постоянную степень окисления имеют:

  • алюминий (+3);
  • цинк (+2);
  • кадмий (+2).

Остальные металлы имеют непостоянную степень окисления. В большинстве реакций выступают в качестве восстановителя. В редких случаях могут быть окислителями с отрицательной степенью окисления.

Фтор – самый мощный окислитель. Его степень окисления всегда -1.

Что мы узнали?

Из урока 8 класса узнали о степени окисления. Это условная величина, показывающая, сколько электронов может отдать или принять атом в ходе химической реакции. Значение связано с электроотрицательностью. Окислители принимают электроны и имеют отрицательную степень окисления, восстановители отдают электроны и проявляют положительную степень окисления. Большинство металлов – восстановители с постоянной или переменной степенью окисления. Неметаллы могут проявлять свойства окислителя и восстановителя в зависимости от вещества, с которым реагируют.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7. Всего получено оценок: 61.

Предметы