В химията термините "окисление" и "редукция" означават реакции, при които един атом или група от атоми губят или съответно получават електрони. Степента на окисление е числова стойност, приписана на един или повече атоми, която характеризира броя на преразпределените електрони и показва как тези електрони се разпределят между атомите по време на реакцията. Определянето на това количество може да бъде както проста, така и доста сложна процедура, в зависимост от атомите и молекулите, състоящи се от тях. Освен това атомите на някои елементи могат да имат няколко степени на окисление. За щастие има прости недвусмислени правила за определяне на степента на окисление, за чието уверено използване е достатъчно да знаете основите на химията и алгебрата.

Стъпки

Част 1

Определете дали въпросното вещество е елементарно.Степента на окисление на атомите извън химичното съединение е нула. Това правило е вярно както за вещества, образувани от отделни свободни атоми, така и за тези, които се състоят от две или многоатомни молекули на един елемент.

• Например, Al(s) и Cl2 имат степен на окисление 0, тъй като и двете са в химически некомбинирано елементно състояние.
• Моля, имайте предвид, че алотропната форма на сяра S 8, или октасулфур, въпреки нетипичната си структура, също се характеризира с нулево състояние на окисление.

1. Определете дали въпросното вещество се състои от йони.Степента на окисление на йоните е равна на техния заряд. Това важи както за свободните йони, така и за тези, които са част от химичните съединения.

   • Например, степента на окисление на Cl йона е -1.
   • Степента на окисление на Cl йона в химичното съединение NaCl също е -1. Тъй като Na йонът по дефиниция има заряд от +1, ние заключаваме, че зарядът на Cl йона е -1 и следователно степента му на окисление е -1.

2. Имайте предвид, че металните йони могат да имат няколко степени на окисление.Атомите на много метални елементи могат да бъдат йонизирани в различна степен. Например, зарядът на йони на метал като желязо (Fe) е +2 или +3. Зарядът на металните йони (и степента им на окисление) може да се определи от зарядите на йони на други елементи, с които този метал е част от химично съединение; в текста този заряд е обозначен с римски цифри: например желязото (III) има степен на окисление +3.

   • Като пример, разгледайте съединение, съдържащо алуминиев йон. Общият заряд на съединението AlCl 3 е нула. Тъй като знаем, че Cl - йоните имат заряд -1, а съединението съдържа 3 такива йона, за пълната неутралност на въпросното вещество, йонът на Al трябва да има заряд +3. По този начин в този случай степента на окисление на алуминия е +3.

3. Степента на окисление на кислорода е -2 (с някои изключения).В почти всички случаи кислородните атоми имат степен на окисление -2. Има няколко изключения от това правило:

   • Ако кислородът е в елементарно състояние (O 2 ), степента му на окисление е 0, какъвто е случаят с други елементарни вещества.
   • Ако е включен кислород пероксиди, степента му на окисление е -1. Пероксидите са група съединения, съдържащи единична кислород-кислородна връзка (т.е. пероксидния анион О 2 -2). Например, в състава на молекулата H 2 O 2 (водороден прекис), кислородът има заряд и степен на окисление от -1.
   • В комбинация с флуор кислородът има степен на окисление +2, вижте правилото за флуора по-долу.

4. Водородът има степен на окисление +1, с малки изключения.Както при кислорода, има и изключения. По правило степента на окисление на водорода е +1 (освен ако не е в елементарно състояние H 2). Въпреки това, в съединения, наречени хидриди, степента на окисление на водорода е -1.

   • Например, във H 2 O степента на окисление на водорода е +1, тъй като кислородният атом има заряд от -2 и са необходими два заряда +1 за цялостна неутралност. Въпреки това, в състава на натриевия хидрид, степента на окисление на водорода вече е -1, тъй като Na йонът носи заряд от +1, а за пълна електронеутралитет, зарядът на водородния атом (и по този начин неговото окислително състояние) трябва да бъде -1.

5. Флуор винагиима степен на окисление -1.Както вече беше отбелязано, степента на окисление на някои елементи (метални йони, кислородни атоми в пероксиди и т.н.) може да варира в зависимост от редица фактори. Степента на окисление на флуора обаче неизменно е -1. Това се дължи на факта, че този елемент има най-висока електроотрицателност - с други думи, флуорните атоми са най-малко склонни да се разделят със собствените си електрони и най-активно привличат електроните на други хора. Така зарядът им остава непроменен.

6. Сумата от степените на окисление в съединението е равна на неговия заряд.Степента на окисление на всички атоми, които съставляват едно химично съединение, трябва да дадат заряда на това съединение. Например, ако едно съединение е неутрално, сумата от степените на окисление на всички негови атоми трябва да бъде нула; ако съединението е многоатомен йон със заряд -1, сумата от степените на окисление е -1 и т.н.

   • Това е добър метод за проверка - ако сумата от степените на окисление не е равна на общия заряд на съединението, значи грешите някъде.

   Част 2

   Определяне на степента на окисление без използване на законите на химията

   1. Намерете атоми, които нямат строги правила по отношение на степента на окисление.По отношение на някои елементи няма твърдо установени правила за намиране на степента на окисление. Ако даден атом не отговаря на нито едно от правилата, изброени по-горе, и не знаете неговия заряд (например атомът е част от комплекс и зарядът му не е посочен), можете да определите степента на окисление на такъв атом чрез елиминиране. Първо определете заряда на всички останали атоми на съединението и след това от известния общ заряд на съединението изчислете степента на окисление на този атом.

      • Например, в съединението Na 2 SO 4 зарядът на серния атом (S) е неизвестен - знаем само, че не е нула, тъй като сярата не е в елементарно състояние. Това съединение служи като добър пример за илюстриране на алгебричния метод за определяне на степента на окисление.

   2. Намерете степените на окисление на останалите елементи в съединението.Като използвате описаните по-горе правила, определете степените на окисление на останалите атоми на съединението. Не забравяйте за изключенията от правилото в случай на O, H и т.н.

      • За Na 2 SO 4 , използвайки нашите правила, откриваме, че зарядът (и следователно степента на окисление) на Na йона е +1, а за всеки от кислородните атоми е -2.

   3. Намерете неизвестната степен на окисление от заряда на съединението.Сега имате всички данни за просто изчисление на желаната степен на окисление. Запишете уравнение, от лявата страна на което ще има сумата от полученото в предишната стъпка на изчисление число и неизвестното окислително състояние, а от дясната страна - общия заряд на съединението. С други думи, (Сбор от известни степени на окисление) + (желано състояние на окисление) = (заряд на съединението).

      • В нашия случай Na 2 SO 4 решението изглежда така:
        • (Сбор от известни степени на окисление) + (желано състояние на окисление) = (зареждане на съединението)
        • -6+S=0
        • S=0+6
        • S = 6. В Na 2 SO 4 сярата има степен на окисление 6 .
   • В съединенията сумата от всички степени на окисление трябва да е равна на заряда. Например, ако съединението е двуатомен йон, сумата от степените на окисление на атомите трябва да бъде равна на общия йонен заряд.
   • Много е полезно да можете да използвате периодичната таблица на Менделеев и да знаете къде се намират металните и неметалните елементи в нея.
   • Степента на окисление на атомите в елементарна форма винаги е нула. Степента на окисление на един йон е равна на неговия заряд. Елементи от група 1А на периодичната таблица, като водород, литий, натрий, в елементарна форма имат степен на окисление +1; степента на окисление на металите от група 2А, като магнезий и калций, в неговата елементарна форма е +2. Кислородът и водородът, в зависимост от вида на химическата връзка, могат да имат 2 различни степени на окисление.

Таблица. Степени на окисление на химичните елементи.

Таблица. Степени на окисление на химичните елементи.

Рейтинг на статията:

Да се ​​постави правилно окислителни състоянияИма четири правила, които трябва да имате предвид.

1) В простото вещество степента на окисление на всеки елемент е 0. Примери: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Трябва да запомните елементите, за които са характерни постоянни степени на окисление. Всички те са изброени в таблицата.

3) Най-високата степен на окисление на елемент, като правило, съвпада с номера на групата, в която се намира този елемент (например фосфорът е в група V, най-високият SD на фосфора е +5). Важни изключения: F, O.

4) Търсенето на степените на окисление на останалите елементи се основава на просто правило:

В неутрална молекула сумата от степените на окисление на всички елементи е равна на нула, а в йон - зарядът на йона.

Няколко прости примера за определяне на степените на окисление

Пример 1. Необходимо е да се намерят степените на окисление на елементите в амоняка (NH 3).

Решение. Вече знаем (виж 2), че чл. ДОБРЕ. водородът е +1. Остава да се намери тази характеристика за азота. Нека x е желаното състояние на окисление. Съставяме най-простото уравнение: x + 3 (+1) \u003d 0. Решението е очевидно: x \u003d -3. Отговор: N -3 H 3 +1.

Пример 2. Посочете степените на окисление на всички атоми в молекулата H 2 SO 4.

Решение. Окислителните състояния на водорода и кислорода вече са известни: H(+1) и O(-2). Съставяме уравнение за определяне на степента на окисление на сярата: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Решавайки това уравнение, намираме: x = +6. Отговор: H +1 2 S +6 O -2 4 .

Пример 3. Изчислете степените на окисление на всички елементи в молекулата Al(NO 3) 3.

Решение. Алгоритъмът остава непроменен. Съставът на "молекулата" на алуминиевия нитрат включва един атом Al (+3), 9 кислородни атома (-2) и 3 азотни атома, чието окислително състояние трябва да изчислим. Съответно уравнение: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Отговор: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Пример 4. Определете степените на окисление на всички атоми в (AsO 4) 3- йона.

Решение. В този случай сумата от степените на окисление вече няма да бъде равна на нула, а на заряда на йона, т.е. -3. Уравнение: x + 4 (-2) = -3. Отговор: As(+5), O(-2).

Какво да направите, ако степените на окисление на два елемента са неизвестни

Възможно ли е да се определят степените на окисление на няколко елемента едновременно с помощта на подобно уравнение? Ако разгледаме този проблем от гледна точка на математиката, отговорът ще бъде отрицателен. Линейно уравнение с две променливи не може да има уникално решение. Но ние не решаваме просто уравнение!

Пример 5. Определете степените на окисление на всички елементи в (NH 4) 2 SO 4.

Решение. Окислителните състояния на водорода и кислорода са известни, но сярата и азота не са. Класически пример за проблем с две неизвестни! Ще разглеждаме амониевия сулфат не като единична "молекула", а като комбинация от два йона: NH 4 + и SO 4 2-. Знаем зарядите на йоните, всеки от тях съдържа само един атом с неизвестна степен на окисление. Използвайки опита, натрупан при решаването на предишни проблеми, можем лесно да намерим степените на окисление на азота и сярата. Отговор: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Заключение: ако молекулата съдържа няколко атома с неизвестни степени на окисление, опитайте се да „разцепите“ молекулата на няколко части.

Как да подредим степените на окисление в органичните съединения

Пример 6. Посочете степените на окисление на всички елементи в CH 3 CH 2 OH.

Решение. Намирането на степени на окисление в органичните съединения има своите специфики. По-специално е необходимо да се намерят отделно степените на окисление за всеки въглероден атом. Можете да разсъждавате по следния начин. Помислете например за въглеродния атом в метиловата група. Този С атом е свързан с 3 водородни атома и съседен въглероден атом. При C-H връзката електронната плътност се измества към въглеродния атом (тъй като електроотрицателността на C надвишава EO на водорода). Ако това изместване беше пълно, въглеродният атом би придобил заряд от -3.

C атомът в -CH2OH групата е свързан с два водородни атома (изместване на електронната плътност към C), един кислороден атом (изместване на електронната плътност към O) и един въглероден атом (можем да приемем, че изместването на електронната плътност в този случай не се случва). Степента на окисление на въглерода е -2 +1 +0 = -1.

Отговор: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

Не бъркайте понятията "валентност" и "степен на окисление"!

Състоянието на окисление често се бърка с валентност. Не правете тази грешка. Ще изброя основните разлики:

• степента на окисление има знак (+ или -), валентност - не;
• степента на окисление може да бъде равна на нула дори в сложно вещество, равенството на валентността на нула означава, като правило, че атомът на този елемент не е свързан с други атоми (няма да обсъждаме никакъв вид съединения за включване и друга "екзотика" тук);
• степента на окисление е формално понятие, което придобива реално значение само в съединения с йонни връзки, концепцията за "валентност", напротив, най-удобно се прилага към ковалентни съединения.

Степента на окисление (по-точно неговият модул) често е числено равно на валентността, но още по-често тези стойности НЕ съвпадат. Например степента на окисление на въглерода в CO 2 е +4; валентността C също е равна на IV. Но в метанола (CH 3 OH) валентността на въглерода остава същата, а степента на окисление на C е -1.

Малък тест на тема "Степента на окисление"

Отделете няколко минути, за да проверите как сте разбрали тази тема. Трябва да отговорите на пет прости въпроса. Късмет!

В химичните процеси основна роля играят атомите и молекулите, чиито свойства определят резултата от химичните реакции. Една от важните характеристики на атома е окислителното число, което опростява метода за отчитане на трансфера на електрони в частица. Как да определите степента на окисление или формалния заряд на частица и какви правила трябва да знаете за това?

Всяка химическа реакция се дължи на взаимодействието на атоми на различни вещества. Реакционният процес и неговият резултат зависят от характеристиките на най-малките частици.

Терминът окисление (окисление) в химията означава реакция, по време на която група атоми или един от тях губят електрони или печелят, в случай на придобиване, реакцията се нарича "редукция".

Степента на окисление е величина, която се измерва количествено и характеризира преразпределените електрони по време на реакцията. Тези. в процеса на окисление електроните в атома намаляват или се увеличават, преразпределяйки се между други взаимодействащи частици, а нивото на окисление показва как точно се реорганизират. Тази концепция е тясно свързана с електроотрицателността на частиците – способността им да привличат и отблъскват свободните йони от себе си.

Определянето на нивото на окисление зависи от характеристиките и свойствата на определено вещество, така че процедурата за изчисление не може да се нарече недвусмислено лесна или сложна, но нейните резултати помагат да се запишат условно процесите на редокс реакции. Трябва да се разбере, че полученият резултат от изчисленията е резултат от отчитането на трансфера на електрони и няма физическо значение и не е истинският заряд на ядрото.

Важно е да се знае! В неорганичната химия често се използва терминът валентност вместо степен на окисление на елементите, това не е грешка, но трябва да се има предвид, че втората концепция е по-универсална.

Понятията и правилата за изчисляване на движението на електроните са в основата на класифицирането на химикалите (номенклатурата), описването на техните свойства и съставянето на комуникационни формули. Но най-често тази концепция се използва за описание и работа с редокс реакции.

Правила за определяне на степента на окисление

Как да разберем степента на окисление? При работа с окислително-редукционни реакции е важно да се знае, че формалният заряд на частицата винаги ще бъде равен на големината на електрона, изразена в числова стойност. Тази особеност е свързана с предположението, че електронните двойки, които образуват връзка, винаги са напълно изместени към по-отрицателни частици. Трябва да се разбере, че говорим за йонни връзки и в случай на реакция при , електроните ще бъдат разделени по равно между еднакви частици.

Окислителният брой може да има както положителни, така и отрицателни стойности. Работата е там, че по време на реакцията атомът трябва да стане неутрален и за това трябва или да прикачите определен брой електрони към йона, ако е положителен, или да ги вземете, ако е отрицателен. За обозначаване на тази концепция, при писане на формули, обикновено над обозначението на елемента се изписва арабска цифра със съответния знак. Например или т.н.

Трябва да знаете, че формалният заряд на металите винаги ще бъде положителен и в повечето случаи можете да използвате периодичната таблица, за да го определите. Има редица характеристики, които трябва да се вземат предвид, за да се определят правилно индикаторите.

Степен на окисление:

След като запомнихте тези характеристики, ще бъде доста лесно да се определи степента на окисление на елементите, независимо от сложността и броя на атомните нива.

Полезно видео: определяне на степента на окисление

Периодичната таблица на Менделеев съдържа почти цялата необходима информация за работа с химични елементи. Например, учениците използват само него, за да опишат химичните реакции. Така че, за да се определят максималните положителни и отрицателни стойности на окислителното число, е необходимо да се провери обозначението на химичния елемент в таблицата:

1. Максималният положителен е номерът на групата, в която се намира елементът.
2. Максималното отрицателно окислително състояние е разликата между максималната положителна граница и числото 8.

По този начин е достатъчно просто да се открият крайните граници на формалния заряд на елемент. Такова действие може да се извърши с помощта на изчисления въз основа на периодичната таблица.

Важно е да се знае! Един елемент може да има няколко различни индекса на окисление едновременно.

Има два основни начина за определяне на нивото на окисление, примери за които са представени по-долу. Първият от тях е метод, който изисква знания и умения за прилагане на законите на химията. Как да подредите степените на окисление с помощта на този метод?

Правилото за определяне на степените на окисление

За това ви трябва:

1. Определете дали дадено вещество е елементарно и дали е извън връзка. Ако да, тогава неговият окислителен брой ще бъде равен на 0, независимо от състава на веществото (отделни атоми или многостепенни атомни съединения).
2. Определете дали въпросното вещество се състои от йони. Ако да, тогава степента на окисление ще бъде равна на техния заряд.
3. Ако въпросното вещество е метал, тогава погледнете индикаторите на други вещества във формулата и изчислете показанията на метала чрез аритметика.
4. Ако цялото съединение има един заряд (всъщност това е сумата от всички частици на представените елементи), тогава е достатъчно да се определят показателите на простите вещества, след което да се извадят от общото количество и да се получат данни за метал.
5. Ако връзката е неутрална, тогава общата сума трябва да бъде нула.

Например, помислете за комбиниране с алуминиев йон, чийто общ заряд е нула. Правилата на химията потвърждават факта, че Cl йонът има степен на окисление от -1 и в този случай има три от тях в съединението. Така че йонът на Al трябва да бъде +3, за да бъде цялото съединение неутрално.

Този метод е много добър, тъй като правилността на разтвора винаги може да се провери чрез добавяне на всички нива на окисление заедно.

Вторият метод може да се приложи без познаване на химическите закони:

1. Намерете данни за частици, за които няма строги правила и точният брой на техните електрони е неизвестен (възможно чрез елиминиране).
2. Намерете индикаторите на всички останали частици и след това от общото количество, като извадите, намерете желаната частица.

Нека разгледаме втория метод с помощта на веществото Na2SO4 като пример, в който серният атом S не е дефиниран, известно е само, че е различен от нула.

За да разберете на какво са равни всички окислителни състояния:

1. Намерете известни елементи, като имате предвид традиционните правила и изключения.
2. Na йон = +1 и всеки кислород = -2.
3. Умножете броя на частиците на всяко вещество по техните електрони и получете степените на окисление на всички атоми с изключение на един.
4. Na2SO4 се състои от 2 натрий и 4 кислорода, когато се умножи, се оказва: 2 X +1 = 2 е окислителният брой на всички натриеви частици и 4 X -2 = -8 - кислород.
5. Добавете резултатите 2+(-8) = -6 - това е общият заряд на съединението без частица сяра.
6. Изразете химическата нотация като уравнение: сума от известни данни + неизвестно число = общ заряд.
7. Na2SO4 е представен по следния начин: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6.

По този начин, за да използвате втория метод, е достатъчно да знаете простите закони на аритметиката.

Таблица на окисление

За улеснение на работа и изчисляване на показателите за окисляване за всеки химикал се използват специални таблици, където се записват всички данни.

Изглежда така:

Полезно видео: да се научим да определяме степента на окисление по формули

Заключение

Намирането на степента на окисление за даден химикал е проста операция, която изисква само внимание и познаване на основните правила и изключения. Познавайки изключенията и използването на специални таблици, това действие няма да отнеме много време.

Преди да изучаваме степените на окисление, нека си припомним основните правила от курса по химия и физика:

• всички вещества се образуват от молекули, а молекулите от атоми;
• всеки атом е електрически неутрален, т.е. има общ заряд, равен на нула;
• нулевият заряд на атома се определя от еднакъв брой положително и отрицателно заредени частици в него;
• отрицателно заредени частици вътре в атома - "електрони" - се движат около ядрото на атома (зарядът на един електрон е "-1");
• общият отрицателен заряд на всички електрони на един атом е равен на техния брой;
• положителните частици на атома се наричат ​​"протони" и се намират вътре в неговото ядро, а зарядът на един протон е "+1";
• общият положителен заряд на ядрото е равен на общия брой на тези в него;
• точният брой на протоните и електроните в атома на всеки химичен елемент може да се намери, като се разгледа неговият брой в периодичната система:

номер на елемента = брой протони в атом = брой електрони в атом.

Разгледайте всичко по-горе на примерите за кислород (O), водород (H), калций (Ca) и алуминий (Al).

В периодичната система той има пореден номер "8", което означава, че в ядрото му има осем протона и осем електрона се движат около ядрото.

Така зарядът на ядрото на неговия атом е "+8", а общият заряд на електроните, движещи се около ядрото му, е "-8". Общият заряд на атом за химичен елемент се определя от добавянето на всички положителни и отрицателни заряди вътре в неговия атом:

Той заема първото място в периодичната система и следователно в ядрото му има един протон и един електрон се движи около ядрото:

Намира се на двадесетото място от периодичната система. Това означава, че в неговия атом има двадесет протона и електрона, общите заряди на които са съответно „+20“ и „-20“:

Що се отнася до местоположението му в периодичната система (сериен номер - 13) говори за тринадесет протона и тринадесет електрона:

Малко за степента на окисление

Както знаете, в земната кора химическите елементи не са само в свободно състояние. Техните атоми също влизат в химични взаимодействия с образуването на сложни вещества. Това може лесно да се илюстрира с примера за образуване на оксиди.

Така че кислородът (O) може да взаимодейства с водород (H). В този случай водородът дава на кислорода единствения му електрон, който е на разположение. След това във водородния атом вече не остават свободни електрони и следователно положителният заряд на ядрото на атома (равен на "+1") става нищо за неутрализиране и целият водороден атом придобива заряд от „+1“. Така електрически неутралният водороден атом се превръща в положително заредена частица - протон:

(+1) + (-1) - (-1)= (+1).

Кислородният атом, който в свободно състояние също има нулев заряд, може едновременно да прикрепи два електрона към себе си. Това означава, че той реагира едновременно с два водородни атома, всеки от които му дава своя единствен електрон.

Така кислородът, който е имал осем протона и електрона преди реакцията с водорода, придобива още два електрона по време на това химическо взаимодействие. Така общият му заряд става равен на:

(+8)+(-8)+(-2)=(-2).

Този пример илюстрира реакция, при която атом от един химичен елемент отдава своите електрони на атом от друг химичен елемент. Такива реакции в химията се наричат ​​редокс реакции.

Смята се, че атомът е дарил електрони окислении атомът, който ги е прикрепил - възстановен. В този случай водородът се окислява и кислородът се редуцира. Зарядът, който и двата атома са получили в резултат на реакцията, е изписан в горния десен ъгъл над символите на техните химични елементи.

Трябва също да се има предвид, че кислородът и водородът са газове, което означава, че в молекулите им има два еднакви атома. Следователно, пълната реакция на взаимодействието на кислорода с водорода изглежда така:

2Н₂⁰ + О₂⁰ → 2Н₂⁺¹О⁻²

В този случай говорим за образуване на съединения от типа X₂O, при които два идентични атома на друг елемент са прикрепени към един кислороден атом, за да се получи молекула от сложно вещество. Степента на окисление "+1" е характерна за елементите от първата група на периодичната система, принадлежащи към основната подгрупа.

Състояние на окисление в XO

Във втората група на периодичната система (а именно в нейната основна подгрупа) има химични елементи, всеки атом от които вече може да даде два електрона на кислорода. Такъв атом в хода на окислително-редукционната реакция ще придобие заряд "+2", а кислородът, както винаги, ще получи заряд "-2". Например реакцията на окисление на калций:

2Ca⁰ + O₂⁰→2Ca⁺²O⁻².

Цинкът (Zn), разположен във вторичната подгрупа на втората група, проявява същото състояние на окисление като калция, а именно XO:

2Zn⁰ + О₂⁰→2Zn⁺²О⁻²

Състояние на окисление в X₂O₃

Характеристика на елементите от основната подгрупа на третата група на периодичната система е, че всеки техен атом може лесно да даде три електрона на кислородния атом. Един кислороден атом обаче може да приеме само два електрона.

Следователно, ето как ще изглежда съотношението на атомите в оксидна молекула за елементи от третата група, като се използва алуминиев оксид като пример:

• ако един алуминиев атом може да отстъпи три електрона, тогава два алуминиеви атома ще дадат шест електрона (по три);
• един кислороден атом може да приеме само два електрона, но тъй като два алуминиеви атома даряват шест електрона, три кислородни атома могат напълно да ги приемат;
• трябва да се помни, че кислородната молекула е двуатомна, което означава, че всеки от кислородните атоми ще приеме два електрона от алуминиевите атоми:

4Al⁰ + 3O₂⁰ → 2Al₂⁺³O₃⁻²

Така в тази химическа реакция ще участват четири алуминиеви атома, които ще дадат дванадесет електрона на шест атома (или три молекули) кислород. В резултат на реакцията на всеки алуминиев атом ще липсват три електрона до нулев заряд, което означава, че положителният заряд на ядрото ще преобладава над отрицателния заряд на електроните:

13 (зарядът на ядрото на атома Al не се е променил) -10 (електрони, останали след реакцията) = (+3).

Състояние на окисление в XO₂

Това състояние на окисление се проявява от химични елементи, разположени в основната подгрупа на четвъртата група на периодичната система. Всеки от техните атоми може да отдаде четири електрона едновременно и тъй като кислородната молекула е двуатомна, всеки от кислородните атоми ще приеме само два електрона.

Помислете за подобна окислително-редукционна реакция, като използвате примера на взаимодействието на кислород с въглерод:

С⁰ + О₂⁰ → С⁺⁴О₂⁻²

Тази реакция илюстрира изгарянето на твърдо вещество (въглища) в присъствието на газ (кислород). Следователно, кислородната молекула е двуатомна, а въглеродната молекула е едноатомна. Щракнете, за да разберете как се окисляват различните метали.

Окислителни състояния в X₂O₅ и XO₃

За някои елементи от основната подгрупа на петата група е характерно проявлението на степента на окисление (+5), тоест те могат да дадат пет електрона на кислородния атом наведнъж. Например, реакцията на горене на фосфор в присъствието на кислород:

4Р⁰ + 5О₂⁰ → 2Р₂⁺⁵О₅⁻².

Някои елементи от шестата група могат да дарят шест електрона наведнъж, след което степента им на окисление ще стане равна на (+6). Например, реакцията на взаимодействието на сярата с кислорода:

2S⁰ + 3O₂⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²