Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 81 стр.

UptoLike

Составители: 

81
10. ОВР. ЭЛЕКТРОХИМИЯ
10.1. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Понижение и повышение степени окисления
элементов происходят одновременно и обу-
словливают друг друга.
Н.С. Ахметов
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ
Степень окисления (ст.ок.) элемента в химическом соединенииэто услов-
ный
заряд, который приписывается его атому при условии, что вещество построе-
но из ионов; при этом положительным, как правило, считается заряд менее электро-
отрицательного элемента. Очевидно, в простых веществах каждый из атомов имеет
нулевую ст.ок. Например, в кислороде, азоте, кристаллах серы или натрия (исключе-
ние составляет
3
O [8]).
В случае соединений с
полярными связями значение ст.ок. рассчитывается
на основании принципа электронейтральности и постулата о равенстве ст.ок. водо-
рода в его соединениях (+1), (лишь в гидридах (-1)) и кислорода (-2). Исключение
составляют фториды (
2
OF ,
22
FO ) и соединения, имеющие связь кислород-кислород:
пероксиды (
22
OH ), надпероксиды (
2
NaO ), озониды (
3
KO ) и т.п.. Учитывая изложен-
ное получим, что значение ст.ок. хлора в
4
HClO , HCl , серы в
642
OSNa и азота в
3
NH
равны соответственно (+7), (-1), (+5/2) и (-3).
Являясь условной величиной, ст.ок. не соответствует ни одной реальной ха-
рактеристике атома в соединении. Например, она не отражает истинного распреде-
ления валентных электронов между атомами в молекуле, т.е. не совпадает с их эф-
фективным зарядом (
δ
). Так, ст.ок. хлора и кислорода в перхлорат-ионе (+7) и (-2),
а эффективные заряды равны, соответственно, (+1,0) и (-0,5). Даже в так называе-
мых ионных соединениях (например, во фториде цезия), как уже говорилось выше
(глава 4.1), значения
δ
атомов (+0,93 и -0,93) отличны от ст.ок. (+1 и -1).
Напоминаем, что ст.ок. чаще не совпадает и с валентным состоянием атома в
соединении (глава 5). Так, в ионе аммония ст.ок. азота (-3) не отражает его четы-
рехвалентного состояния. Хотя иногда, например, в молекуле
2
CO , ст.ок. и валент-
ные состояния атомов численно почти равны, однако ст.ок. в отличие от валентности
имеет знак.
Будучи формальной по характеру, ст.ок. имеет и реальную основу, например,
для выделения
одного моля железа из раствора соли железа(III) требуется три мо-
ля электронов. Кроме того, понятие ст.ок. оказывается полезным при рассмотрении
окислительно-восстановительных процессов, при установлении стехиометрических
соотношений в них, а также для понимания основных принципов образования хими-
ческих соединений.