Виберіть рубрику Книги Математика Фізика Контроль та управління доступом Пожежна безпека Корисне Постачальники обладнання Засоби вимірювань (КВП) Вимір вологості - постачальники в РФ. Вимірювання тиску. Вимірювання витрат. Витратоміри. Вимірювання температури Вимірювання рівнів. Рівноміри. Каналізаційні системи. Постачальники насосів у РФ. Ремонт насосів Трубопровідна арматура. Затвори поворотні (затвори дискові). Зворотні клапани. Регулююча арматура. Фільтри сітчасті, грязьові, магніто-механічні фільтри. Шарові крани. Труби та елементи трубопроводів. Ущільнення різьблення, фланців і т.д. Електродвигуни, електроприводи… Посібник Алфавіти, номінали, одиниці, коди… Алфавіти, в т.ч. грецьку та латинську. Символи. Коди. Альфа, бета, гама, дельта, епсілон… Номінали електричних мереж. Переклад одиниць виміру Децибел. сон. Фон. Одиниці виміру чого? Одиниці вимірювання тиску та вакууму. Переклад одиниць вимірювання тиску та вакууму. Одиниці виміру довжини. Переклад одиниць виміру довжини (лінійного розміру, відстаней). Одиниці виміру обсягу. Переклад одиниць виміру обсягу. Одиниці виміру щільності. Переведення одиниць виміру щільності. Одиниці виміру площі. Переведення одиниць виміру площі. Одиниці виміру твердості. Переклад одиниць виміру твердості. Одиниці виміру температури. Переклад одиниць температур у шкалах Кельвіна (Kelvin) / Цельсія (Celsius) / Фаренгейта (Fahrenheit) / Ранкіна (Rankine) / Делісле (Delisle) / Ньютона (Newton) / Реамюрa Одиниці вимірювання кутів ("кутових розмірів"). Переведення одиниць вимірювання кутової швидкості та кутового прискорення. Стандартні помилки вимірювання Гази різні як робочі середовища. Азот N2 (холодоагент R728) Аміак (холодильний агент R717). Антифризи. Водень H^2 (холодоагент R702) Водяна пара. Повітря (Атмосфера) Газ природний – натуральний газ. Біогаз – каналізаційний газ. Зріджений газ. ШФЛУ. LNG. Пропан-бутан. Кисень O2 (холодоагент R732) Олії та мастила Метан CH4 (холодоагент R50) Властивості води. Чадний газ CO. Монооксид вуглецю. Вуглекислий газ CO2. (Холодильний агент R744). Хлор Cl2 Хлороводень HCl, він же Соляна кислота. Холодильні агенти (холодоагенти). Холодоагент (холодильний агент) R11 - Фтортрихлорметан (CFCI3) Холодагент (Холодильний агент) R12 - Дифтордихлорметан (CF2CCl2) Холодагент (Холодильний агент) R125 - Пентафторетан (CF2HCF3). Холодагент (Холодильний агент) R134а - 1,1,1,2-Тетрафторетан (CF3CFH2). Холодоагент (Холодильний агент) R22 - Дифторхлорметан (CF2ClH) Холодагент (Холодильний агент) R32 - Дифторметан (CH2F2). Холодоагент (Холодильний агент) R407С - R-32 (23%) / R-125 (25%) / R-134a (52%) / Відсотки по масі. інші Матеріали – теплові властивості Абразиви – зернистість, дрібність, шліфувальне обладнання. Ґрунти, земля, пісок та інші породи. Показники розпушування, усадки та щільності ґрунтів та порід. Усадка та розпушування, навантаження. Кути укосу, відвалу. Висоти уступів, відвалів. Деревина. Пиломатеріали. Лісоматеріали. Колоди. Дрова... Кераміка. Клеї та клейові сполуки Лід та сніг (водяний лід) Метали Алюміній та сплави алюмінію Мідь, бронзи та латуні Бронза Латунь Мідь (і класифікація мідних сплавів) Нікель та сплави Відповідність марок сплавів Сталі та сплави Довідкові таблиці ваг металопрокату та труб. +/-5% Вага труби. Вага металу. Механічні властивості сталей. Чавун Мінерали. Азбест. Продукти харчування та харчова сировина. Властивості та ін. Посилання на інший розділ проекту. Гуми, пластики, еластомери, полімери. Детальний опис Еластомерів PU, ТPU, X-PU, H-PU, XH-PU, S-PU, XS-PU, T-PU, G-PU (CPU), NBR, H-NBR, FPM, EPDM, MVQ, TFE/P, POM, PA-6, TPFE-1, TPFE-2, TPFE-3, TPFE-4, TPFE-5 (PTFE модифікований), Опір матеріалів. Супромат. Будівельні матеріали. Фізичні, механічні та теплотехнічні властивості. Бетон. Бетонний розчин. розчин. Будівельна арматура. Сталева та інша. Таблиці застосування матеріалів. Хімічна стійкість. Температурна застосовність. Корозійна стійкість. Ущільнювальні матеріали – герметики з'єднань. PTFE (фторопласт-4) та похідні матеріали. Стрічка ФУМ. Анаеробні клеї Герметики невисихаючі (не застигаючі). Герметики силіконові (кремнійорганічні). Графіт, азбест, пароніти та похідні матеріали Пароніт. Терморозширений графіт (ТРГ, ТМГ), композиції. Властивості. Застосування. Виробництво. Льон сантехнічний Ущільнювачі гумових еластомерів Утеплювачі та теплоізоляційні матеріали. (посилання на розділ проекту) Інженерні прийоми та поняття Вибухозахист. Захист від впливу довкілля. Корозія. Кліматичні виконання (Таблиці сумісності матеріалів) Класи тиску, температури, герметичності Падіння (втрата) тиску. - Інженерне поняття. Протипожежний захист. Пожежі. Теорія автоматичного керування (регулювання). ТАУ Математичний довідник Арифметична, геометрична прогресії та суми деяких числових рядів. Геометричні фігури. Властивості формули: периметри, площі, об'єми, довжини. Трикутники, прямокутники і т.д. Градуси у радіани. Плоскі фігури. Властивості, сторони, кути, ознаки, периметри, рівність, подоба, хорди, сектори, площі і т.д. Площа неправильних фігур, об'єми неправильних тіл. Середня величина сигналу. Формули та способи розрахунку площі. графіки. Побудова графіків. Читання графіків. Інтегральне та диференціальне обчислення. Табличні похідні та інтеграли. Таблиця похідних. Таблиця інтегралів. Таблиця первісних. Знайти похідну. Знайти інтеграл. Дифури. Комплексні числа. Уявна одиниця. Лінійна алгебра. (Вектори, матриці) Математика для найменших. Дитячий садок – 7 клас. Математична логіка. Розв'язання рівнянь. Квадратні та біквадратні рівняння. Формули. Методи. Рішення диференціальних рівнянь Приклади розв'язків звичайних диференціальних рівнянь порядку вище за перший. Приклади рішень найпростіших = розв'язуваних аналітично звичайних диференціальних рівнянь першого порядку. Системи координат. Прямокутна декартова, полярна, циліндрична та сферична. Двовимірні та тривимірні. Системи числення. Числа та цифри (дійсні, комплексні, ….). Таблиці систем числення. Ступінні ряди Тейлора, Маклорена (= Макларена) і періодичний ряд Фур'є. Розкладання функцій до лав. Таблиці логарифмів та основні формули Таблиці чисельних значень Таблиці Брадіса. Теорія ймовірностей та статистика Тригонометричні функції, формули та графіки. sin, cos, tg, ctg….Значення тригонометричних функцій. Формули наведення тригонометричних функцій. Тригонометричні тотожності. Чисельні методи Обладнання – стандарти, розміри Побутова техніка, домашнє обладнання. Водостічні та водозливні системи. Місткості, баки, резервуари, танки. КВП Контрольно-вимірювальні прилади та автоматика. Вимірювання температури. Конвеєри, стрічкові транспортери. Контейнери (посилання) Кріплення. Лабораторне обладнання. Насоси та насосні станції Насоси для рідин та пульп. Інженерний жаргон. Словник. Просіювання. Фільтрування. Сепарація частинок через сітки та сита. Міцність приблизна мотузок, тросів, шнурів, канатів із різних пластиків. Гумотехнічні вироби. Зчленування та приєднання. Діаметри умовні, номінальні, Ду, DN, NPS та NB. Метричні та дюймові діаметри. SDR. Шпонки та шпонкові пази. Стандарти комунікації. Сигнали в системах автоматизації (КІПіА) Аналогові вхідні та вихідні сигнали приладів, датчиків, витратомірів та пристроїв автоматизації. Інтерфейс підключення. Протоколи зв'язку (комунікації) Телефонний зв'язок. Трубопровідна арматура. Крани, клапани, засувки. Будівельна довжина. Фланці та різьблення. Стандарти. Приєднувальні розміри. Різьблення. Позначення, розміри, використання, типи… (довідкове посилання) З'єднання ("гігієнічні", "асептичні") трубопроводів у харчовій, молочній та фармацевтичній промисловості. Труби, трубопроводи. Діаметри труб та інші характеристики. Вибір діаметра трубопроводу. Швидкість потоку. Витрати. Міцність. Таблиці вибору, Падіння тиску. Труби мідні. Діаметри труб та інші характеристики. Труби полівінілхлоридні (ПВХ). Діаметри труб та інші характеристики. Поліетиленові труби. Діаметри труб та інші характеристики. Труби поліетиленові ПНД. Діаметри труб та інші характеристики. Труби сталеві (в т.ч. нержавіючі). Діаметри труб та інші характеристики. Труби сталеві. Труба нержавіюча Труби із нержавіючої сталі. Діаметри труб та інші характеристики. Труба нержавіюча Труби із вуглецевої сталі. Діаметри труб та інші характеристики. Труби сталеві. фітинги. Фланці за ГОСТ, DIN (EN 1092-1) та ANSI (ASME). З'єднання фланців. Фланцеві з'єднання. Фланцеве з'єднання. Елементи трубопроводів. Електричні лампи Електричні роз'єми та проводи (кабелі) Електродвигуни. Електродвигуни. Електрокомутаційні пристрої. (Посилання на розділ) Стандарти особистого життя інженерів Географія для інженерів. Відстань, маршрути, карти….. Інженери у побуті. Сім'я, діти, відпочинок, одяг та житло. Дітям інженерів. Інженери в офісах. Інженери та інші люди. Соціалізація інженерів. Курйози. Відпочиваючі інженери. Це нас вразило. Інженери та їжа. Рецепти, корисність. Трюки для ресторанів. Міжнародна торгівля інженерам. Вчимося думати барижним чином. Транспорт та подорожі. Особисті автомобілі, велосипеди…. Фізика та хімія людини. Економіка інженерів. Бормотологія фінансистів – людською мовою. Технологічні поняття та креслення Папір письмовий, креслярський, офісний та конверти. Стандартні розміри фотографій. Вентиляція та кондиціювання. Водопостачання та каналізація Гаряче водопостачання (ГВП). Питне водопостачання Стічна вода. Холодне водопостачання Гальванічна промисловість Охолодження Парові лінії/системи. Конденсатні лінії/системи. Паропроводи. Конденсатопроводи. Харчова промисловість Постачання природного газу Зварювальні метали Символи та позначення обладнання на кресленнях та схемах. Умовні графічні зображення в проектах опалення, вентиляції, кондиціювання повітря та теплохолодопостачання згідно ANSI/ASHRAE Standard 134-2005. Стерилізація обладнання та матеріалів Теплопостачання Електронна промисловість Електропостачання Фізичний довідник Алфавіти. Прийняті позначення. Основні фізичні константи. Вологість абсолютна, відносна та питома. Вологість повітря. Психометричні таблиці. Діаграми Рамзіна. Час В'язкість, Число Рейнольдса (Re). Одиниці виміру в'язкості. Гази. Властивості газів. Індивідуальні постійні газові. Тиск та Вакуум Вакуум Довжина, відстань, лінійний розмір Звук. Ультразвук. Коефіцієнти звукопоглинання (посилання інший розділ) Клімат. Кліматичні дані Природні дані СНіП 23-01-99. Будівельна кліматологія (Статистика кліматичних даних) СНІП 23-01-99. Таблиця 3 - Середня місячна та річна температура повітря, °С. Колишній СРСР. СНІП 23-01-99 Таблиця 1. Кліматичні характеристики холодного періоду року. РФ. СНІП 23-01-99 Таблиця 2. Кліматичні характеристики теплого періоду року. Колишній СРСР. СНІП 23-01-99 Таблиця 2. Кліматичні характеристики теплого періоду року. РФ. СНІП 23-01-99 Таблиця 3. Середня місячна та річна температура повітря, °С. РФ. СНіП 23-01-99. Таблиця 5а * - Середній місячний і річний парціальний тиск водяної пари, гПа = 10^2 Па. РФ. СНіП 23-01-99. Таблиця 1. Кліматичні параметри холодної пори року. Колишній СРСР. Щільності. Вага. Питома вага. Насипна щільність. Поверхневий натяг. Розчинність. Розчинність газів та твердих речовин. Світло та колір. Коефіцієнти відображення, поглинання та заломлення Колірний алфавіт:) - Позначення (кодування) кольору (квітів). Властивості кріогенних матеріалів та середовищ. Таблиці. Коефіцієнти тертя різних матеріалів. Теплові величини, включаючи температури кипіння, плавлення, полум'я і т.д ... Додаткова інформація див.: Коефіцієнти (показники) адіабати. Конвекційний та повний теплообмін. Коефіцієнти теплового лінійного розширення, об'ємного теплового розширення. Температури, кипіння, плавлення, інші… Переведення одиниць вимірювання температури. Займистість. Температура розм'якшення. Температури кипіння. Теплопровідність. Коефіцієнти теплопровідності. Термодинаміка. Питома теплота пароутворення (конденсації). Ентальпія пароутворення. Питома теплота згоряння (теплотворна здатність). Потреба у кисні. Електричні та магнітні величини Дипольні моменти електричні. Діелектрична проникність. Електрична стала. Довжини електромагнітних хвиль (довідник іншого розділу) Напруженість магнітного поля Поняття та формули для електрики та магнетизму. Електростатика. П'єзоелектричні модулі. Електрична міцність матеріалів Електричний струм Електричний опір та провідність. Електронні потенціали Хімічний довідник "Хімічний алфавіт (словник)" - назви, скорочення, приставки, позначення речовин та сполук. Водні розчини та суміші для обробки металів. Водні розчини для нанесення та видалення металевих покриттів Водні розчини для очищення від нагару (асфальтосмолистого нагару, нагару двигунів внутрішнього згоряння…) Водні розчини для пасивування. Водні розчини для травлення - видалення оксидів з поверхні Водні розчини для фосфатування Водні розчини та суміші для хімічного оксидування та фарбування металів. Водні розчини та суміші для хімічного полірування Обезжирюючі водні розчини та органічні розчинники Водневий показник pH. Таблиці показників pH. Горіння та вибухи. Окислення та відновлення. Класи, категорії, позначення небезпеки (токсичності) хімічних речовин Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Таблиця Менделєєва. Щільність органічних розчинників (г/см3) залежно від температури. 0-100 °С. Властивості розчинів. Константи дисоціації, кислотності, основності. Розчинність. Суміші. Термічні константи речовин. Ентальпії. Ентропія. Енергії Гіббса… (посилання на хімічний довідник проекту) Електротехніка Регулятори Системи гарантованого та безперебійного електропостачання. Системи диспетчеризації та управління Структуровані кабельні системи Центри обробки даних

Таблиця. Ступені окиснення хімічних елементів.

Таблиця. Ступені окиснення хімічних елементів.

Ступінь окислення- це умовний заряд атомів хімічного елемента у поєднанні, обчислений з припущення, що це зв'язку мають іонний тип. Ступені окислення можуть мати позитивне, негативне або нульове значення, тому алгебраїчна сума ступенів окислення елементів у молекулі з урахуванням числа їх атомів дорівнює 0, а в іоні – заряду іона. Ступені окислення металів у з'єднаннях завжди позитивні. Вищий ступінь окислення відповідає номеру групи періодичної системи, де знаходиться даний елемент (виняток становлять: Au +3(І група), Cu +2(II), з VIII групи ступінь окислення +8 може бути тільки у осмію Osта рутенія Ru. Ступені окислення неметалів залежать від того, з яким атомом він з'єднаний: якщо з атомом металу, то ступінь окиснення негативна; якщо з атомом неметалу то ступінь окислення може бути і позитивний, і негативний. Це залежить від електронегативності атомів елементів. Вищий негативний ступінь окислення неметалів можна визначити відніманням з 8 номери групи, де знаходиться даний елемент, тобто. найвищий позитивний ступінь окислення дорівнює числу електронів на зовнішньому шарі, що відповідає номеру групи. Ступені окислення простих речовин дорівнюють 0, незалежно від того метал це або неметал.

Таблиця: Елементи з постійними ступенями окиснення.

Таблиця. Ступені окислення хімічних елементів за абеткою. Елемент Назва Ступінь окислення 7 N -III, 0, +I, II, III, IV, V 89 Ас 13 Al Алюміній 95 Am Америцій 0, + II, III, IV 18 Ar 85 At -I, 0, +I, V 56 Ba 4 Be Берилій 97 Bk 5 B -III, 0, +III 107 Bh 35 Br -I, 0, +I, V, VII 23 V 0, + II, III, IV, V 83 Bi 1 H -I, 0, +I 74 W Вольфрам 64 Gd Гадоліній 31 Ga 72 Hf 2 He 32 Ge Німеччина 67 Ho 66 Dy Диспрозій 105 Db 63 Єu 26 Fe 79 Au 49 In 77 Ir 39 Y 70 Yb Ітербій 53 I -I, 0, +I, V, VII 48 Cd 19 До 98 Cf Каліфорній 20 Ca 54 Xe 0, + II, IV, VI, VIII 8 O Кисень -II, I, 0, +II 27 Co 36 Кr 14 Si -IV, 0, 11, IV 96 Cm 57 La 3 Li 103 Lr Лоуренсій 71 Lu 12 Mg 25 Mn Марганець 0, +II, IV, VI, VIII 29 Cu 109 Mt Мейтнерій 101 Md Менделєвий 42 Mo Молібден 33 As - III, 0, +III, V 11 Na 60 Nd 10 Ne 93 Np Нептуній 0, +III, IV, VI, VII 28 Ni 41 Nb 102 No 50 Sn 76 Os 0, +IV, VI, VIII 46 Pd Паладій 91 Pa. Протактіній 61 Pm Прометій 84 Ро 59 Рг Празеодим 78 Pt 94 PU Плутоній 0, +III, IV, V, VI 88 Ra 37 Rb 75 Re 104 Rf Резерфордій 45 Rh 86 Rn 0, + II, IV, VI, VIII 44 Ru 0, +II, IV, VI, VIII 80 Hg 16 S -II, 0, +IV, VI 47 Ag 51 Sb 21 Sc 34 Se -II, 0,+IV, VI 106 Sg Сіборгій 62 Sm 38 Sr Стронцій 82 РЬ 81 Тl 73 Ta 52 Te -II, 0, +IV, VI 65 Tb 43 Tc Технецький 22 Ti 0, + II, III, IV 90 Th 69 Tm 6 C -IV, I, 0, +II, IV 92 U 100 Fm 15 P -III, 0, +I, III, V 87 Fr 9 F -I, 0 108 Hs 17 Cl 24 Cr 0, + II, III, VI 55 Cs 58 Ce 30 Zn 40 Zr Цирконій 99 ES Ейнштейній 68 Єr

Таблиця. Ступені окиснення хімічних елементів за номером. Елемент Назва Ступінь окислення 1 H -I, 0, +I 2 He 3 Li 4 Be Берилій 5 B -III, 0, +III 6 C -IV, I, 0, +II, IV 7 N -III, 0, +I, II, III, IV, V 8 O Кисень -II, I, 0, +II 9 F -I, 0 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al Алюміній 14 Si -IV, 0, 11, IV 15 P -III, 0, +I, III, V 16 S -II, 0, +IV, VI 17 Cl -I, 0, +I, III, IV, V, VI, VII 18 Ar 19 До 20 Ca 21 Sc 22 Ti 0, + II, III, IV 23 V 0, + II, III, IV, V 24 Cr 0, + II, III, VI 25 Mn Марганець 0, +II, IV, VI, VIII 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge Німеччина 33 As - III, 0, +III, V 34 Se -II, 0,+IV, VI 35 Br -I, 0, +I, V, VII 36 Кr 37 Rb 38 Sr Стронцій 39 Y 40 Zr Цирконій 41 Nb 42 Mo Молібден 43 Tc Технецький 44 Ru 0, +II, IV, VI, VIII 45 Rh 46 Pd Паладій 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te -II, 0, +IV, VI 53 I -I, 0, +I, V, VII 54 Xe 0, + II, IV, VI, VIII 55 Cs 56 Ba 57 La 58 Ce 59 Рг Празеодим 60 Nd 61 Pm Прометій 62 Sm 63 Єu 64 Gd Гадоліній 65 Tb 66 Dy Диспрозій 67 Ho 68 Єr 69 Tm 70 Yb Ітербій 71 Lu 72 Hf 73 Ta 74 W Вольфрам 75 Re 76 Os 0, +IV, VI, VIII 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Тl 82 РЬ 83 Bi 84 Ро 85 At -I, 0, +I, V 86 Rn 0, + II, IV, VI, VIII 87 Fr 88 Ra 89 Ас 90 Th 91 Pa. Протактіній 92 U 93 Np Нептуній 0, +III, IV, VI, VII 94 PU Плутоній 0, +III, IV, V, VI 95 Am Америцій 0, + II, III, IV 96 Cm 97 Bk 98 Cf Каліфорній 99 ES Ейнштейній 100 Fm 101 Md Менделєвий 102 No 103 Lr Лоуренсій 104 Rf Резерфордій 105 Db 106 Sg Сіборгій 107 Bh 108 Hs 109 Mt Мейтнерій

Оцінка статті:

Ступінь окислення. Визначення ступеня окиснення атома елемента за хімічною формулою сполуки. Складання формули сполуки за відомими ступенями окислення атомів елементів

Ступінь окислення елемента - це умовний заряд атома в речовині, обчислений з припущенням, що вона складається з іонів. Для визначення ступеня окиснення елементів необхідно запам'ятати певні правила:

1. Ступінь окислення може бути позитивним, негативним або рівним нулю. Він позначається арабською цифрою зі знаком "плюс" або "мінус" над символом елемента.

2. При визначенні ступенів окислення виходять з електронегативності речовини: сума ступенів окислення всіх атомів у поєднанні дорівнює нулю.

3. Якщо з'єднання утворено атомами одного елемента (у простій речовині), то ступінь окислення цих атомів дорівнює нулю.

4. Атомам деяких хімічних елементів зазвичай приписують сталі ступеня окиснення. Наприклад, ступінь окислення фтору в з'єднаннях завжди дорівнює -1; літію, натрію, калію, рубідії та цезію +1; магнію, кальцію, стронцію, барію та цинку +2, алюмінію +3.

5. Ступінь окиснення водню в більшості сполук +1, і тільки в з'єднаннях з деякими металами він дорівнює -1 (KH, BaH2).

6. Ступінь окислення кисню у більшості сполук -2, і лише деяких сполуках йому приписують ступінь окислення -1 (H2O2, Na2O2 чи +2 (OF2).

7. Атоми багатьох хімічних елементів надають змінні ступені окислення.

8. Ступінь окислення атома металу в сполуках позитивний і чисельно дорівнює його валентності.

9. Максимальний позитивний ступінь окислення елемента, як правило, дорівнює номеру групи в періодичній системі, де знаходиться елемент.

10. Мінімальний ступінь окиснення для металів дорівнює нулю. Для неметалів здебільшого нижче негативний ступінь окислення дорівнює різниці між номером групи та цифрою вісім.

11. Ступінь окислення атома утворює простий іон (складається з одного атома), що дорівнює заряду цього іона.

Користуючись наведеними правилами, визначимо ступеня окиснення хімічних елементів у складі H2SO4. Це складна речовина, що складається з трьох хімічних елементів - водню Н, сірки S і кисню О. Зазначимо ступеня окиснення тих елементів, для яких вони є постійними. У нашому випадку це водень Н та кисень О.

Визначимо невідомий ступінь окислення сірки. Нехай ступінь окислення сірки у цій сполукі дорівнює х.

Складемо рівняння, помноживши для кожного елемента його індекс у ступінь окислення та добуту суму прирівняємо до нуля: 2 · (+1) + x + 4 · (-2) = 0

2 + X - 8 = 0

x = +8 - 2 = +6

Отже, ступінь окислення сірки дорівнює плюс шість.

У наступному прикладі з'ясуємо, як можна скласти формулу сполуки з відомими ступенями окиснення атомів елементів. Складемо формулу ферум (III) оксиду. Слово «оксид» означає, що з символу заліза треба записати символ кисню: FeO.

Зазначимо ступеня окиснення хімічних елементів над їх символами. Ступінь окислення заліза зазначена в назві в дужках (III), отже, дорівнює +3, ступінь окислення кисню в оксидах -2.

Знайдемо найменше загальне кратне для чисел 3 та 2, це 6. Розділимо число 6 на 3, отримаємо число 2 – це індекс для заліза. Розділимо число 6 на 2, отримаємо число 3 це індекс для кисню.

У наступному прикладі з'ясуємо, як можна скласти формулу сполуки з відомими ступенями окиснення атомів елементів та зарядами іонів. Складемо формулу кальцій ортофосфату. Слово «ортофосфат» означає, що праворуч від символу Кальцію треба записати кислотний залишок ортофосфатної кислоти: CaPO4.

Зазначимо ступінь окислення кальцію (правило номер чотири) та заряд кислотного залишку (по таблиці розчинності).

Знайдемо найменше загальне кратне для чисел 2 та 3, це 6. Розділимо число 6 на 2, отримаємо число 3 – це індекс для кальцію. Розділимо число 6 на 3, отримаємо число 2 це індекс для кислотного залишку.

Формальний заряд атома в сполуках - допоміжна величина, зазвичай її використовують в описах властивостей елементів хімії. Цей умовний електричний заряд є ступінь окислення. Його значення змінюється внаслідок багатьох хімічних процесів. Хоча заряд є формальним, він яскраво характеризує властивості та поведінку атомів в окисно-відновних реакціях (ОВР).

Окислення та відновлення

У минулому хіміки використовували термін окислення, щоб описати взаємодію кисню з іншими елементами. Назва реакцій походить від латинського найменування кисню - Oxygenium. Пізніше з'ясувалося, що інші елементи також окислюють. І тут вони відновлюються — приєднують електрони. Кожен атом під час утворення молекули змінює будову своєї валентної електронної оболонки. І тут з'являється формальний заряд, величина якого залежить кількості умовно відданих чи прийнятих електронів. Для характеристики цієї величини раніше застосовували англійський хімічний термін "oxidation number", який означає "окислювальне число". При його використанні виходять з припущення, що електрони, що зв'язують, в молекулах або іонах належать атому, що володіє вищим значенням електронегативності (ЕО). Здатність утримувати свої електрони та притягувати їх від інших атомів добре виражена у сильних неметалів (галогенів, кисню). Протилежними властивостями мають сильні метали (натрій, калій, літій, кальцій, інші лужні та лужноземельні елементи).

Визначення ступеня окиснення

Ступенем окислення називають заряд, який атом придбав би в тому випадку, якби електрони, що приймають участь в утворенні зв'язку, повністю змістилися до більш електронегативного елементу. Є речовини, що не мають молекулярної будови (галогеніди лужних металів та інші сполуки). У цих випадках ступінь окислення збігається із зарядом іона. Умовний чи реальний заряд показує, який процес стався до того, як атоми набули свого нинішнього стану. Позитивне значення ступеня окиснення - це загальна кількість електронів, які були видалені з атомів. Негативне значення ступеня окислення дорівнює числу набутих електронів. По зміні стану окислення хімічного елемента судять у тому, що відбувається з його атомами під час реакції (і навпаки). За кольором речовини визначають, які зміни в стані окислення. Сполуки хрому, заліза та інших елементів, у яких вони виявляють різну валентність, пофарбовані неоднаково.

Негативне, нульове та позитивне значення ступеня окислення

Прості речовини утворені хімічними елементами з однаковим значенням ЕО. У цьому випадку зв'язувальні електрони належать всім структурним частинкам рівною мірою. Отже, у простих речовинах елементам невластивий стан окислення (Н 0 2, О 0 2, З 0). Коли атоми приймають електрони чи загальна хмара зміщується у тому бік, заряди прийнято писати зі знаком " мінус " . Наприклад, F-1, О-2, С-4. Віддаючи електрони, атоми набувають реального чи формального позитивного заряду. В оксиді OF 2 атом кисню віддає по одному електрону двом атомам фтору і знаходиться в стані окислення +2. Вважають, що в молекулі або багатоатомному іоні електронегативні атоми отримують всі зв'язуючі електрони.

Сірка — елемент, що виявляє різні валентність та ступеня окислення

Хімічні елементи головних підгруп найчастіше виявляють нижчу валентність рівну VIII. Наприклад, валентність сірки у сірковододі та сульфідах металів - II. Для елемента характерні проміжні та вища валентність у збудженому стані, коли атом віддає один, два, чотири або всі шість електронів і виявляє відповідно валентності I, II, IV, VI. Такі самі значення, тільки зі знаком "мінус" або "плюс", мають ступеня окислення сірки:

• у сульфіді фтору віддає один електрон: -1;
• у сірковододі нижче значення: -2;
• у діоксиді проміжний стан: +4;
• у триоксиді, сірчаній кислоті та сульфатах: +6.

У своєму вищому стані окислення сірка тільки приймає електрони, нижчою мірою — виявляє сильні відновлювальні властивості. Атоми S+4 можуть виявляти у з'єднаннях функції відновників або окислювачів залежно від умов.

Перехід електронів у хімічних реакціях

При утворенні кристала кухонної солі натрій віддає електрони електронегативнішим хлору. Ступені окислення елементів збігаються із зарядами іонів: Na +1 Cl -1 . Для молекул, створених шляхом усуспільнення та зміщення електронних пар до більш електронегативного атома, застосовні лише уявлення про формальний заряд. Але можна припустити, що це сполуки складаються з іонів. Тоді атоми, притягуючи електрони, набувають умовного негативного заряду, а віддаючи — позитивного. У реакціях вказують, скільки електронів зміщується. Наприклад, у молекулі діоксиду вуглецю С +4 Про - 2 2 вказаний у верхньому правому куті індекс при хімічному символі вуглецю відображає кількість електронів, віддалених з атома. Для кисню у цій речовині характерний стан окиснення -2. Відповідний індекс при хімічному знаку — кількість доданих електронів в атомі.

Як підрахувати ступеня окислення

Підрахунок кількості відданих і приєднаних атомами електронів може забрати багато часу. Полегшують це завдання такі правила:

1. У простих речовинах ступеня окиснення дорівнюють нулю.
2. Сума окислення всіх атомів чи іонів у нейтральній речовині дорівнює нулю.
3. У складному іоні сума ступенів окислення всіх елементів має відповідати заряду всієї частки.
4. Більше електронегативний атом набуває негативного стану окислення, яке записують зі знаком "мінус".
5. Менш електронегативні елементи одержують позитивні ступені окислення, їх записують зі знаком "плюс".
6. Кисень в основному виявляє ступінь окислення, що дорівнює -2.
7. Для водню характерне значення: +1, у гідридах металів трапляється: Н-1.
8. Фтор - найбільш електронегативний із усіх елементів, його стан окислення завжди дорівнює -4.
9. Для більшості металів окисні числа та валентності збігаються.

Ступінь окислення та валентність

Більшість сполук утворюються в результаті окисно-відновних процесів. Перехід або зміщення електронів від одних елементів до інших призводить до зміни стану окислення і валентності. Найчастіше ці величини збігаються. Як синонім до терміна «ступінь окислення» можна використовувати словосполучення «електрохімічна валентність». Але є винятки, наприклад, в іоні амонію азот чотиривалентний. Одночасно атом цього елемента перебуває у стані окислення -3. В органічних речовинах вуглець завжди чотиривалентний, але стани окислення атома С в метані СН 4 мурашиному спирті СН 3 ВІН і кислоті НСООН мають інші значення: -4, -2 і +2.

Окисно-відновні реакції

До окислювально-відновних відносяться багато найважливіших процесів у промисловості, техніці, живій та неживій природі: горіння, корозія, бродіння, внутрішньоклітинне дихання, фотосинтез та інші явища.

При складанні рівнянь ОВР підбирають коефіцієнти, використовуючи метод електронного балансу, у якому оперують такими категоріями:

• ступеня окиснення;
• відновник віддає електрони та окислюється;
• окислювач приймає електрони та відновлюється;
• число відданих електронів має дорівнювати числу приєднаних.

Придбання електронів атомом призводить до зниження його ступеня окиснення (відновлення). Втрата атомом одного чи кількох електронів супроводжується підвищенням окисного числа елемента внаслідок реакцій. Для ОВР, які протікають між іонами сильних електролітів у водних розчинах, найчастіше використовують не електронний баланс, а метод напівреакцій.

Завдання щодо визначення ступеня окислення може виявитися як простою формальністю, так і складною головоломкою. Насамперед це залежатиме від формули хімічної сполуки, а також наявності елементарних знань з хімії та математики.

Знаючи основні правила та алгоритм послідовно-логічних дій, про які йтиметься у цій статті, при вирішенні завдань подібного типу, кожен з легкістю зможе впоратися з цим завданням. А потренувавшись і навчившись визначати ступеня окислення різнопланових хімічних сполук, можна сміливо братися за вирівнювання складних окислювально-відновних реакцій шляхом складання електронного балансу.

Поняття ступеня окиснення

Щоб навчитися визначати ступінь окислення, спочатку необхідно розібратися, що це поняття означає?

• Ступінь окислення застосовують під час запису в окислювально-відновних реакціях, коли відбувається передача електронів від атома до атома.
• Ступінь окиснення фіксує кількість перенесених електронів, позначаючи умовний заряд атома.
• Ступінь окислення та валентність найчастіше тотожні.

Дане позначення пишеться зверху хімічного елемента, у його правому кутку, і є ціле число зі знаком «+» або «-». Нульове значення ступеня окиснення знака несе.

Правила визначення ступеня окиснення

Розглянемо основні канони визначення ступеня окиснення:

• Прості елементарні речовини, тобто ті, що складаються з одного виду атомів, завжди матимуть нульовий ступінь окислення. Наприклад, Na0, H02, P04
• Існує ряд атомів, що мають завжди один, постійний, ступінь окислення. Наведені у таблиці значення краще запам'ятати.

• Як видно, виняток буває лише у водню у поєднанні з металами, де він набуває не властивого йому ступеня окислення «-1».
• Кисень також приймає ступінь окислення «+2» у хімічному з'єднанні з фтором і «-1» у складах перекисів, надперекисів або озонідів, де атоми кисню з'єднані один з одним.

• Іони металів мають кілька значень ступеня окислення (причому лише позитивні), тому її визначають за сусідніми елементами у поєднанні. Наприклад, FeCl3, хлор має ступінь окислення «-1», він має 3 атома, отже множимо -1 на 3, отримуємо «-3». Щоб у сумі ступенів окислення сполуки вийшла «0», залізо повинно мати ступінь окислення «+3». У формулі FeCl2 залізо, відповідно, змінить свій ступінь на «+2».
• Математично підсумовуючи ступеня окислення всіх атомів у формулі (з урахуванням знаків), завжди має виходити нульове значення. Наприклад, у соляній кислоті H+1Cl-1 (+1 і -1 = 0), а в сірчистій кислоті H2+1S+4O3-2(+1 * 2 = +2 у водню,+4 у сірки та -2 * 3 = - 6 у кисню, у сумі +6 і -6 дають 0).
• Ступінь окислення одноатомного іона дорівнюватиме його заряду. Наприклад: Na+, Ca+2.
• Найвищий ступінь окислення, як правило, співвідноситься з номером групи в періодичній системі Д. І. Менделєєва.

Алгоритм дій визначення ступеня окиснення

Порядок знаходження ступеня окислення не складний, але потребує уваги та виконання певних дій.

Завдання: розставити ступеня окиснення у з'єднанні KMnO4

• Перший елемент – калій, що має постійний ступінь окислення «+1».
  Для перевірки можна переглянути в періодичну систему, де калій знаходиться в 1 групі елементів.
• З двох елементів, кисень, як правило, приймає ступінь окислення «-2».
• Отримуємо таку формулу: К+1MnхO4-2. Залишається визначити ступінь окислення марганцю.
  Отже, х – невідомий нам ступінь окислення марганцю. Тепер важливо звернути увагу до кількість атомів у соединении.
  Кількість атомів калію – 1, марганцю – 1, кисню – 4.
  З урахуванням електронейтральності молекули, коли загальний (сумарний) заряд дорівнює нулю,

1*(+1) + 1*(х) + 4(-2) = 0,
+1+1х+(-8) = 0,
-7+1х = 0,
(при перенесенні міняємо знак)
1х = +7, х = +7

Таким чином, ступінь окислення марганцю у поєднанні дорівнює «+7».

Завдання: розставити ступеня окиснення у поєднанні Fe2O3.

• Кисень, як відомо, має ступінь окислення "-2" і виступає окислювачем. З урахуванням кількості атомів (3), у сумі кисню виходить значення «-6» (-2*3= -6), тобто. множимо ступінь окиснення на кількість атомів.
• Щоб урівноважити формулу та призвести до нуля, 2 атоми заліза матимуть ступінь окислення «+3» (2*+3=+6).
• У сумі отримуємо нуль (-6 та +6 = 0).

Завдання: розставити ступеня окиснення з'єднання Al(NO3)3.

• Атом алюмінію – один і має постійний рівень окислення «+3».
• Атомів кисню у молекулі – 9 (3*3), ступінь окислення кисню, як відомо «-2», отже, помножуючи ці значення, отримуємо «-18».
• Залишилося вирівняти негативні та позитивні значення, визначивши таким чином ступінь окислення азоту. -18 і +3, не вистачає + 15. А з огляду на те, що є 3 атоми азоту, легко визначити його ступінь окислення: 15 ділимо на 3 і отримуємо 5.
• Ступінь окислення азоту «+5», а формула матиме вигляд: Al+3(N+5O-23)3
• Якщо складно в такий спосіб визначати потрібне значення, можна складати і розв'язувати рівняння:

1 * (+3) + 3х + 9 * (-2) = 0.
+3+3х-18=0
3х = 15
х = 5

Отже, ступінь окислення - досить важливе поняття в хімії, що символізує стан атомів у молекулі.
Без знання певних положень чи основ, що дозволяють правильно визначати ступінь окислення, неможливо впоратися із виконанням цього завдання. Отже, висновок один: досконально ознайомитися та вивчити правила знаходження ступеня окислення, чітко та лаконічно представлені у статті, і сміливо рухатися далі нелегким шляхом хімічних премудростей.

У багатьох шкільних підручниках та посібниках вчать складати формули з валентностей, навіть для з'єднань з іонними зв'язками. Для спрощення процедури складання формул це, з погляду, допустимо. Але треба розуміти, що це не зовсім коректно через викладені вище причини.

Більш універсальним поняттям є уявлення про ступінь окислення. За значеннями ступенів окислення атомів так само, як і за значеннями валентності, можна складати хімічні формули і записувати формульні одиниці.

Ступінь окислення- Це умовний заряд атома в частинці (молекулі, іоні, радикалі), обчислений у наближенні того, що всі зв'язки в частинці є іонними.

Перш ніж визначати ступеня окислення, необхідно порівняти електронегативність зв'язуваних атомів. Атом із великим значенням електронегативності має негативний ступінь окислення, а з меншим позитивний.

З метою об'єктивного порівняння значень електронегативності атомів при розрахунку ступенів окиснення, у 2013 році IUPAC дав рекомендацію використовувати шкалу Аллена.

* Так, наприклад, за шкалою Аллена електронегативність азоту 3,066, а хлору 2,869.

Проілюструємо це визначення на прикладах. Складемо структурну формулу молекули води.

Ковалентні полярні зв'язки O-H позначені синім кольором.

Уявімо, що обидві зв'язки є не ковалентними, а іонними. Якби вони були іонними, то з кожного атома водню більш електронегативний атом кисню перейшло б по одному електрону. Позначимо ці переходи синіми стрілками.

*В цьомуНаприклад, стрілка служить для наочної ілюстрації повного переходу електронів, а чи не для ілюстрації індуктивного ефекту.

Легко помітити, що число стрілок показує кількість електронів, що перейшли, а їх напрям - напрям переходу електронів.

На атом кисню спрямовано дві стрілки, це означає, що до атома кисню переходить два електрони: 0 + (-2) = -2. На атомі кисню утворюється рівний заряд -2. Це і є ступінь окислення кисню в молекулі води.

З кожного атома водню йде за одним електроном: 0 - (-1) = +1. Отже, атоми водню мають ступінь окислення рівний +1.

Сума ступенів окислення завжди дорівнює загальному заряду частки.

Наприклад, сума ступенів окислення у молекулі води дорівнює: +1(2) + (-2) = 0. Молекула - електронейтральна частка.

Якщо ми обчислюємо ступеня окиснення в іоні, то сума ступенів окиснення, відповідно, дорівнює його заряду.

Значення ступеня окислення прийнято вказувати у верхньому правому куті символу елемента. Причому, знак пишуть попереду числа. Якщо знак стоїть після числа – це заряд іона.

Наприклад, S -2 - атом сірки в ступені окислення -2, S 2 - аніон сірки із зарядом -2.

S +6 O -2 4 2 - значення ступенів окислення атомів у сульфат-аніоні (заряд іона виділено зеленим кольором).

Тепер розглянемо випадок, коли з'єднання має змішані зв'язки: Na 2 SO 4 . Зв'язок між сульфат-аніоном та катіонами натрію - іонний, зв'язки між атомом сірки та атомами кисню в сульфат-іоні - ковалентні полярні. Запишемо графічну формулу сульфату натрію, а стрілками вкажемо напрямок переходу електронів.

*Структурна формула відображає порядок ковалентних зв'язків у частинці (молекулі, іоні, радикалі). Структурні формули застосовують лише частинок з ковалентними зв'язками. Для частинок з іонними зв'язками поняття структурної формули немає сенсу. Якщо частинці є іонні зв'язку, то застосовують графічну формулу.

Бачимо, що з центрального атома сірки йде шість електронів, отже ступінь окислення сірки 0 - (-6) = +6.

Кінцеві атоми кисню приймають по два електрони, значить їх ступеня окислення 0 + (-2) = -2

Місткові атоми кисню приймають по два електрони, їх ступінь окислення дорівнює -2.

Визначити ступеня окиснення можна і за структурно-графічною формулою, де рисками вказують ковалентні зв'язки, а в іонів вказують заряд.

У цій формулі місткові атоми кисню вже мають поодинокі негативні заряди і до них додатково приходить електроном від атома сірки -1 + (-1) = -2, значить їх ступеня окислення рівні -2.

Ступінь окислення іонів натрію дорівнює їх заряду, тобто. +1.

Визначимо ступеня окислення елементів надпероксиді (супероксиді) калію. Для цього складемо графічну формулу супероксиду калію, стрілочкою покажемо перерозподіл електронів. Зв'язок O-O є ковалентним неполярним, тому в ньому перерозподіл електронів не вказується.

* Надпероксид-аніон є іон-радикалом. Формальний заряд одного атома кисню дорівнює -1, а іншого з неспареним електроном 0.

Бачимо, що ступінь окислення калію дорівнює +1. Ступінь окислення атома кисню, записаного у формулі навпроти калію, дорівнює -1. Ступінь окиснення другого атома кисню дорівнює 0.

Так само можна визначити ступеня окислення і за структурно-графічною формулою.

У кружечках вказані формальні заряди іона калію та одного з атомів кисню. При цьому значення формальних зарядів збігаються зі значеннями ступенів окиснення.

Так як обидва атоми кисню в надпероксид-аніоні мають різні значення ступеня окислення, можна обчислити середньо-арифметичну міру окисленнякисню.

Вона дорівнюватиме / 2 = - 1/2 = -0,5.

Значення середньоарифметичних ступенів окислення зазвичай вказують у брутто-формулах або формульних одиницях, щоб показати, що сума ступенів окислення дорівнює загальному заряду системи.

Для випадку з надпероксидом: +1 + 2(-0,5) = 0

Легко визначити ступеня окислення використовуючи електронно-точкові формули, в яких вказують крапками неподілені електронні пари та електрони ковалентних зв'язків.

Кисень - елемент VIА - групи, отже у його атомі 6 валентних електронів. Уявимо, що у молекулі води зв'язку іонні, у разі атом кисню отримав би октет електронів.

Ступінь окиснення кисню відповідно дорівнює: 6 - 8 = -2.

А атомів водню: 1 – 0 = +1

Вміння визначати ступеня окислення за графічними формулами безцінно розуміння сутності цього поняття, як і це вміння знадобиться у курсі органічної хімії. Якщо ж ми маємо справу з неорганічними речовинами, то необхідно вміти визначати ступеня окислення за молекулярними формулами та формульними одиницями.

Для цього перш за все потрібно зрозуміти, що ступеня окиснення бувають постійними та змінними. Елементи, що виявляють постійний ступінь окислення, необхідно запам'ятати.

Будь-який хімічний елемент характеризується вищим і нижчим ступенями окислення.

Нижчий ступінь окислення- це заряд, який набуває атома в результаті прийому максимальної кількості електронів на зовнішній електронний шар.

З огляду на це, нижчий ступінь окислення має негативне значення,за винятком металів, атоми яких електрони ніколи не приймають через низькі значення електронегативності. Метали мають нижчий ступінь окислення рівний 0.

Більшість неметалів основних підгруп намагається заповнити свій зовнішній електронний шар до восьми електронів, після чого атом набуває стійкої конфігурації ( правило октету). Тому, щоб визначити нижчий ступінь окислення, необхідно зрозуміти, скільки атому не вистачає валентних електронів до октету.

Наприклад, азот – елемент VА групи, це означає, що в атомі азоту п'ять валентних електронів. До октету атома азоту не вистачає трьох електронів. Значить нижчий ступінь окиснення азоту дорівнює: 0 + (-3) = -3