Файл: Столярчук В.Г. Строение атома и периодическая система элементов Д. И. Менделеева.pdf

У атомов

элементов

семейства

S

н у

атомов

элементов

семейства

Р

,

т . е .

у атомов

элементов

главных

подгрупп,

валентные

электроны находятся

на

внешнем

у р о в н е .

У

атомов

элементов

семейства

d

электроны

находятся

к а к

на

внеш­

нем, так и втором снаружи

уровнях,

а

у атомов

элементов

семейства

j .

на

внешнем,

втором

и

третьем

снаружи

у р о в н я х .

Валентность

не

учитывает электроотрицательности

атомов,

находящихся

в

соединении

друг

с

другом,и

н е

имеет

знаков-

" а л о е "

или

"минус",так

к а к она

х а р а к т е р и з у е т

лишь

число

связ<"а »

Но

в

соединении

электроны,

образующие

химическую

с в я з ь ,

смещены

к

более

электроотрицательному

атому,

и , с л е ­

довательно

,

атом

приобретает

определённый

з а р я д .

В соответствии

с

этим представлением

введено

поня тие

с т е -

пени

окисления .

Под

степенью окисления

атома

в

молекуле

понимается

э л е к ­

трический заряд данного атома, вызванный смещением валентных

электронов

к

более электроотрицательному'

атому.

При

этом

о

п р е д п о л а г а е т с я ,

что электроны каждой связи в молекуле,

в

ионе полностью

принадлежат

электроотрицательному

атому.

Степень'окисления

атома обозначается

числом со

знак0м_."плюси

„или

"минус",

которое показывает,

сколько

электронов

атом д а н -

. ного

элемента

в молекуле

отдал

(

знак "

плюо

" )

или,

наоборот

нил

к с е б е ( з н а к

" м и н у с " ) . Следовательно,

степень

окисления

бывает положительная и отрицательная .

Так

как молекулы

электронейтральны, то

в

них число

положитель*

ш х

зарядов долено быть равно числу

- ^ т е л ь н ы х

з а р я д о в .

-

160 -•

Например, в

соединениях A'zt $0± и

Млг

$0}

степень

окисления серы

равна соответственно + 6 и

+

ч; марганец

в Ю.й0^ имеет

степень

окисления +7;

хлор

в

соединениях

ШО^

,

ВСе03

, $С£0г

\

ИССО

и 'til'C

имеет

степень

окисления,равную

+7,

+5,+Э,+1 и -

I с о о т в е т с т в е н н о .

Известны

с л у ч а и ,

когда

степень

окисления

выражается

дробным числом:

т а к ,

если

в

Н 2 0

для

кислорода

она

равна - 2 ,

в HgOj

она

равна

-

I , то

в

KOg

и

КО^ -

соответственно

-1/2

я

- 1 / 3 .

3

большинстве

случаов

числовое

значение

степени

окисления

с о в п а д а е т

с

ччеловыи

значением

в а л в н т н о с т а .

Например,

в

"соед-инени'ях

А'аСС

,

Л'А3

,

S/6

степень

окисления

хлора,

а з о т а ,

серы' равна, с о о т в е х ч в в г ш о

-Т-, - Э ,

+6,и

валгнтн ость

этих

элементов

также

равна

1,3,6.

3

некоторых случаях с те пень

окисления

не

равна

валентно ­

сти

данного

элемента .

Например, для

углерода в метане СН^, метиловом

спирте

СЬ GH,

формальдегиде

СН2О, муравьиной

кислоте

H-COGH и

двуокяси углерода CO., степень окисления углерода равна

соответственно

- 4 , - 2 , 0, +2 +ч,

в

т о

время

как валентность

углерода

во

всех

этих

соединениях

равна

четырём.

Необходимо, отметить,

что

понятие

о степени

окисления

х о т я ' и является

формальным

и не

всегда

характеризует д е й ­

-

161

-

\

В окислительно-восстановительных

реакциях, в

р е з у л ь т а т е

полного

или

частичного

перехода

электронов

от

одних

атомов

к другим

изменяется

степень

окисления

элементов .

В процессе

окисления

происходит

увеличение

степени

окис»

л е н и я , а

в процессе

восстановления

-

уменьшение

степени

окисления . Вещества, в которых происходит увеличение

с т е *

пени окисления

элемента,

называются

восстановителями,

а

в е *

щеотва,в

которых

в

р е з у л ь т а т е

притягивания

или

присоедине ­

ния электронов происходит уменьшение, степени .окисления

э л е »

мента, иаэываюгся

окислителями*

В висшей

степени

окисления

атомы

проявляют

только

окно*

ля тельные с в о й с т в а ,

в

низшей

степени

окислевя.я

« т о л ь к о

в е с -

отановнтелькые

с в о й с т в а ,

В промежуточной

отепени

окисления

,

атом 1С д е т быть и-окислителем

и

восстановителем .

Например,

имеем

реакцию:

SHMii04

+ S

= ?М„

0о

i

Кг- SiГ4

>

в ней окислителем

я в л я е т с я

ШЯОц, восстановителем

-

сера»

В р е з у л ь т а т е

реакции марганец

в о с с т а н а в л и в а е т с я ^

его

степень

окисления уменьшается от +7 до +4. Сера окисляется} её

с т е п е н ь

окисления увеличивается

от

О д о

4-6,

Степень окисления-атома в

элементе

в свободном-^виде

рав«

на нулю,

'

,

'Если

рассмотреть

изменение

пояснительной

степени

о к и с л е ­

ния в ' п е р и о д и ч е с к и

системе

э л е м е н т о в ,

т о

в

малых

периодах

степень

окисления

изменяется

от

+1 д о

+7

(кроме

кислорода

я

ф т о р а ) ;

в больших

периодах

изменение

стег.вии окисления