Степень окисления атома в молекуле – условный заряд атома в соединении, который вычисляется, исходя из предположения, что вещество состоит только из элементарных ионов

Такое вычисление носит формальный характер, т.к. в большинстве случаев химическая связь между атомами бывает ковалентной полярной, а не ионной и, следовательно, образование или разрушение её связано не с переходом электронов, а лишь с их смещением к более электроотрицательному атому, в результате чего атомы получают заряд, как правило, дробный. Однако атому условно приписывают целочисленное значение заряда, называемого его степенью окисления (окислительным числом): Ca⁺², O^-2.

Степень окисления элемента часто не совпадает с его валентностью, которая определяется числом химических связей, образуемых атомом. Так, в молекуле HCl и H₂ валентность водорода одинакова и равна I. Степени же окисления водорода в этих соединениях различны. В молекуле Н₂ она равна нулю, в молекуле HCl +1. Таким образом, степень окисления может быть положительной, отрицательной и равной нулю.

Для определения степени окисления атомов в молекуле необходимо пользоваться следующими правилами:

1. Степень окисления атома в простом веществе равна нулю (O₂⁰, H₂⁰, Na⁰).

2. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, равна нулю. Для сложных ионов эта сумма равна заряду иона.

3. В соединениях, для которых характерна ковалентная полярная связь, атомы элементов с большей величиной электроотрицательности имеют отрицательные степени окисления, а с меньшей электроотрицательностью – положительные: ,

Большинство элементов проявляют в соединениях переменную степень окисления, и лишь некоторые из них – постоянную. Значения степеней окисления элементов, проявляющих постоянную степень окисления приведены ниже в табл.1.

Степени окисления элементов в соединениях

Таблица 1

Элемент	Символы элементов	Степень окисления
Кислород	O	-2(кроме , пероксидов)
Сера	S	-2 в H2S и сульфидах
Галогены	F, Cl, Br, I	-1 в галогенводородных кислотах и их солях
Водород	Н	+1(кроме гидридов металлов)
Щелочные металлы	Li, Na, K, Rb, Cs	+1
Щёлочно-земельные металлы	Be, Mg, Ca, Sr, Ba	+2
Алюминий, бор	Al, B	+3
Простые газы и простые вещества	O2, Н2, Cl2, Br2, I2, N2, S, Fе, Cu

Примеры:

1. Определить степень окисления марганца в соединении KMnO₄:

+ 1 + х + 4(-2) =0

х = +7.

2. Определить степень окисления хрома в ионе (Cr₂^xO₇^-2)^-2

2х + 7(-2) = -2

х = +6.

Формальное допущение, что вещества состоят из элементарных ионов, является весьма полезным при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, а также при систематизации свойств различных соединений.

СУЩНОСТЬ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ (ОВР)

Любую ОВР можно разделить на две полуреакции: окисление и восстановление. Рассмотрим реакцию взаимодействия металлического натрия с хлором:

2Na⁰ + Cl₂⁰ = 2Na⁺¹Cl^-1

Переход Na ® Na⁺¹ может быть осуществлён за счёт отдачи электрона атомом натрия по схеме:

Na – 1e^- ® Na⁺,

2Na – 2e^- ® 2Na⁺.