Элементтердің тотығу дәрежелері

Тотығу дәрежесі деп элементтің қосып алған немесе берген электрон санын көрсететін шартты зарядын атайды. Жай заттардағы элементтің тотығу дәрежесі нөлге тең. Мысалы, сутегі (Н₂), оттегі (О₂), күкірт (S₂, S₄, S₆, S₈) молекулаларындағы атомдардың тотығу дәрежелері нөлдік мәнге ие болады.

Күрделі қосылыстарда кейбір элементтер тұрақты тотығу дәрежесін көрсетеді, ал көпшілік элементтерде ол тұрақсыз болуы мүмкін.

Тұрақты тотығу дәрежелерін сілтілік элементтер (+1), бериллий, магний, сілтілік-жер металдары (+2), фтор (-1) көрсетеді. Сутегі ионының көпшілік қосылыстарыңда тотығу дәрежесі +1, ал s-элементтермен қосылыстарында –1 болады. Оттегінің тотығу дәрежесі әдетте -2, пероксидтік қосылыстарда –1 және оттегі фторидінде ОF₂ +2 тең.

Элемент ионының тотығу дәрежесі ион зарядына тең.

Тотығу дәрежесі тұрақсыз элементтер үшін оның мәнін жеңіл есептеп табуға болады. Қосылыстың формуласы белгілі болса, молекуладағы барлық атомдар тотығу дәрежелерінің қосындысы нөлге тең деп алынады. Егер молекулалық ион құрамындағы элемент үшін тотығу дәрежесін есептеу керек болса, берілген ион құрамындағы барлық атомдар тотығу дәрежелерінің қосындысы ион зарядына тең.

Мысалы, СО, СО₂, СН₄, С₂Н₆, С₂Н₅ОН қосылыстары құрамындағы көміртегінің тотығу дәрежесін анықтайық. Оны х түрінде белгілейік. Сутегінің тотығу дәрежесі +1, ал оттегінікі –2 екенін ескерсек, онда:

СО Х + (-2) = 0 Х= + 2

СО₂ Х + 2·(-2) = 0 Х = +4

СН₄ Х + 4·(+ 1)= 0 Х= - 4

С₂Н₆ 2Х+ 6 (+1)=0 Х= - 3

С₂Н₅ОН 2Х+ 6(+1) + (-2) = 0 Х= - 2

Қосылыстардағы элементтердің тотығу дәрежелерін анықтау үшін элементтердің терісэлектрлік мәндерінің кестесін қолдануға болады. Химиялық байланыс түзілуі кезінде электрондар терісэлектрлігі жоғары элементке қарай ығысатынын ескеру керек. Мысалы, фосфордың салыстырмалы терісэлектрлігі 2,2, ал иодтікі 2,6. Сондықтан РI₃ қосылысында ортақ электрондар йод атомына қарай ығысады да, фосфордың тотығу дәрежесі +3 және йодтікі –1. Алайда йод нитридінде I₃N азоттың тотығу дәрежесі -3, ал йодтікі +1 болады, себебі азоттың терісэлектрлігі (3,07) йодтікінен жоғары.