If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Степени на окисление и закономерности в периодичната система

Закономерности за обичайните степени на окисление за елементите от основните групи.  Създадено от Сал Кан.

Видео транскрипция

Да видим дали можем да установим някакви общи правила, или закономерности, за степента на окисление на база периодичната система. Първо ще разгледаме алкалните метали. Ще ги оградя. След малко ще разгледаме и водорода. Ще отделя водорода, защото той е специален случай. Но ако погледнем алкалните метали, елементите от първа група, ние вече обсъждахме това, че те не са много електроотрицателни. Те имат един валентен електрон. Те нямат нищо против да отдават този електрон. И затова тяхната степен на окисление дори не е хипотетичен заряд. Те са отлични кандидати за образуване на йонни връзки. И затова е много характерно, че те са част от молекули, в които при образуване на връзките, те са тези, които се окисляват. Те отдават един електрон. И затова характерната степен на окисление е първа положителна. Ако преминем към следващата група на алкалоземните метали, те имат два валентни електрона, вече не са толкова електроотрицателни. Те напълно или частично отдават своите два електрона. И ако трябва да определиш йоните, ако забравиш за частичните заряди, и просто премахнеш електроните, тогава можеш да кажеш, че те обикновено имат степен на окисление 2+. В една въображаема ситуация с йонни връзки, те са по-склонни да отдадат двата си електрона, тъй като не са твърде електроотрицателни, и им трябва доста, за да запълнят своя валентен слой чак до 8. Сега да погледнем другия край на периодичната таблица, където са халогените от седма група. Халогенните елементи са много електроотрицателни, стоят в десния край на периодичната система. На тях не им достига само един електрон, за да запълнят своя валентен слой. Затова те обикновено се редуцират. Обикновено имат степен на окисление 1–. Аз все казвам обикновено, защото винаги има изключения. Може да случи и нещо различно. Но това е обичайното правило, че те са склонни да приемат един електрон. Ако се преместим с една група наляво, шеста група, групата на прочутия кислород, вече казахме, че нещо се окислява, когато взаимодейства с елемент, който действа като кислорода, при което елементът губи електрони. Така че тези групи са окислители. А кислородът е много добър окислител. Друг начин да го разгледаме е, че кислородът обикновено приема електрони. Тези обикновено приемат електрони, най-често два електрона. И тяхната степен на окисление обикновено е 2–. Още веднъж, това е просто правило, техният заряд намалява с два електрона. Така че тези елементи вляво обикновено се окисляват. Сега, можем да продължим. Ако отидем при елементите в пета група, типичната им степен на окисление е 3–. И тук вероятно забелязваш една обща тенденция. И тази закономерност, пак повтарям, това дори не е твърдо правило, защото дори за крайните групи, но колкото повече отиваме към средата на периодичната таблица, имаме повече вариации на типичните степени на окисление. Казах, че отделям водорода. Защото, ако помислим за него, той има само един електрон. И можеш да кажеш: добре, може би той има склонност да отдава този електрон, за да остане с нула електрони. Това би била разумна конфигурация за водорода. Но ние можем да го разглеждаме и като халоген. Или да го разглеждаме като алкален метал. На теория той може да стои и тук в периодичната система. Бихме могли да сложим водорода тук, тъй като той има нужда само от един електрон, за да запълни валентния си слой. Така че на теория водородът би могъл да стои и тук. Водородът би могъл да има степен на окисление 1+ или 1–. И само като пример, нека си представим ситуация, в която водородът е окисляващият агент. Такъв пример е литиевият хидрид ето тук. В литиевия хидрид имаме ситуация, в която водородът е по-електроотрицателен. Литият не е толкова електротрицателен. Той с радост отдава един електрон. И в тази ситуация водородът е този, който окислява лития. Литият редуцира водорода. Водородът е този, който прилапва един електрон. Така че степента на окисление на лития тук е 1+. А степента на окисление на водорода е отрицателна. Още веднъж искам да се уверя, че разбираш начина на описание. Литият е окислен от водорода. Водородът е редуциран от лития. Сега да видим един пример, в който водородът играе обратната рола. Да си представим хидроксида. В хидроксидния анион имаме един водород и един кислород. Например можеш да си представиш водната молекула, която е загубила един протон, но пази електрона на този водород. И има отрицателен заряд. Има заряд 1–. Какво се случва тук? Нека да го скицирам, защото е много интересно. В този случай кислородът обичайно има 1, 2, 3, 4, 5, 6 електрона. И в молекулата на водата има два водорода, ето така. И те споделят своите електрони. Имаме ковалентни връзки точно тук, където те споделят своите електрони. За да получим хидроксид, кислородът придърпва тези електрони – тази двойка и тази двойка, И сега... нека го направя в нов цвят. Имаме тази двойка. И имаме и тази ковалентна връзка с втория водороден атом. И сега този водород е само един протон. А тук има отрицателен заряд. Ето това е хидроксид. Цялото нещо има отрицателен заряд. И както вече казах, кислородът е по-електроотрицателен от водорода. Той си присвоява електроните. Така че когато гледаш тук вдясно, можеш да кажеш, водородът тук... но запомни, че степен на окисление е просто нещо измислено за улеснение. Ако се престориш, че това не е ковалентна връзка, а йонна връзка, можеш да кажеш, че водородът би отдал изцяло своя електрон, за да достигне степен на окисление 1+. Той ще бъде окислен от кислорода. И че кислородът напълно е привлякъл един електрон. И можеш да кажеш, добре, ако трябва да разглеждаме това като йонна връзка, можем да кажем, че получава напълно два електрона. И има степен на окисление 2–. Още веднъж за начина на записване, когато записваш степента на окисление, знакът се поставя след числото. Просто така е прието. С тези два примера исках просто да ти покажа, че водородът може да има степен на окисление 1+ и 1–. Но тук има още нещо интересно. Обърни внимание, че степените на окисление се събират, степента на окисление на всички атоми в една молекула се събират и дават заряда на цялата молекула. Ако събереш 1+ и 1–, получаваш 0. И това е логично, молекулата на литиевия хидрид е неутрална. Няма заряд. Подобно, водород със степен на окисление 1+, кислород, степен на окисление 2–, събираме ги и получаваме заряд 1– за хидроксидния анион, което е точно зарядът, който имаме тук.