Как определить степень окисления
Краткий ответ
Степень окисления (с.о.) — условный заряд атома в соединении, вычисленный из допущения, что все связи чисто ионные. Её не «угадывают» по валентности, а находят по правилам и проверяют арифметикой: в молекуле сумма с.о. всех атомов = 0, а в сложном ионе — заряду этого иона.
Правила, которых достаточно для 9 класса
Простые случаи (запомнить):
| Случай | С.о. | Пример |
|---|---|---|
| Простое вещество | 0 | Fe, O₂, O₃, S₈, Cl₂ |
| Одноатомный ион | = заряду иона | Na⁺ → +1; S²⁻ → −2; Ca²⁺ → +2 |
| H в соединениях | обычно +1 | HCl, H₂SO₄, NH₃ |
| H с металлами (гидриды) | −1 | NaH, CaH₂ |
| O в соединениях | обычно −2 | H₂O, CO₂, KMnO₄ |
| F | всегда −1 | HF, OF₂ |
| Металлы I группы | +1 | NaCl, KOH |
| Металлы II группы, Al | +2, +3 | CaCO₃, Al₂O₃ |
Исключения по кислороду: в пероксидах −1 (H₂O₂, Na₂O₂), в OF₂ +2, в O₂F₂ +1.
Полезное обобщение: у элементов главных подгрупп высшая с.о. = номеру группы, низшая = номер группы − 8 (например, N: +5 и −3).
Алгоритм: находим с.о. одного элемента
- Расставь известные с.о. по правилам.
- Неизвестную обозначь за $x$.
- Составь уравнение: сумма всех с.о. = 0 (или заряду иона).
- Реши и проверь подстановкой.
Разбор примеров
H₂SO₄: $2(+1) + x + 4(-2) = 0 \Rightarrow x - 6 = 0 \Rightarrow x = +6$.
KMnO₄: $+1 + x + 4(-2) = 0 \Rightarrow x = +7$.
NH₄⁺ (заряд иона +1!): $x + 4(+1) = +1 \Rightarrow x = -3$.
Na₂CO₃: $2(+1) + x + 3(-2) = 0 \Rightarrow x = +4$.
H₂O₂ (пероксид — исключение): $2(+1) + 2x = 0 \Rightarrow x = -1$.
Fe₃O₄: здесь смешанный оксид FeO·Fe₂O₃, поэтому у железа сразу +2 и +3; усреднённое значение $8/3$ писать как с.о. неверно.
Проверка идеи на «ловушках»
- Валентность ≠ степень окисления. В CH₄ валентность углерода IV, а с.о. −4. В Cl₂ валентность I, а с.о. 0.
- В ионе нельзя ставить нулевую сумму — только сумму, равную заряду (например, в SO₄²⁻ получаем $x = +6$).
- Знак пишется перед цифрой: +2, −3, а не «2+».
- Ответ «не сходится красиво» чаще всего означает, что забыли исключение для кислорода или водорода.
