Как составить формулу соединений со степенью окисления

Правила:

1. Степень окисления элемента в простом веществе равна (0):

2. В сложных веществах:

• степень окисления водорода в соединениях с неметаллами равна (+1), а в соединениях с металлами — (–1):

• степень окисления кислорода равна (–2) (исключения: O+2F−12, H+12O−12):

• степень окисления фтора всегда равна (–1):

• степень окисления металла — положительная и совпадает с его валентностью. Может быть постоянной и переменной:

• степень окисления неметалла может быть как положительная, так и отрицательная. Численные значения тоже совпадают с валентностью:

3. Сумма степеней окисления элементов в веществе равна (0).

Пошаговый алгоритм определения степени окисления атомов. Составление формул веществ.

Шаг 1. Выяснить, что понимают под степенью окисления.

С.О.-условный заряд атома, вычисленный из предположения, что все связи атома ионные.

Шаг 2. Вспомнить что такое электроотрицательность.

ЭО- способность атомов химических элементов оттягивать к себе общие электронные пары.

Закономерности изменений значений ЭО в группах и периодах ПС с ростом порядкового номера:

Шаг 3. Выучить правила определения С.О.

Правила определения степеней окисления

1. В простом веществе степень окисления атомов равна    0

2. Сумма степеней окисления атомов в нейтральном соединении равна 0

3. В бинарном соединении С.О. более электроотрицательного атома  «-«

менее электроотрицательного « +»

4. Cтепени окисления атомов некоторых элементов в соединениях:  

а) фтора (F) –1;

б) металлов Iа группы (Li, Na, K, Rb, Cs) +1, металлов IIа группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) +2, алюминия (Al) +3;

в) водорода (Н) в соединениях с металлами -1, в остальных соединениях+1;

г) кислорода (О) во фториде OF2    +2,

в перфториде O2F2 +1 ,в остальных пероксидах (содержат группу –О–О–) –1,

в остальных соединениях -2

  У остальных неМЕ СО (как правило) – переменная.

-maxСО =№ группы

-minСО=№ группы -8

-между ними такая же четная или нечетная как № группы (иск. фтор, кислород, азот).

Шаг 4.Определить СО по молекулярной формуле.

Алгоритм определения степеней окисления по формуле:

1.Определение степеней окисления начинают с того элемента, у которого С.О. постоянная или известна в соответствии с правилами (см. выше);      (Р2О-25);

2.Умножить эту С.О. на индекс атома (или группы) (– 2 * 5 = – 10);

3.Полученное число разделить на индекс второго элемента (или группы) (– 10 / 2 = – 5);

4.Записать полученную С.О. с противоположным знаком (Р+52О-25).

Шаг 5. Научись составлять  эмпирические формулы веществ по СО атомов или групп атомов.

Алгоритм составления формул:

1.Запиши знаки элементов, образующих соединение, укажи СО атомов;   Al +3O-2

2. Для СО найди наименьшее общее кратное (НОК);   НОК (2,3)=6

3. Рассчитай число атомов в соединении, для этого раздели НОК на значения СО;   6/3=2; 6/2=3     Al 2+3O–32

Шаг 6. Научись определять СО по структурной формуле (задание повышенной сложности).

Алгоритм определения:

1.Составь структурную формулу вещества.

2. Обозначь стрелкой на валентном штрихе направление смещения электронной плотности, используя значения ЭО.

3. Рассчитай значения СО атомов.  

          Cl-1

Ca+2

           O-2     Cl+1         ;                              

                             

Урок  «Составление
формул бинарных соединений»

8 класс

Эпиграф:
«Химические формулы говорят целую история вещества».

                                                                                                         
Д.И.Менделеев

Тема урока. Составление
химических формул бинарных соединений по степени окисления химических элементов
и валентности.

 Место данного урока в теме: второй
урок в данной теме.

Задачи урока:

• Образовательные:
  
• закрепить у
  учащихся понятие степени окисления, бинарные соединения, химическая
  формула;
• научить правильно составлять
  химические формулы бинарных соединений по степени окисления химических
  элементов и валентности.
• Развивающие:
• научить
  приемам сравнения и обобщения изучаемых понятий ;
• отработать
  умения и навыки в определении степени окисления по химическим формулам;
• продолжить
  развитие навыков самостоятельной работы  (через работу с учебником);
  
• умения
  работать в парах (при проверке домашнего задания) ;
• способствовать
  развитию логического мышления   (через вопросы заставляющие
  логически мыслить)
• Воспитательные:
  
• формировать
  чувство толерантности (терпимости и уважения к чужому мнению),
  взаимопомощи
• осуществлять
  эстетическое воспитание  (через оформление доски и тетрадей, при
  применении презентации)
• развивать
  уважение к мыслителям прошлого  (при помощи высказываний великих
  людей).

Практическая
направленность: умение составлять формулы веществ при решении
практических задач.

Технические средства
обучения:

• ПК, проектор, экран
• Периодическая система Д.И.
  Менделеева
• Презентация (авторская
  разработка)
• О.С.Габриелян, « Учебник.
  Химия 8 класс».

Раздаточный
материал:

1.      Тест

1. Алгоритм для составления
   формул бинарного соединения.
2. Номенклатура бинарных
   соединений.

Тип урока: комбинированный

Методы и
технологии:

• Словесно-наглядно-практический
  метод
• «Урок – упражнение»
• Использование информационных
  технологий
• Практический метод
• Коммуникативный метод
• Игровой метод

Этапы урока:

• Организационный момент.
  (Приветствие, готовность, мотивация)
• Проверка домашнего задания.
• Практическая значимость.(Видео
  фрагмент)
• Постановка темы урока и ее
  целей. Активизация мыслительных действий (через высказывания великий
  людей).
• Обобщение. Выведение алгоритма
  составления формулы бинарного соединения. (Раздаточный материал)
• Закрепление.
• Итоговое обобщение.
• Оценки за урок.
• Домашнее задание.
• Рефлексия.

ХОД УРОКА:

1. Организационный
момент.

(Учебник, тетрадь, дневник,
дидактический материал). Приветствие, готовность, мотивация.
Здравствуйте, ребята. Сегодня у нас на уроке присутствуют мои коллеги,
поприветствуйте их.

Притча Сократа:

«Три человека тащат тяжёлые камни в город. Пот катится со всех
трёх.

Одного спросили:

– Что ты делаешь?

– Тащу эту проклятую ношу.

Второго спросили:

– Что ты делаешь?

– Зарабатываю на хлеб себе и семье, – бодро ответил он.

Третий на тот же вопрос улыбнулся:

– Строю замечательный храм, который простоит века на радость
людям и утешение им!»

Вывод: Труд имеет значимость для каждого из нас. С
помощью трудовой, сознательной деятельности каждый человек создаёт для себя и
для людей блага.

Я хочу вас спросить: «А зачем вы пришли ко мне на урок?»

Учитель говорит о том,
что дети приходят на занятия по химии, чтобы сделать открытия, чтобы  узнать
что то новое.

Учитель рассказывает о
том, что когда то и он, будучи учеником, открыл для себя химические формулы. Сейчас
он знает их много, но ему не надо их заучивать.Для того, чтобы написать формулу
вещества, достаточно знать всего лишь одно химическое понятие «Степень
окисления», с которым вы познакомились на прошлом уроке.

2. Проверка
домашнего задания.

 Тест. (приложение 1)

1.Степень окисления – это величина

а) постоянная

б) переменная

в)
постоянная и переменная

2. Высшая степень окисления фосфора
равна:

а) номеру
группы, т.е. 5,

б) нулю,

в) трем.

3. Степень окисления хлора равна
-1 в:

а) Cl₂O₃,

б) PCl₅,

в) Cl₂.

4.В каком соединении степень
окисления определена не верно:

а) Mg⁺² O^-2

б) P₂⁺² O₅^-3

в) H⁺¹ CL^-1

5.Степени окисления марганца в
соединениях MnO, MnO₂, Mn₂O₇
соответственно равны:

а)+1,+2,+7

б)+2,+4,+7

в)+1,+2,+2

3. Практическая
значимость.

– Посмотрите
на формулы веществ  представленных на слайде. Что у них общего? (состоят из
двух элементов, т.е. являются бинарными).

Из представленных формул есть
важнейшие из них.

Н₂О-самое удивительное,
распространенное и самое необходимое вещество на нашей планете .Без воды
никуда.

СО₂-углекислый газ,
основа процесса фотосинтеза, т.е. нашего дыхания, используется для
приготовления газированных напитков, сухой лед для хранения мороженного.

Al₂O₃– оксид
алюминия входит в состав минералов и горных пород, является основой драгоценных
камней (рубин, сапфир)

CaO – оксид кальция, применяется в
строительстве для получения вяжущих материалов.

Более подробно с ними познакомимся
на следующем уроке.

4. Учитель объявляет тему урока – запись темы в
тетрадь.

 Сегодня на
уроке мы научимся  составлять химические формулы бинарных соединений по
степени окисления химических элементов и валентности.

Составить
формулу вещества, значит определить индексы, показывающие число атомов в
молекуле.

А сейчас вы получите алгоритм как
составлять формулу бинарного соединения, который вклейте в тетрадь. Раздать
раздаточный материал «Алгоритм составления формулы бинарного соединения»

             Алгоритм
составления формулы бинарного соединения.(приложение 2)

1. На первом месте пишется
   элемент с меньшей электроотрицательностью  (См. в таблицу Д.И.
   Менделеева).
2. Элемент  написанный на первом
   месте имеет положительный заряд, а на втором отрицательный. Указать для
   каждого элемента степень окисления.
3. Найти наименьшее общее кратное
   для значений степеней окисления. (Число которое делится на исходные числа
   без остатка).
4. Разделить наименьшее общее
   кратное на значение степени окисления и полученные индексы приписать внизу
   справа после символа соответствующего элемента.
5. Проверка. Суммарное значение
   степеней окисления равно 0.

Пример:

1.      AL  S

2.      AL⁺³S^-2

3.      НОК:  3 *2=6

4.      AL    6:3=2

S       6:2=3

5.       AL₂S₃

 Закрепление.

Задание: попробуем
составить формулы содержащие  Ca и Сl, AL и O.

– А как назвать эти бинарные
вещества?

Правило составления
названия бинарных веществ. (приложение3)

1.Названия состоят из двух слов.

2.Первое слово обозначает
электроотрицательную часть соединения – неметалл, его латинское название с
суффиксом –ид стоит всегда  в именительном падеже.

3.Второе слово обозначает
электроположительную часть – металл или менее электроотрицательный элемент, его
название в родительном падеже.

1.      AL₂S₃  – сульфид
алюминия

2.      CaCl₂– хлорид
кальция

3.      AL₂O₃
–
оксид алюминия

Запомнить!

Э_xH_y  –  гидриды                 

Э_xO_{y  –} оксиды

Э_xSy 
-сульфиды

Э_xCly -хлориды

Э_xBr_y -бромиды

Э_xF_y – фториды

Э_xP_y– фосфиды

Э_xN_y -нитриды

Э_xI_y –йодиды

Э_xC_y -карбиды

Э_xSi_y  -силициды

– Составьте
формулы веществ состоящих из Fe⁺³ и Cl, Fe⁺² и Cl.

А как же назвать
эти вещества?

FeCl₃ –  хлорид
железа (III)

FeCl₂ – хлорид
железа (II)

5.Понятие
о валентности.

Валентность
– это свойства атомов одного химического элемента присоединять определённое
число атомов другого.
Это понятие было введено в химию в 1853 г. английским химиком-органиком
Франклендом для обоснования количественных отнощений атомов элементов в
химических соединениях. Развитие учения о валентности в большой степени связано
с открытием Д.И. Менделеевым Периодического закона. Им была установлена связь
между валентностью элемента и его положением в периодической системе, введено понятие
о переменной валентности. Учение о строении атомов и молекул способствовало
разработке электронной теории валентности.
Для расчётов, для составления формул веществ неоходимо знать количественные
соотношения атомов различных элементов, в которых они соединяются. Валентность
показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента соединяется атом
данного элемента.
Одновалентными считают все элементы, атомы которых в двухэлементных соединениях
всегда связаны с одним атомом другого элемента. Примером одновалентного
элемента является водород. Поэтому считается, что валентность элемента
указывает на то, со сколькими атомами водорода соединён один атом
рассматриваемого элемента. Например: в HCl хлор-одновалентен, в H₂O
кислород-двухвалентен,в NH₃ азот-трёхвалентен.
Водородные соединения известны не для всех элементов, но почти все элементы
образуют соединения с кислородом О. Кислород считается всегда двухвалентным.

Таблица
постоянных валентностей.

Используя
валентности можно составить формулу соединения.
Химическая формула-это условная запись состава вещества
посредством химических знаков и индексов.
Например: H₂O-формула воды, где Н и О-химические знаки элементов,
2-индекс, который показывает число атомов данного элемента, входящих в состав
молекулы воды.
При названии веществ с переменной валентностью обязательно указывается его
валентность, которая ставится в скобки. Например, Р₂О₅–
оксид фосфора (V).

Правила
определения валентности
элементов в соединениях

Валентность
водорода принимают за I (единицу). Тогда в соответствии с формулой воды Н₂О
к одному атому кислорода присоединено два атома водорода.

Кислород
в своих соединениях всегда проявляет валентность II. Поэтому углерод в
соединении СО₂ (углекислый газ) имеет валентность IV.

Учитель.
Как определить валентность элемента, исходя из таблицы
Д.И.Менделеева?

У
металлов, находящихся в группах а, валентность равна номеру группы.

У
неметаллов в основном проявляются две валентности: высшая и низшая (схема).

Высшая
валентность равна номеру группы.

Низшая
валентность равна разности между числом 8 (количество групп в таблице) и
номером группы, в которой находится данный элемент.

Учитель.
Например: сера имеет высшую валентность VI и низшую (8 – 6),
равную II; фосфор проявляет валентности V и III.

Валентность
может быть постоянной (у элементов главных подгрупп таблицы Д.И.Менделеева) или
переменной (у элементов побочных подгрупп в таблице), но с этим явлением вы
познакомитесь чуть позже, а если интересуетесь, то почитайте учебник 9-го
класса.

Валентность
элементов необходимо знать, чтобы составлять химические формулы соединений. Для
этого удобно воспользоваться следующей таблицей.

Таблица

Алгоритм
составления формулы соединения В и О

Учитель.
Запомните еще два правила для составления химических формул соединений
неметаллов между собой.

1)
Низшую валентность проявляет тот элемент, который находится в таблице
Д.И.Менделеева правее и выше, а высшую валентность – элемент, расположенный
левее и ниже. (Демонстрация таблицы Д.И.Менделеева.)

Например,
в соединении с кислородом сера проявляет высшую валентность VI, а кислород –
низшую II. Таким образом, формула оксида серы будет SO_3.

В
соединении кремния с углеродом первый проявляет высшую валентность IV, а второй
– низшую IV. Значит, формула – SiC. Это карбид кремния,
основа огнеупорных и абразивных материалов.

      Итоговое обобщение

1.      Используя
знания, полученные на этом уроке, составьте формулы следующих веществ: фосфида
кальция, оксида свинца (IV)

2.      Найдите
соответствие между формулой вещества и его названием

Формула вещества	Название вещества
1	Na2S	А	Оксид меди (I)
2	Cu2O	Б	Хлорид меди (II)
3	CuCl2	В	Сульфид натрия

Итог урока,
выставление оценок  

        Домашнее
задание:

На «3» – §17,упр.2

На «4» – §17,упр.2
и 5

На «5» – §17,упр.2,3
и 5

Тема урока. Составление химических
формул бинарных соединений по степени окисления
химических элементов.

Место данного урока в теме: второй
урок в данной теме.

Задачи урока:

• Образовательные:
  • закрепить у учащихся понятие степени окисления,
    бинарные соединения, химическая формула;
  • научить правильно составлять химические
    формулы бинарных соединений по степени
    окисления химических элементов. (Через
    письменные задания в тетради)
• Развивающие:
  • научить приемам сравнения и обобщения
    изучаемых понятий  (при работе со слайдами);
  • отработать умения и навыки в определении
    степени окисления по химическим формулам;
  • продолжить развитие навыков самостоятельной
    работы  (через работу с учебником);
  • умения работать в парах (при проверке домашнего
    задания) ;
  • способствовать развитию логического мышления
      (через вопросы заставляющие логически
    мыслить)
• Воспитательные:
  • формировать чувство толерантности (терпимости
    и уважения к чужому мнению), взаимопомощи.  (При
    работе в парах)
  • осуществлять эстетическое воспитание  (через
    оформление доски и тетрадей, при применении
    презентации)
  • развивать уважение к мыслителям прошлого
     (при помощи высказываний великих людей).

Практическая направленность: умение
составлять формулы веществ при решении
практических задач

Оценочная деятельность: бланки для
выставления баллов, суммарная оценка всего урока

Планируемый результат: умение
составлять формулы бинарных соединений.

Технические средства обучения:

• ПК, проектор, экран
• Периодическая система Д.И. Менделеева
• Презентация (авторская разработка)
• И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. Учебник. Химия
  8 класс.
• И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. «Сборник для
  самостоятельных работ».

Раздаточный материал:

• Сводная таблица для выставления оценки
• Игра «Крестики-нолики»
• Таблица для рефлексии
• Алгоритм для составления формул бинарного
  соединения.

Тип урока: комбинированный

Методы и технологии:

• Словесно-наглядно-практический метод
• «Урок – упражнение»
• Использование информационных технологий
• Практический метод
• Коммуникативный метод
• Игровой метод

Этапы урока:

• Организационный момент. (Приветствие,
  готовность, мотивация)
• Проверка домашнего задания
• Практическая значимость.(Видео фрагмент)
• Постановка темы урока и ее целей. Активизация
  мыслительных действий.(через высказывания
  великий людей).
• Готовность к восприятию новых знаний.(Игровой
  момент)
• Постановка проблемы. (Логические задачи)
• Обобщение. Выведение алгоритма составления
  формулы бинарного соединения. (Раздаточный
  материал)
• Закрепление.
• Итоговое обобщение.
• Оценки за урок.
• Домашнее задание.
• Рефлексия.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент (1 мин.)

(Учебник, тетрадь, дневник, дидактический
материал). Приветствие, готовность, мотивация.
Здравствуйте, ребята. Сегодня у нас на уроке
присутствуют мои коллеги, поприветствуйте их.
Оценивание  за сегодняшний урок произойдет 
в самом конце, в течение всего урока вы будете
зарабатывать баллы и заносить их в таблицу,
которая у каждого на столе. На доске перевод
баллов в оценку. Т.е., чтобы получить «5» вы должны
быть активны и набрать 14-16 баллов. «4» – 11-13 баллов,
«3» – 8-10 баллов. А оценки «2» я уверена, у нас не
будет.
Итак, оцените свою готовность к уроку в
пятибалльной системе.

2. Проверка домашнего задания

• Работа в парах. У каждого набор из 5карточек. 
  (приготовленных дома по 20 параграфу). По
  очереди  задают вопросы друг другу. Если ответ
  правильный, то карточка отдается тому, кто
  отвечал, если не правильный, то карточка остается
  у того, кто задал вопрос.

По количеству приобретенных карточек
выставляется балл в сводную таблицу урока.

• Фронтальная проверка письменного домашнего
  задания (У доски 2 человека: №2 стр. 68, №3 стр. 68) В
  таблицу баллы.
• Блиц-опрос учителем. (Вопрос каждому учащемуся. Презентация, слайд 1,
  слайд 2.)

За правильный ответ балл в сводную ведомость.

3. Практическая значимость. Видеофильм

4. Сегодня на уроке мы научимся  составлять
химические формулы бинарных соединений по
степени окисления химических элементов. (Презентация, слайд 3)

За каждый правильный ответ ставим баллы в
колонку «Дополнительные баллы по новой теме»

5. А теперь в таблице готовности
оцените на сколько баллов вы готовы к восприятию
новых знаний.

• Что такое бинарные соединения?
• Игра «Крестики-нолики». Найдите бинарные
  соединения.

• Что такое степень окисления?
• Какие значения может принимать степень
  окисления?
• От чего это зависит? (Презентация,
  слайд 4)
• Какая бывает степень окисления?

Вот теперь я вижу, что вы готовы к восприятию
новых знаний.

• Активизация мыслительных действий (Презентация,
  слайд 5)

«Если действовать не будешь, ни к чему ума
палата ». Шота Руставели

«Свои способности человек может узнать, только
попытавшись приложить их». Сенека Младший

Так давайте и мы с вами попробуем приложить
свои способности.

6. Постановка проблемно-логического
задания.

Посмотрите на образец правильно составленных
формул. Попробуйте найти закономерность и по
образцу самостоятельно составить формулу. (Презентация, слайд 7)

• Сделайте вывод:

1 способ:

• Найти наименьшее общее кратное для степеней
  окисления.
• Разделить наименьшее кратное на значение
  степени окисления и получить индексы
• Ввести индексы в формулу, т.е. приписать внизу
  справа после символа соответствующего элемента.
• Определить суммарное значение степеней
  окисления атомов в соединении. Оно должно быть
  равно нулю.

2 способ:

• Индекс элемента соответствует численному
  значению степени окисления соседнего атома.

Закрепление:

1. Что нужно знать, чтобы составить формулу?

А. На первом месте пишется элемент с меньшей
электроотрицательностью.
Б. У элемента стоящего на первом месте
положительная степень окисления, на  втором
отрицательная

2. Кто помнит как найти минимальную степень
окисления? ( № группы-8)

3. Составьте формулы следующих веществ: Al O; P⁺⁵O; 
K  S

Посмотрите на следующий пример, выполните
такое же задание. (Презентация,
слайд 8)

• Сделайте вывод:
• Если степени окисления одинаковы, то индексы не
  ставятся.

Посмотрите на следующий пример, выполните
такое же задание. (Презентация,
слайд 9)

• Сделайте вывод:
• Если степени окисления четные числа, то сначала
  их надо сократить.
•  Итак, давайте обобщим. Какие действия
  необходимо выполнить, чтобы составить формулу
  бинарного соединения?

А сейчас вы получите алгоритм как составлять
формулу бинарного соединения, который вклейте в
тетрадь. Раздать раздаточный материал
«Алгоритм составления формулы бинарного
соединения»

8. Закрепление

Тетрадь для самостоятельных работ стр. 36-37
Вариант  20, 21, 22  №2.

9. Итоговое обобщение

• Что мы узнали сегодня на уроке?
• Что необходимо знать, чтобы составить формулу
  бинарного соединения?

Алгоритм:

Алгоритм составления формулы
бинарного соединения.

Способ 1

1. На первом месте пишется элемент с меньшей
   электроотрицательностью (См. в таблицу Д.И.
   Менделеева).
2. Элемент написанный на первом месте имеет
   положительный заряд, а на втором отрицательный.
3. Указать для каждого элемента степень окисления.
4. Найти наименьшее общее кратное для значений
   степеней окисления.
5. Разделить наименьшее общее кратное на значение
   степени окисления и полученные индексы
   приписать внизу справа после символа
   соответствующего элемента.
6. Проверка. Суммарное значение степеней
   окисления равно 0.

Способ 2

См. п. 1, 2, 3 первого способа.

1. Если степени окисления четное-нечетное,
   то они ставятся рядом с символом справа внизу
   крест-накрест без знака «+» и «–».
2. Если степени окисления имеют четные
   значения, то их сначала надо сократить, и
   поставить крест-накрест.
3. Оценки за урок.
4. Домашнее задание. Параграф 21, №1, 2
5. Рефлексия. В таблицу готовности поставьте на
   сколько баллов Вы поняли новый материал.
6. Оценки за урок.
7. Домашнее задание: параграф 21, упр.1, 2, 3

Сводная ведомость урока.

Анализ урока

Сумма баллов: ________________________

Процент от максимального:______________

Оценка урока__________________________

Задачи:

– сформировать понятие «степень окисления», «бинарные соединения»;

– научить определять степени окисления, называть бинарные соединения, составлять формулы бинарных соединений по степени окисления;

– совершенствовать умения высказываться, обсуждать суждения;

– воспитывать у учащихся внимательность и сосредоточенность.

Мотивация и целеполагание:

– Какие элементы отдают, а какие элементы принимают электроны? Чем отличаются металлы от неметаллов? В чем сущность ионной и ковалентной связи?

Изучение нового материала:

С бинарными соединениями вы уже знакомились. Их еще называют двухэлементными соединениями, потому что би от лат. — два. Т. е. бинарные соединения — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов.

Например, при изучении ионной и ковалентной связи, мы встречали такие соединения. Помните, при образовании молекулы NaCl, Na отдает свой электрон атому Cl, при этом они оба превращаются в ионы Na⁺ и Cl^–.

При образовании молекулы HCl, общая пара электронов смещена к атому Cl, т.к. он более электроотрицательный и на атомах появляются частичные заряды: на атоме H^+δ , на атоме Cl^-δ. Если предположить, что электрон от Н полностью перешел к атому Cl, то их заряды будет не частичные, а +1 и -1: H⁺¹ и Cl^-1. Эти условные заряды и называют степенью окисления.

Значения степеней окисления ставят над символом элемента арабской цифрой, впереди которой ставят «+» или «-». Например, MgCl₂, степень окисления Mg (+2), Cl (-1). Следует различать степени окисления и заряды ионов. Например, в молекуле NaCl, степень окисления Na (+1), а Cl (-1). В зарядах этих ионов цифры опускают и записывают ионы Na⁺, Cl^–.

Запомните, что степень окисления — это условный заряд атомов химического элемента в соединении, если предположить, что оно состоит только из ионов.

Степень окисления может быть положительной, отрицательной и нулевой. Положительную степень окисления имеют как металлы, так и неметаллы, кроме фтора, гелия и неона. Максимальная степень окисления равна номеру группы. Т. е. у N высшая степень окисления равна +5, т.к. он находится в V группе. Отрицательную степень окисления имеют только неметаллы, т.к. они присоединяют электроны до завершения внешнего уровня. Минимальная степень окисления равна №группы — 8. Т.о. у N минимальная степень окисления будет 5 — 8 = -3. Кроме максимальной и минимальной степени окисления есть еще промежуточная степень окисления. Например, у N она равна +3.

Нужно знать, что степень окисления простых веществ равна 0, т. е. у N₂, H₂, S₈, Cu, O₃ и др. простых веществ она — 0.

Степень окисления F всегда -1, потому что он самый электроотрицательный элемент и принимает электроны при образовании химической связи. Например, в соединении NaF, у F степень окисления (-1).

У кислорода степень, окисления -2, потому что он второй элемент по электроотрицательности, иск. cоставляет соединение кислорода с фтором, где его степень окисления +2. Например, в соединении CaO, степень окисления О (-2), а в соединении OF₂, степень окисления О (+2).

У металлов степень окисления всегда положительная, т.к. они отдают электроны другим атомам. Степень окисления металлов, А групп численно совпадает с валентностью. Например, в соединении Na₂O степень окисления Na (+1), т.к. он является металлом, значит, у него только положительная степень окисления, а 1, потому что он является металлом I A группы, значит, и валентность его — единица. Аналогично и в соединении BaS, степень окисления Ва (+2), т.к. он металл II A группы, в соединении Al₂O₃, степень окисления Al (+3), т.к. это металл III, А группы.

Степень окисления Н всегда (+1), за исключением его соединений с металлами, где у него степень окисления (-1). Например, CaH₂, KH, LiH, в этих соединениях у водорода степень окисления (-1).

Как было сказано, валентность численно совпадает со степенью окисления. Однако не всегда. Степень окисления имеет знак заряда, а валентность — нет.

Давайте вспомним, что валентность — это число связей, которыми атом связан с другими атомами, а степень окисления — это условный заряд атомов.

Давайте сравним валентность и степень окисления у азота (N₂). Степень окисления равна 0, т.к. это простое вещество, а вот валентность равна III, потому что атом азота связан с другим атомом азота тройной связью.

Или в пероксиде (Н₂О₂) степень окисления О (-1), а валентность равна II, т.к. О связан двумя связями с атомами водорода: Н — О — О — Н.

А в ацетилене (С₂Н₂) степень окисления С (-1), а валентность IV: Н — С == С — Н.

Учитывая, что суммарная степень окисления равна 0, можно найти степени окисления элементов в соединении, а также составить формулу соединения, зная степени окисления.

Определим степени окисления элементов в соединении Fe₂O₃. Степень окисления О нам известна (-2). Следовательно, три атома О будут иметь общий заряд (-6), т.к. (-2) · 3 = -6. Тогда общий заряд двух атомов железа будет равен (+6), помните, что суммарный заряд равен 0. Значит, степень окисления одного атома Fe будет (+3), т.к. (+6) ׃ 2 = +3.

Составим формулу соединения Al с C. Для этого запишем символы элементов Al, C. Углерод на втором месте, потому что он более электроотрицательный. Al — элемент III A группы. Он является металлом, поэтому он отдаст свои 3 электрона и получит степень окисления (+3), а С — элемент IV A, он примет еще 4 электрона для завершения своего внешнего уровня, на котором уже есть 4 электрона, при этом получит степень окисления (-4). Запишем значения степеней окисления в формулу сверху. Теперь найдем наименьшее общее кратное. Оно будет 12. Затем НОК разделим на абсолютные значения степеней окисления и получим соответствующие индексы. 12: 3 = 4, значит индекс у Al — 4, 12: 4 = 3, значит индекс у С — 3. Следовательно, формула будет Al₄C₃.

Чтобы дать название бинарному соединению нужно сделать следующим образом: сначала называют более электроотрицательный элемент — это неметалл. Его латинское название стоит в именительном падеже и употребляется с суффиксом — ид. Например: оксид, хлорид, сульфид, нитрид. Второе слово обозначает элемент менее электроотрицательный, его название стоит в родительном падеже.

Например, назовем следующие соединения: Na₂S, K₂O, BaCl₂, Mg₃N₂.

Na₂S — сульфид натрия, K₂O — оксид калия, BaCl₂ — хлорид бария, Mg₃N₂ — нитрид магния. Если элемент имеет переменную степень окисления, то после названия в скобках римскими цифрами указывают степень окисления. Например, назовем следующие соединения: MnO₂, CO₂, P₂O₅.

MnO₂ — оксид марганца (IV), CO₂ — оксид углерода (IV), P₂O₅ — оксид фосфора (V).

В некоторых случаях, число атомов элементов обозначают при помощи названий числительных на греческом языке. Т. е. 1 — моно, 2 — ди, 3 — три, 4 — тетра, 5 — пента и т. д. Например, СО — монооксид углерода, или оксид углерода (II); СО₂ — диоксид углерода, или оксид углерода (IV).

Для того чтобы химики всего мира понимали друг друга, необходимо было создать единую терминологию и номенклатуру, т. е. названия веществ. Впервые в 1785 г. такими учеными, как А. Лавуазье, А Фуркруа, Л. Гитоном де Мерво и К. Бертолле, были разработаны принципы номенклатуры. В настоящее время принципы номенклатуры и терминологии разрабатывает Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК).

Обобщение и систематизация знаний:

1. Фронтальный опрос по теме.

2. § 12, упр. 1, 2.

Закрепление и контроль знаний:

1. § 12, упр. 5

2. Определите степени окисления у следующих соединения:

а) CH₄; б) Ba₃N₂; в) CCl₂; г) PCl₃; д) F₂O.

Ответы: а) -4 и +1; б) +2 и -3; в) +2 и -1; г) +3 и -1; д) -1 и +2.

3. Назовите следующие бинарные соединения:

а) КH; б) Al₂O₃; в) NaCl; г) CuO; д) CaH₂.

Ответы: а) гидрид калия; б) оксид алюминия; в) хлорид натрия; г) оксид меди (II); д) гидрид кальция.

4. Составьте бинарные соединения фосфора с кислородом.

Ответ: у фосфора может быть с кислородом степень окисления +5 и +3, следовательно, соединения будут Р₂О₅ и Р₂О₃.

Рефлексия и подведение итогов:

На доске числовая ось, оцените свои знания по новой теме по этой шкале.

Домашнее задание:

I уровень: § 12, упр. 4, 6;

II уровень: тоже + упр. 7.