Oksidlanish darajasi
Oksidlanish darajasi haqida malumot
Oksidlanish darajasi (oksidlanish soni) oksidlanish, qaytarish va redoks reaktsiyalarini qayd etish uchun yordamchi shartli qiymatdir. U molekuladagi atomining oksidlanish holatini ko'rsatadi va elektron almashishlarni hisobga olish uchun eng qulay usul hisoblanadi.
Elementlarning oksidlanish darajasi, kimyoviy moddalarni tasniflash, ularning xususiyatlarini tavsiflash, birikmalar formulalarini tuzish va ularning xalqaro nomlari (nomenklatura) uchun asos bo'lib ishlatiladi. Ammo u oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini o'rganishda ayniqsa keng qo'llaniladi.
Oksidlanish darajasi tushunchasi ko'pincha noorganik kimyoda valentlik tushunchasi o'rniga ishlatiladi.
Oksidlanish darajasini aniqlash
Oksidlanish darajasi ionlarning zaryadiga teskari ravishda ifodalanib, oldin (+ yoki -) belgisi, so’ng sonlar yoziladi. Kimyogarlar oksidlanish darajasini aniqlash uchun quyidagi tavsiyalardan foydalanishadi:
1-bosqich. Atomlar oddiy modda holatida oksidlanish darajasiga ega.
2-bosqich. Monoatom (ya’ni bir atomli) ionlarda atomning oksidlanish darajasi ularning zaryadiga teng.
3-bosqich. Birikmalarda: ftor-1 oksidlanish darajasini namoyon qiladi; kislorod odatda -2 oksidlanish darajasini namoyon qiladi (-l ga teng bo’lgan peroksidlar va u musbat oksidlanish darajasini namoyon qiladigan, ftor bilan hosil qilgan birikmalari bundan mustasno); vodorodga esa odatda +1 oksidlanish darajasiga ega (gidrid ioni (H) bundan mustasno) va bu holatlarda 2-qoida ustun bo’ladi.
1-bosqich. Birikmadagi qolgan barcha atomlar ham oksidlanish darajasiga ega, shunday ekan, barcha atomlarning oksidlanish darajalarining yig’indisi zarrachaning 4-qoidaga ko’ra birikmaning oksidlanish darajasini topish uchun undagi har bir atomning oksidlanish darajalarini qo’shish kerak, 3-qoidaga ko’ra kislorod odatda -2 oksidlanish darajasiga ega bo’ladi. Suv neytral birikma hisoblanadi, shuning uchun bizning oksidlanish darajalarimiz yig’indisi bo’lishi kerak. Agar biz vodorod gidrid holida deb tasavvur qilib, unga oksidlanish darajasini bersak, biz quyidagi oksidlanish darajalari yig’indisiga ega bo’lamiz: umumiy zaryadini beradi.
H2 va H2O dagi atomlarning oksidlanish darajasini aniqlash
Tavsiyalardan foydalanib 1-qoidadan boshlaymiz va shu ketma-ketlikda bajarib boramiz. Bu tartibga rioya etib, biz dastlab oddiyroq atomlar uchun oksidlanish darajasini aniqlaymiz va murakkab misollarni bir chetga surib turamiz.
H2: bu yerda 1-qoidadan foydalanish mumkin. H, bu yerda oddiy modda holatida, demak, u oksidlanish darajasiga ega.
H2O: bu holatda 1- va 2-qoidalarni qo’llab bo’lImaydi, shuning uchun ularni oʻtkazib yuborishimiz mumkin. 3-qoidaga ko’ra vodorod gidridlar holatidan tashqari odatda +l oksidlanish darajasiga ega bo’ladi. Bu yerda bizda gidrid yo’q, lekin agar bizda vodorodimiz +1 yoki -1 oksidlanish darajasiga egaligi to’grisida shubha bo’lsa, tekshirish uchun 4-qoidadan foydalanishimiz mumkin.
4-qoidaga ko’ra birikmaning oksidlanish darajasini topish uchun undagi har bir atomning oksidlanish darajalarini qo’shish kerak, 3-qoidaga ko’ra kislorod odatda -2 oksidlanish darajasiga ega bo’ladi. Suv neytral birikma hisoblanadi, shuning uchun bizning oksidlanish darajalarimiz yig’indisi bo’lishi kerak. Agar biz vodorod gidrid holida deb tasavvur qilib, unga oksidlanish darajasini bersak, biz quyidagi oksidlanish darajalari yig’indisiga ega bo’lamiz:
Bu to’g’ri emas! Agar buning o’rniga biz vodorod uchun oksidlanish darajasidan foydalansak, biz quyidagi yig’indiga ega bo’lamiz: (-2 x 1) + (+1 x 2) = 0, bu neytral molekula uchun kutilgan qiymat. Shunday qilib, 3- va 4-qoidalardan foydalanib, biz H2O dagi vodorodning oksidlanish darajasi +2 ekanini aniqlashimiz mumkin.
Muammolar
Oksidlanish darajasi tushunchasidan foydalanish quyidagi birikmalar sinflari uchun muammoli.
Yaqin elektrodegativlik atomlari orasidagi kovalent bog'larni o'z ichiga olgan birikmalar, masalan: PH3, Cl3N, turli xil elektrmanfiylik o'lchovlaridan foydalanish turli natijalar beradi. 2014-yilda YUPAK Allenning elektrodegativligi o'lchovidan foydalanishni tavsiya qildi, chunki boshqa tarozilar atomning valentlik holatini (shartli qiymatni aniqlashni murakkablashtiradigan) yoki uning oksidlanish darajasini xar xil bo'ladi.
Delokalizatsiyalangan kovalent bog'lanishlarni o'z ichiga olgan va rezonans tuzilmalari o'rtasida atomlarning oksidlanish darajasi boshqacha bo'lgan oraliq birikmalar. Misol uchun, N2O molekulasida haddan tashqari azot atomi -1 dan 0 gacha oksidlanish darajasiga ega.