व्याख्या

ऑक्सीकरण स्थितीसंयुगातील रासायनिक घटकाच्या अणूच्या अवस्थेचे परिमाणवाचक मूल्यांकन आहे, त्याच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीवर आधारित.

हे दोन्ही सकारात्मक आणि नकारात्मक मूल्ये घेते. कंपाऊंडमधील घटकाची ऑक्सिडेशन स्थिती दर्शविण्यासाठी, तुम्हाला त्याच्या चिन्हाच्या वर संबंधित चिन्हासह (“+” किंवा “-”) अरबी अंक ठेवण्याची आवश्यकता आहे.

हे लक्षात ठेवले पाहिजे की ऑक्सिडेशन स्थिती ही एक मात्रा आहे ज्याचा भौतिक अर्थ नाही, कारण ते अणूचे वास्तविक शुल्क प्रतिबिंबित करत नाही. तथापि, ही संकल्पना रसायनशास्त्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

रासायनिक घटकांच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांची सारणी

नियतकालिक सारणी D.I वापरून जास्तीत जास्त सकारात्मक आणि किमान नकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित केली जाऊ शकते. मेंडेलीव्ह. ते घटक ज्या गटात आहेत त्या गटाच्या संख्येइतके आहेत आणि अनुक्रमे "सर्वोच्च" ऑक्सिडेशन स्थिती आणि क्रमांक 8 मधील फरक.

जर आपण रासायनिक संयुगे अधिक विशिष्टपणे विचारात घेतल्यास, नॉन-ध्रुवीय बंध असलेल्या पदार्थांमध्ये घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती शून्य असते (N 2, H 2, Cl 2).

मूलभूत अवस्थेतील धातूंची ऑक्सिडेशन अवस्था शून्य असते, कारण त्यातील इलेक्ट्रॉन घनतेचे वितरण एकसमान असते.

साध्या आयनिक यौगिकांमध्ये, त्यामध्ये समाविष्ट असलेल्या घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती इलेक्ट्रिक चार्जच्या बरोबरीची असते, कारण या संयुगेच्या निर्मिती दरम्यान इलेक्ट्रॉनचे एका अणूपासून दुसऱ्या अणूमध्ये जवळजवळ संपूर्ण संक्रमण होते: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

ध्रुवीय सहसंयोजक बंधांसह संयुगेमधील घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित करताना, त्यांच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मूल्यांची तुलना केली जाते. रासायनिक बंधाच्या निर्मितीदरम्यान, इलेक्ट्रॉन अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव्ह घटकांच्या अणूंमध्ये विस्थापित होतात, नंतरच्या संयुगेमध्ये नकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती असते.

असे घटक आहेत जे केवळ एक ऑक्सिडेशन स्टेट व्हॅल्यू (फ्लोरिन, गट IA आणि IIA इत्यादी) द्वारे दर्शविले जातात. फ्लोरिन, सर्वोच्च इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मूल्याद्वारे वैशिष्ट्यीकृत, संयुगांमध्ये नेहमीच नकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती (-1) असते.

क्षारीय आणि क्षारीय पृथ्वी घटक, जे तुलनेने कमी इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मूल्याद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत, त्यांची नेहमी अनुक्रमे (+1) आणि (+2) सारखी सकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती असते.

तथापि, असे रासायनिक घटक देखील आहेत जे अनेक ऑक्सिडेशन अवस्थांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत (सल्फर - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), इ.).

एखाद्या विशिष्ट रासायनिक घटकाच्या किती आणि कोणत्या ऑक्सिडेशन अवस्था वैशिष्ट्यपूर्ण आहेत हे लक्षात ठेवणे सोपे करण्यासाठी, रासायनिक घटकांच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांचे तक्ते वापरा, जे यासारखे दिसतात:

अनुक्रमांक	रशियन / इंग्रजी नाव	रासायनिक चिन्ह	ऑक्सीकरण स्थिती
	हायड्रोजन
	हेलियम
	लिथियम
	बेरिलियम
			(-1), 0, (+1), (+2), (+3)
	कार्बन		(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4)
	नायट्रोजन / नायट्रोजन		(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)
	ऑक्सिजन		(-2), (-1), 0, (+1), (+2)
	फ्लोरिन
	सोडियम/सोडियम
	मॅग्नेशियम / मॅग्नेशियम
	ॲल्युमिनियम
	सिलिकॉन		(-4), 0, (+2), (+4)
	फॉस्फरस / फॉस्फरस		(-3), 0, (+3), (+5)
	सल्फर/सल्फर		(-2), 0, (+4), (+6)
	क्लोरीन		(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), क्वचितच (+2) आणि (+4)
	आर्गॉन / आर्गॉन
	पोटॅशियम/पोटॅशियम
	कॅल्शियम
	स्कँडियम / स्कँडियम
	टायटॅनियम		(+2), (+3), (+4)
	व्हॅनेडियम		(+2), (+3), (+4), (+5)
	क्रोम / क्रोमियम		(+2), (+3), (+6)
	मँगनीज / मँगनीज		(+2), (+3), (+4), (+6), (+7)
	लोखंड		(+2), (+3), दुर्मिळ (+4) आणि (+6)
	कोबाल्ट		(+2), (+3), क्वचितच (+4)
	निकेल		(+2), दुर्मिळ (+1), (+3) आणि (+4)
	तांबे		+1, +2, दुर्मिळ (+3)
	गॅलियम		(+3), दुर्मिळ (+2)
	जर्मेनियम / जर्मेनियम		(-4), (+2), (+4)
	आर्सेनिक/ आर्सेनिक		(-3), (+3), (+5), क्वचित (+2)
	सेलेनियम		(-2), (+4), (+6), क्वचित (+2)
	ब्रोमिन		(-1), (+1), (+5), क्वचितच (+3), (+4)
	क्रिप्टन / क्रिप्टन
	रुबिडियम / रुबिडियम
	स्ट्रॉन्टियम / स्ट्रॉन्टियम
	Yttrium / Yttrium
	Zirconium / Zirconium		(+4), दुर्मिळ (+2) आणि (+3)
	Niobium / Niobium		(+3), (+5), दुर्मिळ (+2) आणि (+4)
	मॉलिब्डेनम		(+3), (+6), दुर्मिळ (+2), (+3) आणि (+5)
	Technetium / Technetium
	रुथेनियम / रुथेनियम		(+3), (+4), (+8), दुर्मिळ (+2), (+6) आणि (+7)
	रोडियम		(+4), दुर्मिळ (+2), (+3) आणि (+6)
	पॅलेडियम		(+2), (+4), क्वचित (+6)
	चांदी		(+1), दुर्मिळ (+2) आणि (+3)
	कॅडमियम		(+2), दुर्मिळ (+1)
	इंडियम		(+3), दुर्मिळ (+1) आणि (+2)
	टिन/टिन		(+2), (+4)
	अँटिमनी / अँटिमनी		(-3), (+3), (+5), क्वचित (+4)
	Tellurium / Tellurium		(-2), (+4), (+6), क्वचित (+2)
			(-1), (+1), (+5), (+7), क्वचितच (+3), (+4)
	झेनॉन / झेनॉन
	सिझियम
	बेरियम / बेरियम
	लॅन्थॅनम / लॅन्थॅनम
	सेरिअम		(+3), (+4)
	Praseodymium / Praseodymium
	Neodymium / Neodymium		(+3), (+4)
	Promethium / Promethium
	Samarium / Samarium		(+3), दुर्मिळ (+2)
	युरोपिअम		(+3), दुर्मिळ (+2)
	गॅडोलिनियम / गॅडोलिनियम
	टर्बियम / टर्बियम		(+3), (+4)
	Dysprosium / Dysprosium
	हॉलमियम
	एर्बियम
	थुलिअम		(+3), दुर्मिळ (+2)
	Ytterbium / Ytterbium		(+3), दुर्मिळ (+2)
	ल्युटेटिअम / ल्युटेटिअम
	Hafnium / Hafnium
	टँटलम / टँटलम		(+5), दुर्मिळ (+3), (+4)
	टंगस्टन/टंगस्टन		(+6), दुर्मिळ (+2), (+3), (+4) आणि (+5)
	रेनिअम / रेनिअम		(+2), (+4), (+6), (+7), दुर्मिळ (-1), (+1), (+3), (+5)
	ऑस्मियम / ऑस्मियम		(+3), (+4), (+6), (+8), दुर्मिळ (+2)
	इरिडियम / इरिडियम		(+3), (+4), (+6), क्वचितच (+1) आणि (+2)
	प्लॅटिनम		(+2), (+4), (+6), दुर्मिळ (+1) आणि (+3)
	सोने		(+1), (+3), क्वचितच (+2)
	बुध		(+1), (+2)
	थॅलियम / थॅलियम		(+1), (+3), क्वचितच (+2)
	लीड/लीड		(+2), (+4)
	बिस्मथ		(+3), दुर्मिळ (+3), (+2), (+4) आणि (+5)
	पोलोनियम / पोलोनियम		(+2), (+4), क्वचितच (-2) आणि (+6)
	अस्टाटिन
	रेडॉन / रेडॉन
	फ्रान्सिअम
	रेडियम / रेडियम
	ऍक्टिनियम
	थोरियम
	Proactinium / Protactinium
	युरेनियम / युरेनियम		(+3), (+4), (+6), दुर्मिळ (+2) आणि (+5)

समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

उदाहरण १

उत्तर द्या आम्ही प्रत्येक प्रस्तावित परिवर्तन योजनांमध्ये फॉस्फरसची ऑक्सिडेशन स्थिती वैकल्पिकरित्या निर्धारित करू आणि नंतर योग्य उत्तर निवडू.

• फॉस्फिनमध्ये फॉस्फरसची ऑक्सिडेशन स्थिती (-3), आणि ऑर्थोफॉस्फोरिक ऍसिडमध्ये - (+5) असते. फॉस्फरसच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल: +3 → +5, i.e. प्रथम उत्तर पर्याय.
• साध्या पदार्थातील रासायनिक घटकाची ऑक्सिडेशन अवस्था शून्य असते. P 2 O 5 च्या ऑक्साईडमधील फॉस्फरसची ऑक्सिडेशन डिग्री (+5) आहे. फॉस्फरसच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल: 0 → +5, i.e. तिसरा उत्तर पर्याय.
• HPO 3 च्या आम्ल रचनामध्ये फॉस्फरसची ऑक्सिडेशन डिग्री (+5), आणि H 3 PO 2 (+1) आहे. फॉस्फरसच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल: +5 → +1, i.e. पाचवा उत्तर पर्याय.

उदाहरण २

व्यायाम करा	कंपाऊंडमधील कार्बनची ऑक्सिडेशन अवस्था (-3) आहे: अ) CH 3 Cl; b) C 2 H 2; c) HCOH; d) C 2 H 6.
उपाय	विचारलेल्या प्रश्नाचे योग्य उत्तर देण्यासाठी, आम्ही प्रत्येक प्रस्तावित संयुगेमधील कार्बन ऑक्सिडेशनची डिग्री वैकल्पिकरित्या निर्धारित करू. अ) हायड्रोजनची ऑक्सीकरण स्थिती (+1) आहे आणि क्लोरीनची (-1) स्थिती आहे. कार्बनची ऑक्सिडेशन स्थिती "x" म्हणून घेऊ: x + 3×1 + (-1) =0; उत्तर चुकीचे आहे. b) हायड्रोजनची ऑक्सीकरण स्थिती (+1) आहे. कार्बनची ऑक्सिडेशन स्थिती “y” म्हणून घेऊ: 2×y + 2×1 = 0; उत्तर चुकीचे आहे. c) हायड्रोजनची ऑक्सिडेशन अवस्था (+1), आणि ऑक्सिजनची (-2) आहे. कार्बनची ऑक्सिडेशन स्थिती “z” म्हणून घेऊ: 1 + z + (-2) +1 = 0: उत्तर चुकीचे आहे. d) हायड्रोजनची ऑक्सीकरण स्थिती (+1) आहे. कार्बनची ऑक्सिडेशन स्थिती “a” म्हणून घेऊ: 2×a + 6×1 = 0; बरोबर उत्तर.
उत्तर द्या	पर्याय (d)

1869 मध्ये डी.आय. मेंडेलीव्ह यांनी शोधलेल्या नियतकालिक कायद्याचे आधुनिक सूत्र:

घटकांचे गुणधर्म कालांतराने क्रमिक संख्येवर अवलंबून असतात.

घटकांच्या अणूंच्या इलेक्ट्रॉनिक शेलच्या रचनेतील बदलांचे अधूनमधून पुनरावृत्ती होणारे स्वरूप नियतकालिक प्रणालीच्या कालावधी आणि गटांमधून फिरताना घटकांच्या गुणधर्मांमधील नियतकालिक बदलांचे स्पष्टीकरण देते.

उदाहरणार्थ, सारणीनुसार दुसऱ्या-चौथ्या कालखंडात IA – VIIA गटांच्या घटकांच्या उच्च आणि खालच्या ऑक्सिडेशन अवस्थेतील बदल शोधूया. 3.

सकारात्मकफ्लोरिन वगळता सर्व घटक ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करतात. त्यांची मूल्ये वाढत्या आण्विक चार्जसह वाढतात आणि शेवटच्या उर्जा स्तरावरील इलेक्ट्रॉनच्या संख्येशी जुळतात (ऑक्सिजनचा अपवाद वगळता). या ऑक्सिडेशन अवस्थांना म्हणतात सर्वोच्चऑक्सिडेशन अवस्था. उदाहरणार्थ, फॉस्फरस P ची सर्वोच्च ऑक्सिडेशन अवस्था +V आहे.

नकारात्मकऑक्सिडेशन अवस्था कार्बन C, सिलिकॉन Si आणि जर्मेनियम Ge पासून सुरू होणाऱ्या घटकांद्वारे प्रदर्शित केल्या जातात. त्यांची मूल्ये आठ पर्यंत गहाळ झालेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येइतकी आहेत. या ऑक्सिडेशन अवस्थांना म्हणतात कनिष्ठऑक्सिडेशन अवस्था. उदाहरणार्थ, शेवटच्या उर्जा पातळीवर फॉस्फरस अणू P मध्ये तीन इलेक्ट्रॉन आठ ते गहाळ आहेत, याचा अर्थ फॉस्फरस P ची सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थिती – III आहे.

उच्च आणि निम्न ऑक्सिडेशन अवस्थेची मूल्ये वेळोवेळी पुनरावृत्ती केली जातात, गटांमध्ये एकरूप होतात; उदाहरणार्थ, IVA गटामध्ये, कार्बन C, सिलिकॉन Si आणि जर्मेनियम Ge ची ऑक्सिडेशन अवस्था +IV आणि सर्वात कमी ऑक्सिडेशन अवस्था - IV आहे.

ऑक्सिडेशन अवस्थेतील बदलांची ही नियतकालिकता घटकांच्या रासायनिक संयुगेच्या रचना आणि गुणधर्मांमधील नियतकालिक बदलांमध्ये दिसून येते.

IA-VIA गटांच्या 1ल्या-6व्या कालखंडातील घटकांच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीमधील नियतकालिक बदल अशाच प्रकारे शोधले जाऊ शकतात (तक्ता 4).

आवर्त सारणीच्या प्रत्येक कालखंडात, घटकांची विद्युत ऋणात्मकता वाढत्या अणुक्रमांकाने (डावीकडून उजवीकडे) वाढते.

प्रत्येकात गटनियतकालिक सारणीमध्ये, अणुक्रमांक वाढल्याने (वरपासून खालपर्यंत) विद्युत ऋणात्मकता कमी होते. पहिल्या ते सहाव्या कालावधीतील घटकांमध्ये फ्लोरिन एफ सर्वात जास्त आहे आणि सीझियम Cs मध्ये सर्वात कमी इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी आहे.

ठराविक नॉनमेटल्समध्ये उच्च विद्युत ऋणात्मकता असते, तर विशिष्ट धातूंमध्ये कमी विद्युत ऋणात्मकता असते.

भाग A, B साठी कार्यांची उदाहरणे

1. चौथ्या कालावधीत घटकांची संख्या समान आहे

2. Na ते Cl पर्यंतच्या 3र्या कालावधीतील घटकांचे धातूचे गुणधर्म

1) मजबूत व्हा

२) कमजोर होणे

3) बदलू नका

4) मला माहित नाही

3. वाढत्या अणुक्रमांकासह हॅलोजनचे नॉनमेटॅलिक गुणधर्म

1) वाढ

२) कमी

3) अपरिवर्तित रहा

4) मला माहित नाही

4. Zn – Hg – Co – Cd या घटकांच्या मालिकेत, गटात समाविष्ट नसलेला एक घटक आहे

5. घटकांचे धातूचे गुणधर्म अनेक प्रकारे वाढतात

१) इन – गा – अल

2) K – Rb – Sr

3) Ge – Ga – Tl

4) Li – Be – Mg

6. अल – Si – C – N घटकांच्या मालिकेतील अधातू गुणधर्म

1) वाढ

२) कमी

3) बदलू नका

4) मला माहित नाही

7. मूलद्रव्यांच्या मालिकेत O – S – Se – अणूचे ते आकार ( त्रिज्या ).

1) कमी

२) वाढ

3) बदलू नका

4) मला माहित नाही

8. P – Si – Al – Mg या घटकांच्या मालिकेत, अणूचे परिमाण (रेडीआय) आहेत.

1) कमी

२) वाढ

3) बदलू नका

4) मला माहित नाही

9. सह घटक फॉस्फरस साठी कमीविद्युत ऋणात्मकता आहे

10. एक रेणू ज्यामध्ये इलेक्ट्रॉनची घनता फॉस्फरस अणूकडे हलविली जाते

11. उच्चघटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती ऑक्साइड आणि फ्लोराईड्सच्या संचामध्ये प्रकट होते

1) ClO 2, PCl 5, SeCl 4, SO 3

2) PCl, Al 2 O 3, KCl, CO

3) SeO 3, BCl 3, N 2 O 5, CaCl 2

4) AsCl 5, SeO 2, SCl 2, Cl 2 O 7

12. सर्वात कमीघटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती - त्यांच्या हायड्रोजन संयुगे आणि सेट फ्लोराइड्समध्ये

1) ClF 3, NH 3, NaH, OF 2

२) H 3 S + , NH+, SiH 4 , H 2 Se

3) CH 4, BF 4, H 3 O +, PF 3

4) PH 3, NF+, HF 2, CF 4

13. मल्टीव्हॅलेंट अणूसाठी व्हॅलेन्सी समान आहेसंयुगांच्या मालिकेत

1) SiH 4 – AsH 3 – CF 4

२) पीएच ३ – बीएफ ३ – सीएलएफ ३

3) AsF 3 – SiCl 4 – IF 7

4) H 2 O – BClg – NF 3

14. पदार्थ किंवा आयनचे सूत्र आणि त्यातील कार्बनची ऑक्सीकरण स्थिती यांच्यातील पत्रव्यवहार दर्शवा

अनेक शालेय पाठ्यपुस्तके आणि हस्तपुस्तिका व्हॅलेन्सीवर आधारित सूत्रे कशी तयार करायची हे शिकवतात, अगदी आयनिक बंध असलेल्या संयुगेसाठी. सूत्रे काढण्याची प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी, आमच्या मते, हे स्वीकार्य आहे. परंतु तुम्हाला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की वरील कारणांमुळे हे पूर्णपणे बरोबर नाही.

अधिक सार्वत्रिक संकल्पना म्हणजे ऑक्सिडेशन स्टेटची संकल्पना. अणूंच्या ऑक्सिडेशन अवस्थेची मूल्ये, तसेच व्हॅलेन्सी मूल्ये वापरून, तुम्ही रासायनिक सूत्रे तयार करू शकता आणि सूत्र एकके लिहू शकता.

ऑक्सीकरण स्थिती- हे कणातील अणूचे सशर्त शुल्क आहे (रेणू, आयन, रॅडिकल), ज्याची गणना अंदाजे कणातील सर्व बंध आयनिक आहेत.

ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित करण्यापूर्वी, बंधित अणूंच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीची तुलना करणे आवश्यक आहे. उच्च विद्युत ऋणात्मकता मूल्य असलेल्या अणूची नकारात्मक ऑक्सीकरण स्थिती असते आणि कमी विद्युत ऋणात्मकता असलेल्या अणूची सकारात्मक ऑक्सीकरण स्थिती असते.

ऑक्सिडेशन स्थितीची गणना करताना अणूंच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मूल्यांची वस्तुनिष्ठपणे तुलना करण्यासाठी, 2013 मध्ये IUPAC ने ॲलन स्केल वापरण्याची शिफारस केली.

* म्हणून, उदाहरणार्थ, ॲलन स्केलनुसार, नायट्रोजनची इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी 3.066 आहे आणि क्लोरीन 2.869 आहे.

वरील व्याख्या उदाहरणांसह स्पष्ट करू. चला पाण्याच्या रेणूचे संरचनात्मक सूत्र तयार करू.

सहसंयोजक ध्रुवीय O-H बंध निळ्या रंगात दर्शविले आहेत.

चला कल्पना करूया की दोन्ही बंध सहसंयोजक नसून आयनिक आहेत. जर ते आयनिक असतील, तर प्रत्येक हायड्रोजन अणूमधून एक इलेक्ट्रॉन अधिक इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह ऑक्सिजन अणूमध्ये स्थानांतरित होईल. ही संक्रमणे निळ्या बाणांनी दर्शवू.

*त्यातउदाहरणार्थ, बाण इलेक्ट्रॉनचे संपूर्ण हस्तांतरण दृश्यमानपणे स्पष्ट करण्यासाठी काम करतो, आणि प्रेरक प्रभाव स्पष्ट करण्यासाठी नाही.

हे लक्षात घेणे सोपे आहे की बाणांची संख्या हस्तांतरित केलेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या दर्शवते आणि त्यांची दिशा इलेक्ट्रॉन हस्तांतरणाची दिशा दर्शवते.

ऑक्सिजन अणूवर निर्देशित केलेले दोन बाण आहेत, ज्याचा अर्थ दोन इलेक्ट्रॉन ऑक्सिजन अणूमध्ये हस्तांतरित केले जातात: 0 + (-2) = -2. ऑक्सिजनच्या अणूवर -2 चा चार्ज तयार होतो. ही पाण्याच्या रेणूमध्ये ऑक्सिजनची ऑक्सीकरण स्थिती आहे.

प्रत्येक हायड्रोजन अणू एक इलेक्ट्रॉन गमावतो: 0 - (-1) = +1. याचा अर्थ हायड्रोजन अणूंची ऑक्सिडेशन स्थिती +1 असते.

ऑक्सिडेशन अवस्थांची बेरीज नेहमी कणाच्या एकूण शुल्काप्रमाणे असते.

उदाहरणार्थ, पाण्याच्या रेणूमध्ये ऑक्सिडेशन अवस्थांची बेरीज आहे: +1(2) + (-2) = 0. रेणू एक विद्युत तटस्थ कण आहे.

जर आपण आयनमधील ऑक्सिडेशन अवस्थांची गणना केली, तर ऑक्सिडेशन अवस्थांची बेरीज, त्यानुसार, त्याच्या शुल्काच्या समान आहे.

ऑक्सिडेशन स्थिती मूल्य सामान्यतः घटक चिन्हाच्या वरच्या उजव्या कोपर्यात सूचित केले जाते. शिवाय, चिन्ह क्रमांकासमोर लिहिलेले आहे. जर चिन्ह क्रमांकानंतर आले तर हा आयनचा चार्ज आहे.

उदाहरणार्थ, S-2 हा ऑक्सिडेशन अवस्थेतील एक सल्फर अणू आहे -2, S 2- एक सल्फर आयनॉन आहे ज्याचा चार्ज -2 आहे.

S +6 O -2 4 2- - सल्फेट आयनमधील अणूंच्या ऑक्सिडेशन स्थितीची मूल्ये (आयनचा चार्ज हिरव्या रंगात हायलाइट केला जातो).

आता जेव्हा कंपाऊंडमध्ये मिश्रित बंध असतात तेव्हा केस विचारात घ्या: Na 2 SO 4. सल्फेट आयन आणि सोडियम केशन्समधील बंध आयनिक असतात, सल्फेट आयनमधील सल्फर अणू आणि ऑक्सिजन अणू यांच्यातील बंध सहसंयोजक ध्रुवीय असतात. चला सोडियम सल्फेटचे ग्राफिक सूत्र लिहू आणि इलेक्ट्रॉन संक्रमणाची दिशा दर्शवण्यासाठी बाण वापरू.

*स्ट्रक्चरल फॉर्म्युला कण (रेणू, आयन, रॅडिकल) मध्ये सहसंयोजक बंधांचा क्रम प्रदर्शित करतो. संरचनात्मक सूत्रे फक्त सहसंयोजक बंध असलेल्या कणांसाठी वापरली जातात. आयनिक बंध असलेल्या कणांसाठी, संरचनात्मक सूत्राच्या संकल्पनेला काही अर्थ नाही. जर कणात आयनिक बंध असतील तर ग्राफिकल फॉर्म्युला वापरला जातो.

आपण पाहतो की सहा इलेक्ट्रॉन मध्यवर्ती सल्फर अणू सोडतात, याचा अर्थ सल्फरची ऑक्सीकरण स्थिती 0 - (-6) = +6 आहे.

टर्मिनल ऑक्सिजन अणू प्रत्येक दोन इलेक्ट्रॉन घेतात, म्हणजे त्यांची ऑक्सिडेशन अवस्था 0 + (-2) = -2 असते.

ब्रिजिंग ऑक्सिजन अणू प्रत्येक दोन इलेक्ट्रॉन स्वीकारतात आणि त्यांची ऑक्सिडेशन स्थिती -2 असते.

स्ट्रक्चरल-ग्राफिकल फॉर्म्युला वापरून ऑक्सिडेशनची डिग्री निर्धारित करणे देखील शक्य आहे, जेथे सहसंयोजक बंध डॅशद्वारे दर्शविले जातात आणि आयनचा चार्ज दर्शविला जातो.

या सूत्रामध्ये, ब्रिजिंग ऑक्सिजन अणूंवर आधीपासूनच एकल ऋण शुल्क आहे आणि सल्फर अणू -1 + (-1) = -2 मधून एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन त्यांच्याकडे येतो, याचा अर्थ त्यांच्या ऑक्सिडेशन अवस्था -2 च्या समान आहेत.

सोडियम आयनच्या ऑक्सिडेशनची डिग्री त्यांच्या शुल्काच्या समान आहे, म्हणजे. +1.

पोटॅशियम सुपरऑक्साइड (सुपरऑक्साइड) मधील घटकांच्या ऑक्सिडेशन अवस्था निर्धारित करू. हे करण्यासाठी, पोटॅशियम सुपरऑक्साइडसाठी ग्राफिकल फॉर्म्युला तयार करू आणि बाणाने इलेक्ट्रॉनचे पुनर्वितरण दाखवू. O-O बाँड हे सहसंयोजक नॉन-ध्रुवीय बंध आहे, त्यामुळे ते इलेक्ट्रॉनचे पुनर्वितरण सूचित करत नाही.

* सुपरऑक्साइड आयन एक मूलगामी आयन आहे. एका ऑक्सिजन अणूचा औपचारिक चार्ज -1 आहे, आणि दुसरा, जोड नसलेल्या इलेक्ट्रॉनसह, 0 आहे.

आपण पाहतो की पोटॅशियमची ऑक्सिडेशन स्थिती +1 आहे. सूत्रामध्ये पोटॅशियमच्या विरुद्ध लिहिलेल्या ऑक्सिजन अणूची ऑक्सीकरण स्थिती -1 आहे. दुसऱ्या ऑक्सिजन अणूची ऑक्सीकरण स्थिती 0 आहे.

त्याच प्रकारे, आपण स्ट्रक्चरल-ग्राफिक सूत्र वापरून ऑक्सिडेशनची डिग्री निर्धारित करू शकता.

वर्तुळे पोटॅशियम आयन आणि ऑक्सिजन अणूंपैकी एकाचे औपचारिक शुल्क दर्शवतात. या प्रकरणात, औपचारिक शुल्काची मूल्ये ऑक्सिडेशन स्थितींच्या मूल्यांशी जुळतात.

सुपरऑक्साइड आयनमधील दोन्ही ऑक्सिजन अणूंच्या ऑक्सिडेशन अवस्था भिन्न असल्याने, आपण गणना करू शकतो अंकगणित म्हणजे ऑक्सिडेशन स्थितीऑक्सिजन.

ते / 2 = - 1/2 = -0.5 च्या समान असेल.

अंकगणित सरासरी ऑक्सिडेशन अवस्थांची मूल्ये सामान्यत: ऑक्सिडेशन अवस्थांची बेरीज प्रणालीच्या एकूण शुल्काइतकी आहे हे दर्शविण्यासाठी एकूण सूत्रे किंवा सूत्र एककांमध्ये दर्शविली जाते.

सुपरऑक्साइडच्या बाबतीत: +1 + 2(-0.5) = 0

इलेक्ट्रॉन-डॉट फॉर्म्युला वापरून ऑक्सिडेशन अवस्था निर्धारित करणे सोपे आहे, ज्यामध्ये एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड्या आणि सहसंयोजक बंधांचे इलेक्ट्रॉन ठिपक्यांद्वारे दर्शविले जातात.

ऑक्सिजन व्हीआयए गटाचा एक घटक आहे, म्हणून त्याच्या अणूमध्ये 6 व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. चला कल्पना करूया की पाण्याच्या रेणूमधील बंध आयनिक आहेत, या प्रकरणात ऑक्सिजन अणूला इलेक्ट्रॉनचा ऑक्टेट प्राप्त होईल.

ऑक्सिजनची ऑक्सीकरण स्थिती अनुरुप आहे: 6 - 8 = -2.

एक हायड्रोजन अणू: 1 - 0 = +1

या संकल्पनेचे सार समजून घेण्यासाठी ग्राफिक सूत्रांचा वापर करून ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित करण्याची क्षमता अमूल्य आहे; जर आपण अजैविक पदार्थांशी व्यवहार करत असाल, तर आण्विक सूत्रे आणि सूत्र एकके वापरून ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित करण्यात सक्षम असणे आवश्यक आहे.

हे करण्यासाठी, सर्वप्रथम तुम्हाला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की ऑक्सिडेशन अवस्था स्थिर आणि परिवर्तनीय असू शकतात. स्थिर ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करणारे घटक लक्षात ठेवले पाहिजेत.

कोणताही रासायनिक घटक उच्च आणि निम्न ऑक्सिडेशन अवस्थांद्वारे दर्शविला जातो.

सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थिती- बाह्य इलेक्ट्रॉन लेयरवर जास्तीत जास्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त केल्यामुळे अणूला प्राप्त होणारे हे शुल्क आहे.

हे पाहता, सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थितीचे नकारात्मक मूल्य असते,धातूंचा अपवाद वगळता, ज्यांचे अणू कमी विद्युत ऋणात्मक मूल्यांमुळे कधीही इलेक्ट्रॉन स्वीकारत नाहीत. धातूंची सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थिती 0 असते.

मुख्य उपसमूहातील बहुतेक नॉनमेटल्स त्यांचा बाह्य इलेक्ट्रॉन स्तर आठ इलेक्ट्रॉन्सने भरण्याचा प्रयत्न करतात, त्यानंतर अणू स्थिर कॉन्फिगरेशन प्राप्त करतो ( ऑक्टेट नियम). म्हणून, सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित करण्यासाठी, अणूला ऑक्टेटपर्यंत पोहोचण्यासाठी किती व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉनची कमतरता आहे हे समजून घेणे आवश्यक आहे.

उदाहरणार्थ, नायट्रोजन एक गट VA घटक आहे, याचा अर्थ नायट्रोजन अणूमध्ये पाच व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. नायट्रोजन अणू ऑक्टेटपेक्षा तीन इलेक्ट्रॉन कमी आहे. याचा अर्थ नायट्रोजनची सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थिती आहे: 0 + (-3) = -3

यौगिकांमधील घटकांची स्थिती वैशिष्ट्यीकृत करण्यासाठी, ऑक्सिडेशन स्थितीची संकल्पना सादर केली गेली.

व्याख्या

दिलेल्या घटकाच्या अणूपासून किंवा संयुगातील दिलेल्या घटकाच्या अणूपासून विस्थापित झालेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येला म्हणतात. ऑक्सिडेशन स्थिती.

सकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती दिलेल्या अणूमधून विस्थापित झालेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या दर्शवते आणि नकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती दिलेल्या अणूकडे विस्थापित झालेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या दर्शवते.

या व्याख्येवरून असे दिसून येते की नॉन-ध्रुवीय बंध असलेल्या संयुगेमध्ये घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती शून्य असते. अशा संयुगांची उदाहरणे म्हणजे एकसारखे अणू (N 2, H 2, Cl 2) असलेले रेणू.

मूलभूत अवस्थेतील धातूंची ऑक्सिडेशन अवस्था शून्य असते, कारण त्यातील इलेक्ट्रॉन घनतेचे वितरण एकसमान असते.

साध्या आयनिक यौगिकांमध्ये, त्यामध्ये समाविष्ट असलेल्या घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती इलेक्ट्रिक चार्जच्या बरोबरीची असते, कारण या संयुगेच्या निर्मिती दरम्यान इलेक्ट्रॉनचे एका अणूपासून दुसऱ्या अणूमध्ये जवळजवळ संपूर्ण संक्रमण होते: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .

ध्रुवीय सहसंयोजक बंधांसह संयुगेमधील घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती निर्धारित करताना, त्यांच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मूल्यांची तुलना केली जाते. रासायनिक बंधाच्या निर्मितीदरम्यान, इलेक्ट्रॉन अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव्ह घटकांच्या अणूंमध्ये विस्थापित होतात, नंतरच्या संयुगेमध्ये नकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती असते.

सर्वोच्च ऑक्सिडेशन स्थिती

जे घटक त्यांच्या संयुगांमध्ये भिन्न ऑक्सिडेशन अवस्था प्रदर्शित करतात त्यांच्यासाठी, सर्वोच्च (जास्तीत जास्त सकारात्मक) आणि सर्वात कमी (किमान नकारात्मक) ऑक्सिडेशन अवस्था आहेत. रासायनिक घटकाची सर्वोच्च ऑक्सिडेशन स्थिती सामान्यतः मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीतील गट क्रमांकाशी जुळते. फ्लोरिन (ऑक्सिडेशन स्थिती -1 आहे, आणि घटक VIIA गटात स्थित आहे), ऑक्सिजन (ऑक्सिडेशन स्थिती +2 आहे, आणि घटक VIA गटात स्थित आहे), हेलियम, निऑन, आर्गॉन (ऑक्सिडेशन स्थिती 0 आहे, आणि घटक VIII गटात स्थित आहेत), तसेच कोबाल्ट आणि निकेल उपसमूहाचे घटक (ऑक्सिडेशन स्थिती +2 आहे आणि घटक VIII गटात स्थित आहेत), ज्यासाठी सर्वोच्च ऑक्सिडेशन स्थिती एका संख्येद्वारे व्यक्त केली जाते ज्याचे मूल्य आहे ते ज्या गटाचे आहेत त्यांच्या संख्येपेक्षा कमी. याउलट, तांबे उपसमूहाच्या घटकांमध्ये एकापेक्षा जास्त ऑक्सिडेशन स्थिती असते, जरी ते गट I चे आहेत (तांबे आणि चांदीची जास्तीत जास्त सकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती +2, सोने +3 आहे).

समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

उदाहरण १

उत्तर द्या आम्ही प्रत्येक प्रस्तावित परिवर्तन योजनांमध्ये सल्फर ऑक्सिडेशनची डिग्री वैकल्पिकरित्या निर्धारित करू आणि नंतर योग्य उत्तर निवडू.

• हायड्रोजन सल्फाइडमध्ये, सल्फरची ऑक्सीकरण स्थिती (-2) असते आणि साध्या पदार्थात - सल्फर - 0:

सल्फरच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल: -2 → 0, म्हणजे. सहावे उत्तर.

• एका साध्या पदार्थात - सल्फर - सल्फरची ऑक्सीकरण स्थिती 0 असते आणि SO 3 - (+6) मध्ये:

सल्फरच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल: 0 → +6, i.e. चौथा उत्तर पर्याय.

• गंधकयुक्त ऍसिडमध्ये, सल्फरची ऑक्सीकरण स्थिती (+4) असते आणि साध्या पदार्थात - सल्फर - 0:

1×2 +x+ 3×(-2) =0;

सल्फरच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल: +4 → 0, i.e. तिसरा उत्तर पर्याय.

उदाहरण २

व्यायाम करा	नायट्रोजन कंपाऊंडमध्ये व्हॅलेन्सी III आणि ऑक्सिडेशन स्थिती (-3) प्रदर्शित करते: अ) N 2 H 4 ; b) NH 3; c) NH 4 Cl; d) N 2 O 5
उपाय	विचारलेल्या प्रश्नाचे योग्य उत्तर देण्यासाठी, आम्ही वैकल्पिकरित्या प्रस्तावित संयुगांमध्ये नायट्रोजनची व्हॅलेन्सी आणि ऑक्सिडेशन स्थिती निश्चित करू. a) हायड्रोजनची व्हॅलेन्स नेहमी I सारखी असते. हायड्रोजनच्या व्हॅलेन्सच्या एककांची एकूण संख्या 4 (1 × 4 = 4) असते. मिळवलेले मूल्य रेणूमधील नायट्रोजन अणूंच्या संख्येने विभाजित करू: 4/2 = 2, म्हणून, नायट्रोजनची व्हॅलेंसी II आहे. हा उत्तर पर्याय चुकीचा आहे. b) हायड्रोजनची व्हॅलेन्स नेहमी I बरोबर असते. हायड्रोजन व्हॅलेन्सच्या एकूण एककांची संख्या 3 (1 × 3 = 3) च्या समान असते. मिळवलेले मूल्य रेणूमधील नायट्रोजन अणूंच्या संख्येने विभाजित करू: 3/1 = 2, म्हणून, नायट्रोजनची व्हॅलेंसी III आहे. अमोनियामधील नायट्रोजनची ऑक्सिडेशन डिग्री (-3): हे योग्य उत्तर आहे.
उत्तर द्या	पर्याय (ब)

विद्युत ऋणात्मकता, रासायनिक घटकांच्या अणूंच्या इतर गुणधर्मांप्रमाणे, घटकाच्या वाढत्या अणुसंख्येसह वेळोवेळी बदलते:

वरील आलेख घटकाच्या अणुक्रमांकावर अवलंबून मुख्य उपसमूहांच्या घटकांच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीमधील बदलांची नियतकालिकता दर्शवितो.

नियतकालिक सारणीचा उपसमूह खाली हलवताना, रासायनिक घटकांची विद्युत ऋणात्मकता कमी होते आणि कालखंडात उजवीकडे जाताना ते वाढते.

इलेक्ट्रोनगेटिव्हिटी घटकांची गैर-धातुत्व प्रतिबिंबित करते: इलेक्ट्रोनगेटिव्हिटी मूल्य जितके जास्त असेल तितके अधिक नॉनमेटॅलिक गुणधर्म घटकांचे असतात.

ऑक्सीकरण स्थिती

कंपाऊंडमधील घटकाची ऑक्सिडेशन स्थिती कशी मोजायची?

1) साध्या पदार्थांमधील रासायनिक घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती नेहमीच शून्य असते.

2) असे घटक आहेत जे जटिल पदार्थांमध्ये ऑक्सिडेशनची स्थिर स्थिती प्रदर्शित करतात:

3) रासायनिक घटक आहेत जे बहुसंख्य संयुगांमध्ये स्थिर ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करतात. या घटकांचा समावेश आहे:

घटक	जवळजवळ सर्व संयुगांमध्ये ऑक्सीकरण स्थिती	अपवाद
हायड्रोजन एच	+1	अल्कली आणि अल्कधर्मी पृथ्वी धातूंचे हायड्राइड्स, उदाहरणार्थ:
ऑक्सिजन ओ	-2	हायड्रोजन आणि मेटल पेरोक्साइड्स: ऑक्सिजन फ्लोराईड -

4) रेणूमधील सर्व अणूंच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांची बीजगणितीय बेरीज नेहमी शून्य असते. आयनमधील सर्व अणूंच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांची बीजगणितीय बेरीज आयनच्या चार्जाइतकी असते.

5) सर्वोच्च (जास्तीत जास्त) ऑक्सिडेशन स्थिती गट क्रमांकाच्या समान आहे. या नियमात न येणारे अपवाद म्हणजे गट I च्या दुय्यम उपसमूहाचे घटक, गट VIII च्या दुय्यम उपसमूहाचे घटक, तसेच ऑक्सिजन आणि फ्लोरिन.

रासायनिक घटक ज्यांचा गट क्रमांक त्यांच्या सर्वोच्च ऑक्सिडेशन स्थितीशी जुळत नाही (लक्षात ठेवणे अनिवार्य)

६) धातूंची सर्वात कमी ऑक्सिडेशन अवस्था नेहमी शून्य असते आणि धातू नसलेली सर्वात कमी ऑक्सिडेशन अवस्था सूत्रानुसार मोजली जाते:

नॉन-मेटलची सर्वात कमी ऑक्सिडेशन स्थिती = गट संख्या − 8

वर सादर केलेल्या नियमांच्या आधारे, आपण कोणत्याही पदार्थातील रासायनिक घटकाची ऑक्सिडेशन स्थिती स्थापित करू शकता.

विविध संयुगांमधील घटकांच्या ऑक्सिडेशन अवस्था शोधणे

उदाहरण १

सल्फ्यूरिक ऍसिडमधील सर्व घटकांच्या ऑक्सिडेशन स्थिती निश्चित करा.

उपाय:

चला सल्फ्यूरिक ऍसिडचे सूत्र लिहू:

सर्व जटिल पदार्थांमध्ये हायड्रोजनची ऑक्सीकरण स्थिती +1 आहे (मेटल हायड्राइड्स वगळता).

सर्व जटिल पदार्थांमध्ये ऑक्सिजनची ऑक्सिडेशन स्थिती -2 आहे (पेरोक्साइड आणि ऑक्सिजन फ्लोराइड ऑफ 2 वगळता). ज्ञात ऑक्सिडेशन अवस्थांची मांडणी करूया:

सल्फरची ऑक्सिडेशन अवस्था म्हणून दर्शवू x:

सल्फ्यूरिक ऍसिड रेणू, कोणत्याही पदार्थाच्या रेणूप्रमाणे, सामान्यतः विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतो, कारण रेणूमधील सर्व अणूंच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांची बेरीज शून्य आहे. योजनाबद्धरित्या हे खालीलप्रमाणे चित्रित केले जाऊ शकते:

त्या. आम्हाला खालील समीकरण मिळाले:

चला ते सोडवू:

अशा प्रकारे, सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये सल्फरची ऑक्सीकरण स्थिती +6 आहे.

उदाहरण २

अमोनियम डायक्रोमेटमधील सर्व घटकांची ऑक्सिडेशन स्थिती निश्चित करा.

उपाय:

अमोनियम डायक्रोमेटचे सूत्र लिहू:

मागील प्रकरणाप्रमाणे, आम्ही हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनच्या ऑक्सिडेशन स्थितीची व्यवस्था करू शकतो:

तथापि, आपण पाहतो की एकाच वेळी दोन रासायनिक घटकांच्या ऑक्सिडेशन अवस्था अज्ञात आहेत - नायट्रोजन आणि क्रोमियम. म्हणून, आम्ही मागील उदाहरणाप्रमाणेच ऑक्सिडेशन अवस्था शोधू शकत नाही (दोन चलांसह एका समीकरणात एकच समाधान नाही).

आपण या वस्तुस्थितीकडे लक्ष वेधू या की हा पदार्थ क्षारांच्या वर्गाशी संबंधित आहे आणि त्यानुसार, आयनिक रचना आहे. मग आपण बरोबर म्हणू शकतो की अमोनियम डायक्रोमेटच्या रचनेत NH 4 + cations समाविष्ट आहेत (या केशनचा चार्ज विद्राव्यता सारणीमध्ये पाहिला जाऊ शकतो). परिणामी, अमोनियम डायक्रोमेटच्या फॉर्म्युला युनिटमध्ये दोन सकारात्मक एकल चार्ज केलेले NH 4 + cations असल्याने, डायक्रोमेट आयनचा चार्ज -2 च्या बरोबरीचा असतो, कारण पदार्थ संपूर्णपणे विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतो. त्या. पदार्थ NH 4 + cations आणि Cr 2 O 7 2- anions द्वारे तयार होतो.

आपल्याला हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनच्या ऑक्सिडेशन अवस्था माहित आहेत. आयनमधील सर्व घटकांच्या अणूंच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांची बेरीज चार्जच्या बरोबरीची आहे हे जाणून घेणे आणि नायट्रोजन आणि क्रोमियमच्या ऑक्सिडेशन स्थिती दर्शवणे xआणि yत्यानुसार, आम्ही लिहू शकतो:

त्या. आम्हाला दोन स्वतंत्र समीकरणे मिळतात:

ज्याचे निराकरण करणे, आम्ही शोधतो xआणि y:

अशा प्रकारे, अमोनियम डायक्रोमेटमध्ये नायट्रोजनच्या ऑक्सीकरण अवस्था -3, हायड्रोजन +1, क्रोमियम +6 आणि ऑक्सिजन -2 आहेत.

सेंद्रिय पदार्थांमधील घटकांची ऑक्सिडेशन अवस्था कशी ठरवायची ते तुम्ही वाचू शकता.

व्हॅलेन्स

अणूंचे व्हॅलेन्स रोमन अंकांद्वारे दर्शविले जाते: I, II, III, इ.

अणूची व्हॅलेन्स क्षमता प्रमाणावर अवलंबून असते:

1) जोडलेले इलेक्ट्रॉन

2) व्हॅलेन्स पातळीच्या ऑर्बिटल्समध्ये एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड्या

3) व्हॅलेन्स पातळीचे रिक्त इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स

हायड्रोजन अणूची व्हॅलेन्स शक्यता

हायड्रोजन अणूचे इलेक्ट्रॉन ग्राफिक सूत्र चित्रण करूया:

असे म्हटले गेले आहे की तीन घटक व्हॅलेन्सच्या शक्यतांवर प्रभाव टाकू शकतात - जोड नसलेल्या इलेक्ट्रॉनची उपस्थिती, बाह्य स्तरावर एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड्यांची उपस्थिती आणि बाह्य स्तरावर रिक्त (रिक्त) ऑर्बिटल्सची उपस्थिती. बाहेरील (आणि फक्त) ऊर्जेच्या स्तरावर आपल्याला एक न जोडलेला इलेक्ट्रॉन दिसतो. याच्या आधारे, हायड्रोजनमध्ये I चे व्हॅलेन्स निश्चितपणे असू शकते. तथापि, पहिल्या उर्जेच्या पातळीमध्ये फक्त एक उपस्तर असतो - एस,त्या बाह्य स्तरावरील हायड्रोजन अणूमध्ये एकटे इलेक्ट्रॉन जोड्या नाहीत किंवा रिक्त कक्षा नाहीत.

अशा प्रकारे, हायड्रोजन अणू प्रदर्शित करू शकणारी एकमेव व्हॅलेन्सी म्हणजे I.

कार्बन अणूची व्हॅलेन्स शक्यता

कार्बन अणूच्या इलेक्ट्रॉनिक रचनेचा विचार करूया. जमिनीच्या स्थितीत, त्याच्या बाह्य स्तराचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन खालीलप्रमाणे आहे:

त्या. उत्तेजित कार्बन अणूच्या बाह्य उर्जेच्या पातळीवर जमिनीच्या स्थितीत 2 जोडलेले इलेक्ट्रॉन असतात. या अवस्थेत ते II चे व्हॅलेन्स प्रदर्शित करू शकते. तथापि, जेव्हा उर्जा दिली जाते तेव्हा कार्बन अणू सहजपणे उत्तेजित अवस्थेत जातो आणि या प्रकरणात बाह्य स्तराचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन असे स्वरूप घेते:

कार्बन अणूच्या उत्तेजित होण्याच्या प्रक्रियेवर विशिष्ट प्रमाणात ऊर्जा खर्च केली जाते हे तथ्य असूनही, खर्च चार सहसंयोजक बंधांच्या निर्मितीद्वारे भरपाईपेक्षा जास्त आहे. या कारणास्तव, व्हॅलेन्सी IV हे कार्बन अणूचे अधिक वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. उदाहरणार्थ, कार्बन डायऑक्साइड, कार्बोनिक ऍसिड आणि पूर्णपणे सर्व सेंद्रिय पदार्थांच्या रेणूंमध्ये कार्बनमध्ये व्हॅलेन्सी IV असते.

न जोडलेल्या इलेक्ट्रॉन्स आणि एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड्यांच्या व्यतिरिक्त, रिक्त () व्हॅलेन्स लेव्हल ऑर्बिटल्सची उपस्थिती देखील व्हॅलेन्सच्या शक्यतांवर परिणाम करते. भरलेल्या स्तरावर अशा ऑर्बिटल्सची उपस्थिती ही वस्तुस्थिती दर्शवते की अणू इलेक्ट्रॉन जोडी स्वीकारणारा म्हणून कार्य करू शकतो, म्हणजे. दाता-स्वीकारक यंत्रणेद्वारे अतिरिक्त सहसंयोजक बंध तयार करणे. उदाहरणार्थ, अपेक्षेच्या विरुद्ध, कार्बन मोनोऑक्साइड CO रेणूमध्ये बाँड दुप्पट नसून तिप्पट आहे, जसे की खालील चित्रात स्पष्टपणे दर्शविले आहे:

नायट्रोजन अणूची व्हॅलेन्स शक्यता

नायट्रोजन अणूच्या बाह्य ऊर्जा पातळीसाठी इलेक्ट्रॉनिक ग्राफिक सूत्र लिहू:

वरील उदाहरणावरून दिसून येते की, नायट्रोजन अणूच्या सामान्य स्थितीत 3 जोडलेले इलेक्ट्रॉन असतात, आणि म्हणून ते III चे व्हॅलेन्स प्रदर्शित करण्यास सक्षम आहे असे गृहीत धरणे तर्कसंगत आहे. खरंच, अमोनिया (NH 3), नायट्रस ऍसिड (HNO 2), नायट्रोजन ट्रायक्लोराईड (NCl 3) इत्यादींच्या रेणूंमध्ये तीनची व्हॅलेन्स दिसून येते.

वर असे म्हटले होते की रासायनिक घटकाच्या अणूचे व्हॅलेन्स केवळ न जोडलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येवर अवलंबून नाही तर एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड्यांच्या उपस्थितीवर देखील अवलंबून असते. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की दोन अणू एकमेकांना एक इलेक्ट्रॉन प्रदान करतात तेव्हाच एक सहसंयोजक रासायनिक बंध तयार होऊ शकत नाहीत, परंतु जेव्हा एक अणू इलेक्ट्रॉनच्या एकाकी जोडीसह - दाता () रिकामे असलेल्या दुसऱ्या अणूला प्रदान करतो तेव्हा देखील होतो. ) ऑर्बिटल व्हॅलेन्स पातळी (स्वीकारणारा). त्या. नायट्रोजन अणूसाठी, दाता-स्वीकारकर्त्याच्या यंत्रणेनुसार तयार केलेल्या अतिरिक्त सहसंयोजक बंधामुळे व्हॅलेन्स IV देखील शक्य आहे. उदाहरणार्थ, चार सहसंयोजक बंध, ज्यापैकी एक दाता-स्वीकार यंत्रणेद्वारे तयार होतो, अमोनियम केशनच्या निर्मिती दरम्यान साजरा केला जातो:

सहसंयोजक बंधांपैकी एक दाता-स्वीकारकर्त्याच्या यंत्रणेनुसार तयार झाला असला तरीही, अमोनियम केशनमधील सर्व N-H बंध पूर्णपणे एकसारखे असतात आणि एकमेकांपासून वेगळे नसतात.

नायट्रोजन अणू V च्या बरोबरीचे व्हॅलेन्सी प्रदर्शित करण्यास सक्षम नाही. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की नायट्रोजन अणूला उत्तेजित अवस्थेत संक्रमण करणे अशक्य आहे, ज्यामध्ये दोन इलेक्ट्रॉन जोडलेले असतात आणि त्यापैकी एकाचे संक्रमण ऊर्जा पातळीच्या सर्वात जवळ असलेल्या मुक्त कक्षेत होते. नायट्रोजन अणूमध्ये क्र d-सबलेव्हल, आणि 3s ऑर्बिटलमध्ये संक्रमण इतके उत्साहीपणे महाग आहे की नवीन बंधांच्या निर्मितीद्वारे ऊर्जा खर्च कव्हर होत नाही. अनेकांना असा प्रश्न पडेल की नायट्रोजनचे प्रमाण काय आहे, उदाहरणार्थ, नायट्रिक ऍसिड HNO 3 किंवा नायट्रिक ऑक्साईड N 2 O 5 च्या रेणूंमध्ये? विचित्रपणे, तेथे व्हॅलेन्स देखील IV आहे, जसे की खालील संरचनात्मक सूत्रांवरून पाहिले जाऊ शकते:

चित्रणातील ठिपके असलेली ओळ तथाकथित दर्शवते delocalized π - कनेक्शन. या कारणास्तव, टर्मिनल NO बॉण्ड्सला "दीड बॉन्ड" म्हटले जाऊ शकते. तत्सम दीड बंध ओझोन O 3, बेंझिन C 6 H 6 इत्यादी रेणूमध्ये देखील असतात.

फॉस्फरसची व्हॅलेन्स शक्यता

फॉस्फरस अणूच्या बाह्य ऊर्जा पातळीचे इलेक्ट्रॉनिक ग्राफिक सूत्र चित्रण करूया:

जसे आपण पाहतो, जमिनीच्या स्थितीत फॉस्फरस अणूच्या बाहेरील थराची आणि नायट्रोजन अणूची रचना सारखीच आहे, आणि म्हणून फॉस्फरस अणूसाठी, तसेच नायट्रोजन अणूसाठी, संभाव्य व्हॅलेन्सच्या समानतेची अपेक्षा करणे तर्कसंगत आहे. I, II, III आणि IV, सराव मध्ये पाहिल्याप्रमाणे.

तथापि, नायट्रोजनच्या विपरीत, फॉस्फरस अणू देखील आहे d- 5 रिक्त ऑर्बिटल्ससह सबलेव्हल.

या संदर्भात, ते उत्तेजित स्थितीत संक्रमण करण्यास सक्षम आहे, स्टीमिंग इलेक्ट्रॉन 3 s- कक्षा:

अशा प्रकारे, नायट्रोजनसाठी दुर्गम असलेल्या फॉस्फरस अणूसाठी व्हॅलेन्स V शक्य आहे. उदाहरणार्थ, फॉस्फरस अणूमध्ये फॉस्फरिक ऍसिड, फॉस्फरस (V) हॅलाइड्स, फॉस्फरस (V) ऑक्साईड इत्यादी संयुगांच्या रेणूंमध्ये पाच असते.

ऑक्सिजन अणूची व्हॅलेन्स शक्यता

ऑक्सिजन अणूच्या बाह्य ऊर्जा पातळीसाठी इलेक्ट्रॉन ग्राफिक सूत्राचे स्वरूप आहे:

आम्हाला 2 रा स्तरावर दोन जोडलेले इलेक्ट्रॉन दिसतात आणि म्हणून ऑक्सिजनसाठी व्हॅलेन्स II शक्य आहे. हे लक्षात घ्यावे की ऑक्सिजन अणूचे हे व्हॅलेन्स जवळजवळ सर्व संयुगांमध्ये दिसून येते. वर, कार्बन अणूच्या व्हॅलेन्स क्षमतेचा विचार करताना, आम्ही कार्बन मोनोऑक्साइड रेणूच्या निर्मितीबद्दल चर्चा केली. CO रेणूमधील बंध तिप्पट आहे, म्हणून, तेथील ऑक्सिजन त्रिसंयोजक आहे (ऑक्सिजन एक इलेक्ट्रॉन जोडी दाता आहे).

ऑक्सिजनच्या अणूला बाह्य नाही या वस्तुस्थितीमुळे d-सबलेव्हल, इलेक्ट्रॉन पेअरिंग sआणि p-ऑर्बिटल्स अशक्य आहे, म्हणूनच ऑक्सिजन अणूची व्हॅलेन्स क्षमता त्याच्या उपसमूहाच्या इतर घटकांच्या तुलनेत मर्यादित आहे, उदाहरणार्थ, सल्फर.

सल्फर अणूची व्हॅलेन्स शक्यता

उत्तेजित स्थितीत सल्फर अणूची बाह्य ऊर्जा पातळी:

सल्फर अणू, ऑक्सिजन अणूप्रमाणे, सामान्यत: दोन जोडलेले इलेक्ट्रॉन असतात, म्हणून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की सल्फरसाठी दोनचे व्हॅलेन्स शक्य आहे. खरंच, सल्फरमध्ये व्हॅलेन्सी II आहे, उदाहरणार्थ, हायड्रोजन सल्फाइड रेणू H 2 S मध्ये.

जसे आपण पाहतो, सल्फरचा अणू बाह्य स्तरावर दिसतो d-रिक्त ऑर्बिटल्ससह सबलेव्हल. या कारणास्तव, सल्फर अणू उत्तेजित अवस्थेत संक्रमण झाल्यामुळे, ऑक्सिजनच्या विपरीत, त्याच्या व्हॅलेन्स क्षमतांचा विस्तार करण्यास सक्षम आहे. अशा प्रकारे, एकाकी इलेक्ट्रॉन जोडी जोडताना 3 p-सबलेव्हल, सल्फर अणू खालील स्वरूपाच्या बाह्य स्तराचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन प्राप्त करतो:

या अवस्थेत, सल्फर अणूमध्ये 4 जोड नसलेले इलेक्ट्रॉन आहेत, जे आम्हाला सांगते की सल्फर अणू IV चे व्हॅलेन्स प्रदर्शित करू शकतात. खरंच, सल्फरमध्ये SO 2, SF 4, SOCl 2, इत्यादी रेणूंमध्ये व्हॅलेन्स IV आहे.

3 वर स्थित दुसरा लोन इलेक्ट्रॉन जोडी जोडताना s-सबलेव्हल, बाह्य ऊर्जा पातळी कॉन्फिगरेशन प्राप्त करते:

या अवस्थेत, व्हॅलेन्सी VI चे प्रकटीकरण शक्य होते. VI-व्हॅलेंट सल्फर असलेल्या संयुगांची उदाहरणे SO 3, H 2 SO 4, SO 2 Cl 2 इ.

त्याचप्रमाणे, आपण इतर रासायनिक घटकांच्या व्हॅलेन्स शक्यतांचा विचार करू शकतो.