Степень окисления химических элементов

Теория:

Степень окисления (СО) — это формальное значение заряда атома (условный заряд атома) в определённом соединении.

Рассчитанное исходя из предположения, что все ковалентные связи в этом соединении имеют ионный характер.

• (СО) равна числу электронов, которые были смещены от атома (положительная СО) или к атому (отрицательная СО).
• Смещение электронов всегда происходит к атому с большей электроотрицательностью.
• Значение СО указывается со знаком над символом элемента (например, Ca⁺²O^-2).

Важно: степень окисления — не то же самое, что валентность.

  ◊ Валентность отражает реальное число ковалентных связей атома в молекуле (определяется электронной конфигурацией).

  ◊ Степень окисления — условная величина, вводимая для удобства расстановки коэффициентов в окислительно‑восстановительных реакциях.

Пример: в NH₃ азот имеет валентность  III (три связи с водородом), но степень окисления −3.

Общие правила

• В простых веществах (например, Fe, O₂, S₈) СО атомов всегда равна 0.
• Правило суммы: Сумма СО всех атомов в нейтральной молекуле равна 0. В ионе сумма СО равна заряду иона (например, в SO₄^2- сумма СО равна —2).

Степень окисления металлов

Атомы металлов всегда имеют положительную степень окисления в сложных веществах, так как они обладают низкой электроотрицательностью и как правило, отдают электроны.

Максимальная СО: Для большинства металлов она равна номеру группы (I — VIII).

Исключения для металлов:

В редких случаях в комплексных соединениях (например, в анионах типа [Fe(CO)₄]^2-) формально можно приписать металлам отрицательную СО.

Но это экзотические случаи, не входящие в базовый курс химии.

Металлы главных подгрупп (постоянная СО)

Группа, элементы	Степень окисления, примеры
IA: Li, Na, K	+1: Na+1Cl-1, Li2+1O-2
IIA: Mg, Ca, Ba	+2: Ca+2Cl2-1, Ba+2O-2
IIIA: Al	+3: Al2+3O3-2

Исключения:

• Tl (III A) может быть +1 и +3,
• Sn и Pb (IV A) проявляют +2 и +4.

Металлы побочных подгрупп (переменная СО)

Большинство переходных металлов (побочные подгруппы) проявляют переменные степени окисления, примером может служить железо (Fe):

Fe⁺²O^-2 (оксид железа II)

Fe₂⁺³O₃^-2 (оксид железа III)

Степень окисления неметаллов

Атомы неметаллов могут проявлять как отрицательную, так и положительную степень окисления.

Фиксированные и постоянные СО

Элемент, степень окисления	Примеры
Фтор (F), -1	H+1F-1, K+1F-1
Кислород (О), -2	Н2+1О-2, С+4О2-2
Водород (Н), +1	H+1Br-1, N-3H3+1

Исключения для кислорода и водорода

Кислород (O):

В пероксидах СО = -1 (H₂O₂^-1)

Во фториде кислорода OF₂ СО = +2 (потому что F электроотрицательнее O)

Водород (H):

В гидридах металлов СО = -1 (Ca⁺²H₂^-1)

Переменные СО неметаллов

Для остальных неметаллов (например, S, N, P, C, Cl):

Максимальная (положительная) СО:

Равна номеру группы (совпадает с числом валентных электронов).

Пример: N⁺⁵ (группа V), S⁺⁶ (группа VI).

Минимальная (отрицательная) СО:

Рассчитывается как: (Номер группы) — 8.

Определяется числом электронов, необходимых атому для завершения внешнего слоя (достижения октета).

Пример: S (группа VI) → VI — 8 = -2. N (группа V) → V — 8 = -3. C (группа IV) → IV — 8 = -4.

Все химические элементы 

1. СО Водорода (Н)
2. Гелий в т. М.
3. СО Лития (Li)
4. СО Бериллия (Be)
5. СО Бора (B)
6. СО Углерода (C)
7. СО Азота (N)
8. СО Кислорода (О)
9. СО Фтора (F)
10. Неон в т. М
11. СО Натрия (Na)
12. СО Магния (Mg)
13. СО Алюминия (Al)
14. СО Кремния (Si)
15. СО Фосфора (P)
16. СО Серы (S)
17. СО Хлора (Cl)
18. СО Аргона (Ar)
19. СО Калия (К)
20. СО Кальция (Са)
21.  СО Скандия (Sc)
22. СО Титана (Ti)
23. СО Ванадия (V)
24. СО Хрома (Cr)
25. СО Марганца (Mn)
26. СО Железа (Fe)
27. СО Кобальта (СО)
28. СО Никеля (Ni)
29. СО Меди (Cu)
30. СО Цинка (Zn)
31. СО Галлия (Ga)
32. СО Германий (Ge)
33. СО Мышьяка (As)
34. СО Селена  (Se)
35. CО Брома (Br)
36. СО Криптона (Kr)
37. СО Рубидия (Rb)
38. СО Стронция (Sr)
39. СО Иттрия (Y)
40. СО Циркония (Zr)
41. СО Ниобия (Nb)
42. СО Молибдена (Mo)
43. СО Технеция (Tc)
44. СО Рутения (Ru)
45. СО Родия (Rh)
46. СО Палладия (Pd)
47. СО Серебра (Ag)
48. СО Кадмия (Cd)
49. СО Индия (In)
50. СО Олова (Sn)
51. СО Сурьмы (Sb)
52. СО Теллура (Te)
53. СО Йод (I)
54. СО Ксенона (Xe)
55. СО Цезия (Cs)
56. СО Бария (Ba)
57. СО Лантана (La)
58. СО Церия (Ce)
59. СО Празеодима (Pr)
60. СО Неодима (Nd)
61. СО Прометия (Pm).
62. СО Самария (Sm).
63. СО Европия (Eu).
64. Гадолиний в т. М.
65. Тербий в т. М.
66. Диспрозий в т. М.
67. Гольмий в т. М.
68. Эрбий в т. М.
69. Тулий в т. М.
70. Иттербий в т. М.
71. Лютеций в т. М.
72. Гафний в т. М.
73. Тантал в т. М.
74. Вольфрам в т. М.
75. Рений в т. М.
76. Осмий в т. М.
77. Иридий в т. М.
78. Платина в т. М.
79. Золото в т. М.
80. Ртуть в т. М.
81. Таллий в т. М.
82. Свинец в т. М.
83. Висмут в т. М.
84. Полоний в т. М.
85. Астат в т. М.
86. Радон в т. М.
87. Франций в т. М.
88. Радий в т. М.
89. Актиний в т. М.
90. Торий в т. М.
91. Протактиний в т. М.
92. Уран в т. М.
93. Нептуний в т. М.
94. Плутоний в т. М.
95. Америций в т. М.
96. Кюрий в т. М.
97. Берклий в т. М.
98. Калифорний в т. М.
99. Эйнштейний в т. М.
100. Фермий в т. М.
101. Менделевий в т. М.
102. Нобелий в т. М.
103. Лоуренсий в т. М.
104. Резерфордий в т. М.
105. Дубний в т. М.
106. Сиборгий в т. М.
107. Борий (Bh) в т. М.
108. Хассий в т. М.
109. Мейтнерий в т. М.
110. Дармштадтий в т. М.
111. Рентгений в т. М.
112. Коперниций в т. М.
113. Нихоний в т. М.
114. Флеровий в т. М.
115. Московий в т. М.
116. Ливерморий в т. М.
117. Теннессин в т. М.
118. Оганесон в т. М.

Часто задаваемые вопросы: