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. СО Гадолиния (Gd).
65. СО Тербия (Tb).
66. СО Диспрозия (Dy).
67. СО Гольмия (Ho)
68. СО Эрбия (Er).
69. СО Тулия (Tm).СО Иттербия (Yb).СО Лютеция (Lu).СО Гафния (Hf).СО Тантала (Ta).СО Вольфрама (W).СО Рения (Re).СО Осмия (Os).СО Иридия (Ir).СО Платины (Pt).СО Золота (Au).СО Ртути (Hg).СО Таллия (Tl).СО Свинца (Pb).СО Висмута (Bi).СО Полония (Po).СО Астата (At).СО Радона (Rn).СО Франция (Fr).СО Радия (Ra).СО Актиния (Ac).СО Тория (Th).СО Протактиния (Pa).СО Урана (U).СО Нептуния (Np).СО Плутония (Pu).СО Америция (Am).СО Кюрия (Cm).СО Берклия (Bk).СО Калифорния (Cf).СО Эйнштейния (Es).СО Фермия (Fm).СО Менделевия (Md).СО Нобелия (No).СО Лоуренсия (Lr).СО Резерфордия (Rf).СО Дубния (Db).
70. СО Сиборгия (Sg).
71. СО Бория (Bh).СО Хассия (Hs).СО Мейтнерия (Mt).СО Дармштадтия (Ds).СО Рентгения (Rg).СО Коперниция (Cn).СО Нихония (Nh).СО Флеровия (Fl).СО Московия (Mc).СО Ливермория (Lv).СО Теннессина (Ts).СО Оганесона (Og).

Часто задаваемые вопросы: