Степень окисления магния (Mg): в соединениях, как определить, примеры

Теория

Магний (Mg) — это химический элемент 2-й группы (щелочноземельные металлы), который является легким и очень активным металлом.

В отличие от натрия, магний имеет на внешнем слое два электрона, поэтому в большинстве соединений он проявляет постоянную степень окисления +2.

В обычных условиях магний представляет собой серебристо-белый металл.

При поджигании на воздухе он горит ослепительно белым пламенем, превращаясь в белый порошок — оксид магния.

Магний находится в 3-м периоде. Как и у других металлов главной подгруппы II группы, его валентные возможности ограничены двумя электронами внешнего уровня.

Рис. Степень окисления магния 0, +2. факторы которые влияют на СО — периодическая таблица элементов, электронная формула, электроотрицательность, квантовые числа, электроотрицательность, а также соседи по реакции.

Содержание страницы

Почему у магния такие степени окисления?

Причина постоянной степени окисления магния кроется в его электронной конфигурации внешнего слоя: 3s².

В простом веществе (Mg⁰): Электронная пара стабильно находится в своей ячейке: 3s [↑↓]. Заряд атома равен 0.
В соединениях (Mg⁺²): Магнию энергетически выгодно полностью освободить 3s-подуровень. Он отдает оба электрона: 3s [ ].

Так как атом теряет две отрицательно заряженные частицы, его заряд становится +2.

Рис. Наглядное объяснение механизма образования степени окисления +2: полная отдача валентных электронов с внешнего энергетического уровня.

Состояния +1 для магния крайне неустойчивы и в обычных условиях не встречаются.

Степень окисления магния в соединениях

В любых химических соединениях с другими элементами магний всегда имеет степень окисления +2.

Он выступает только в роли восстановителя.

Даже в сложных солях и оксидах магний не меняет своего значения:

Оксид магния (MgO): Mg +2, O -2.
Хлорид магния (MgCl₂): Mg +2, Cl -1.

Высшая степень окисления магния

Высшая степень окисления магния равна +2. Она совпадает с номером группы в таблице Менделеева.

Низшая степень окисления магния

Низшая степень окисления магния — 0. Это состояние чистого металла (простое вещество).

Как определить степень окисления магния

По таблице Менделеева (Положение в группе)

Магний (Mg) в Периодической системе находится во 2-й группе (IIA), период — 3, блок — s-элемент.

Низшая СО: В составе простого вещества (металл) равна 0.
Высшая СО: Постоянная в соединениях и равна +2.

По электронной конфигурации

Электронная формула магния: [Ne] 3s².
На внешнем уровне (n = 3) у магния находятся 2 электрона на s-подуровне.
Атому магния энергетически проще отдать эти 2 электрона, чтобы достичь стабильной конфигурации благородного газа неона, поэтому его СО всегда +2.

По валентности (Число связей)

В отличие от переходных металлов, валентность магния постоянна и всегда равна II.

Это означает, что в любых химических реакциях магний образует ровно две химические связи, отдавая два своих валентных электрона.

В оксиде магния (MgO) магний образует две связи с кислородом, его валентность — II, а СО = +2.
В хлориде магния (MgCl₂) магний связан с двумя атомами хлора, его валентность — II, а СО = +2.

По химическому соединению (Алгебраический расчет)

Так как Магний — активный металл, его степень окисления в сложных веществах всегда +2. Это правило помогает находить степени окисления других элементов в молекуле.

Пример для Mg₃P₂ (фосфид магния):

Сумма всех степеней окисления в молекуле равна 0. Обозначим СО фосфора за x, а у магния она всегда +2.

3 · (+2) + 2 · x = 0

6 + 2x = 0 ⇒ 2x = -6 ⇒ x = -3

Пример для Mg (чистый металл):

В простых веществах, не связанных с другими элементами, степень окисления всегда равна 0.

x = 0

Примеры степеней окисления магния

СО	Класс соединений	Примеры
+2	Оксиды, щелочи, соли	MgO, Mg(OH)₂, MgSO₄
0	Простое вещество	Mg

Магний химический элемент: самый активный окислитель, свойства плавиковой кислоты и применение в атомной промышленности.

Пример решения, задача:

▶️ Дано:

Соединение: MgSO₄ (Сульфат магния).

⌕ Найти:

Определите степени окисления всех элементов.

✨ Решение:

1) Mg — элемент II группы, его СО всегда +2.

2) O — типичный неметалл, СО равна −2.

3) Расчет для серы (x): +2 + x + 4 · (−2) = 0 → x − 6 = 0 → x = +6.

✅ Ответ:

Mg(+2), S(+6), O(-2).

Часто задаваемые вопросы

Почему у магния степень окисления +2, а не +1?

Атому магния энергетически выгоднее отдать сразу оба электрона с 3s-подуровня, чтобы получить полностью завершенный электронный слой предыдущего уровня.

Может ли магний быть окислителем?

Нет, магний — это активный металл, он только отдает электроны, то есть является восстановителем.

Почему натрий имеет только положительную степень окисления?

Имеет только положительную степень окисления (+1), потому что он является типичным щелочным металлом с низкой электроотрицательностью.