Теория:
Водород (H) обладает постоянной валентностью I и переменной степенью окисления: −1, 0, +1.
Валентность (V) водорода постоянна и всегда равна I (Один).
Это обусловлено тем, что атом H имеет всего один электрон и в подавляющем большинстве химических соединений он образует только одну ковалентную связь.
Это количество связей не меняется независимо от того, связан ли водород с более электроотрицательным элементом (как в H2O) или с менее электроотрицательным (как в NaH).
Особенности электронного строения водорода
Водород — самый легкий элемент, атом которого имеет всего один электрон (1s1).
Чтобы достичь стабильной электронной оболочки гелия (1s2, дублет), водороду нужно либо отдать свой единственный электрон, либо принять один дополнительный.
Эта простая структура обусловливает его постоянную валентность и переменную степень окисления.
Валентность (V) Водорода постоянна и всегда равна I (Один).
Это означает, что атом H может образовать только одну химическую связь в любом соединении (например, в H2O или CH4).
Валентность описывает лишь количество связей, не указывая на их полярность.
Это легко можно объяснить с точки некой задачи, где человек приходит на работу с одной рукой (его валентность 1), но его «кошелёк» зависит от партнера:
Поэтому с неметаллом (HCl): Cl сильнее и забирает электрон (H отдаёт).
И чувствует себя бедным (положительно заряженным): СО = +1. (Окисление)
С металлом (NaH): Na слабее и отдаёт электрон (H принимает).
И чувствует себя богатым (отрицательно заряженным): СО = −1. (Восстановление)
Это значит, что валентность фиксирована (сколько рук), а степень окисления переменна (какой заряд остался после «перетягивания» электронов).
Степень окисления (СО) Водорода, напротив, переменна и может принимать значения −1,0,+1.
СО отражает, в какую сторону смещается единственный электрон H при образовании связи:
СО = +1 (Окисление): H отдает свой электрон более электроотрицательному атому (практически всем неметаллам, таким как Cl или O).
В этом случае H находится в окисленном состоянии и может существовать как ион H+.
Это наиболее распространенная степень окисления (например, в HCl и H2SO4).
СО = −1 (Восстановление): H принимает электрон от менее электроотрицательного атома (металла, такого как Na или Ca).
В этом случае H находится в восстановленном состоянии и существует как гидрид-ион H−.
Это состояние встречается в гидридах металлов (NaH).
СО = 0: Нейтральное состояние в простом веществе (H2 газ).
Случай водорода идеально иллюстрирует разницу между этими понятиями.
В соединениях HCl и NaH:
Валентность V(H) одинакова (I) в обоих случаях, потому что H образует только одну связь.
Степень окисления СО(H) различна (+1 и −1), потому что в HCl электрон смещен от H, а в NaH электрон смещен к H.
СО является условным зарядом, возникающим при этом смещении.
▶️ Дано:
⌕ Найти:
✨ Решение:
Валентность (V): Водород всегда имеет V=I (Одну связь), поэтому во всех трех соединениях V(H) = I.
Степень окисления (СО):
H2O: Кислород (O) более электроотрицателен, поэтому СО(H) повышается до +1.
NaH: Натрий (Na) менее электроотрицателен, поэтому СО(H) понижается до −1.
H2 (Простое вещество): СО(H) = 0.
Роль:
В H2O (СО = +1): СО повысилась (0 → +1), H — Восстановитель.
В NaH (СО = −1): СО понизилась (0 → −1), H — Окислитель.
✅ Ответ:
Валентность (V): V(H)=I во всех трех случаях.
Степени Окисления (СО): H2O (+1), NaH (−1), H2 (0).
Роль H: В H2O — Восстановитель; в NaH — Окислитель.
Валентность водорода всегда I (один). Это потому, что атом H имеет только один внешний электрон и может образовать только одну химическую связь.
Водород проявляет три степени окисления: +1, 0, −1.
Да. H2 является восстановителем, когда его СО повышается (0→ +1), и окислителем, когда его СО понижается (0 → −1).