Валентность и степень окисления кислорода (О)

Теория:

Валентность и степень окисления кислорода (О) — это способность элемента образовывать химические связи и приобретать соответствующий условный заряд в соединениях.

Это неметалл из VI группы, который наглядно демонстрирует, как постоянная валентность может приводить к переменным степеням окисления из-за его крайне высокой электроотрицательности.

Поэтому в подавляющем большинстве соединений кислород проявляет постоянную валентность II (два).

Степень окисления в наиболее стабильных соединениях (оксидах, как Н₂О) равна -2, но, будучи самым электроотрицательным элементом после Фтора.

Он может принимать и другие значения: -1 (в пероксидах), -1/2 (в супероксидах) и даже положительные +1, +2 (в соединениях с Фтором).

Содержание страницы

Зависимость степени окисления от валентности кислорода

Для кислорода (О) прямая зависимость между численным значением степени окисления и валентности существует, но она менее очевидна из-за его высокой электроотрицательности и наличия исключений.

Его электронная конфигурация — 1s² 2s² 2p⁴. На внешнем уровне находится 6 электронов, и ему не хватает двух электронов до стабильной оболочки.

Валентность (II) создает структурную основу — она определяет, что кислород всегда образует две связи (как в Н—О—Н или О=С=О).

Степень окисления (-2) реализует эту возможность в виде условного заряда в подавляющем большинстве соединений (оксидов и воды).

Поскольку кислород, как очень электроотрицательный неметалл, принимает электроны, его СО почти всегда отрицательна (-2, -1). Только в соединениях с более электроотрицательным Фтором (F) его СО становится положительной (+1, +2).

Таким образом, численное значение валентности (2) почти всегда совпадает с численным значением степени окисления (2), но последняя имеет отрицательный знак (например, в воде V = II и СО = -2).

Обусловленность степени окисления валентностью. Чтобы увидеть это наглядно подробно изучите электронную формулу кислорода.

Валентность (V) кислорода

Валентность кислорода (то есть, число химических связей, которые он может образовать) в подавляющем большинстве его соединений постоянна и равна II (двум).

Это обусловлено тем, что атом кислорода имеет шесть внешних электронов и для достижения стабильной завершенной оболочки ему не хватает двух электронов.

Он всегда стремится образовать именно две связи.

➡️ Валентность II (Два)

Используются два внешних электрона для формирования двух связей (двух общих электронных пар).

Две одинарные связи: Пример: в воде (Н₂О). Кислород связан с двумя атомами водорода.

H — O — H

Одна двойная связь: Пример: в диоксиде углерода (СО₂). Кислород связан с атомом Углерода двойной связью.

O = C = O

➡️ Исключения: валентность кислорода остается II даже в менее распространенных соединениях, таких как пероксиды:

Пример: в пероксиде водорода (Н₂О₂). Каждый атом кислорода образует две связи: одну с водородом (Н) и одну с другим атомом кислорода (О).

H — O — O — H

Валентность кислорода (то есть, число химических связей, которые он может образовать) в подавляющем большинстве его соединений постоянна и равна II (двум).

Это обусловлено тем, что атом кислорода имеет шесть внешних электронов и для достижения стабильной завершенной оболочки ему не хватает двух электронов.

Он всегда стремится образовать именно две связи.

Он находится в одной группе с другими элементами, однако валентность кислорода — это ключевое свойство, отличающее его химическую природу.

Степень окисления (СО) кислорода: -2, -1, +1, +2

Степень окисления кислорода (условный заряд) тесно связана с его валентностью (II), но из-за своей высокой электроотрицательности в подавляющем большинстве соединений она отрицательна.

Кислород является сильным неметаллом, который стремится принимать электроны.

СО = -2: Наиболее устойчивое и распространенное состояние

Это основное состояние, в котором Кислород принимает два электрона, достигая стабильности.

Пример: в воде (Н₂О). СО(О) = -2, СО(Н) = +1.

Пример: в диоксиде углерода (СО₂). СО(О) = -2, СО(С) = +4.

СО = -1: Менее устойчивое состояние

Это состояние характерно для пероксидов (O — O), где каждый атом O принимает только один электрон.

Пример: в пероксиде водорода (Н₂О₂). СО(О) = -1, СО(Н) = +1.

СО = +2: Единственное положительное состояние

Это самое редкое состояние, которое возникает только тогда, когда кислород связан с более электроотрицательным элементом — Фтором (F).

Пример: во фториде кислорода (OF₂). СО(О) = +2, СО(F) = -1.

Валентность и степень окисления на примере воды Н₂О

Валентность (V): Валентность Кислорода (О) в Н₂О постоянна и равна II (двум). Это значит, что О образует две химические связи (Н — О — Н).

Степень окисления (СО): Степень окисления кислорода в Н₂О равна -2.

Это происходит, потому что О (сильный неметалл) принимает два электрона от водорода (Н), приобретая условный заряд -2.

Численное значение валентности (2) совпадает с численным значением СО (2), но СО имеет отрицательный знак. СО(О) = -2, СО(Н) = +1.

Пример решения, задача:

▶️ Дано:

Соединение OF₂ (фторид кислорода).

⌕ Найти:

Определите валентность (V) и степень окисления (СО) в соединении.

✨ Решение:

Валентность (V): V (О) = II.

Степень Окисления (СО): Фтор (F) всегда имеет СО = -1.

Для нейтральности: СО = O + 2 х (-1) = 0. СО (O) = +2.

✅ Ответ:

Его валентность OF₂ (фторид кислорода) равна 2, степень окисления +2.

Для полноценного понимания атомного строения, физических свойств и применения, переходите к нашей главной статье: кислород химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Какие основные значения валентности и степени окисления проявляет кислорода?

Как неметалл, проявляет валентность II (наиболее часто), а также III (в ионе оксония).

Соответствующие им степени окисления — -2 (наиболее часто), -1 (в пероксидах) и +2 (только с фтором).

Какое состояние является наиболее стабильным?

Наиболее стабильным состоянием кислорода является степень окисления 0 (валентность II) в виде двухатомной молекулы O₂.

Чем отличается валентность кислорода от его степени окисления?

Валентность (II, III) — это фактическое количество химических связей, которые может образовать атом кислорода.

Степень окисления (-2, -1, 0, +2) — это условный заряд атома кислорода, который он приобретает в соединении.