Kisik kaže pozitivno oksidacijsko stanje v povezavi s čim?

Postopki zmanjševanja oksidacije so zelo pomembni za živo in neživsko naravo. Na primer, proces zgorevanja je mogoče pripisati OBR s sodelovanjem kisika v zraku. Pri tej reakciji z redukcijo oksidacije izkazuje svoje nekovinske lastnosti.

Tudi primeri OBR so prebavni, dihalni procesi, fotosinteza.

Razvrstitev

Glede na to, ali se vrednost stopnje oksidacije v elementih začetne snovi in ​​reakcijskega proizvoda običajno razdeli na vse kemične transformacije v dve skupini:

• zmanjšanje oksidacije;
• brez spreminjanja stopenj oksidacije.

Kot primeri druge skupine se pojavljajo ionski procesi med raztopinami snovi.

Reakcije z redukcijo oksidacije so procesi, ki so povezani s spremembo stopnje oksidacije atomov, ki tvorijo začetne spojine.

Kakšna je stopnja oksidacije

To je pogojni naboj, ki ga atom nabere v molekuli, ko se elektronski pari kemičnih vezi premaknejo v bolj elektronegativni atom.

Na primer, v molekuli natrijevega fluorida (NaF) je največja elektronegativnost fluor, zato je njeno oksidacijsko stanje negativno. Natrij v tej molekuli bo pozitiven ion. Vsota stopnje oksidacije v molekuli je nič.

Variante opredelitve

Kakšen ion je kisik? Pozitivne stopnje oksidacije so za njega neenakomerne, to pa ne pomeni, da jih ta element ne kaže v določenih kemijskih interakcijah.

Sam koncept stopnje oksidacije ima formalni značaj, ni povezan z učinkovitim (dejanskim) nabojem atomov. Primerno je, da jih uporabljajo pri razvrščanju kemikalij, pa tudi pri snemanju procesov, ki se pojavijo.

Pravila za določitev

Za nemetale se sprosti nižja in višja stopnja oksidacije. Če osem odštejemo od številke skupine, da določimo prvi indeks, je druga vrednost v bistvu enaka številki skupine, v kateri je kemični element. Na primer, stopnja oksidacije kisika v spojinah je običajno -2. Takšne spojine imenujemo oksidi. Na primer, takšne snovi vključujejo ogljikov dioksid (ogljikov dioksid), katerega formula je CO₂.

Največja stopnja oksidacije nemetalov se pogosto kaže v kislinah in soli. Na primer, v perklorni kislini, HClO₄ halogen ima valenco VII (+7).

Peroksidi

Stopnja oksidacije kisikovega atoma v spojinah je običajno -2, razen peroksidov. Menijo, kisikove spojine, ki vsebujejo nepopolno zmanjšan ion v obliki O₂^2-, O podjetju₄^2-, O podjetju₂-.

Peroksidne spojine so razdeljene v dve skupini: preprosta in kompleksna. Preprosto je upoštevati tiste spojine, v katerih se peroksidna skupina združuje z atomom ali kovinskim ionom z atomsko ali ionsko kemično vezjo. Takšne snovi tvorijo alkalne in zemeljskoalkalijske kovine (razen litija in berilija). Z naraščajočo elektronegativnostjo kovine v podskupini opazimo prehod iz ionske vezi v kovalentno strukturo.

Poleg peroksidov oblike Me₂O₂ v predstavnikih prve skupine (glavne podskupine) tudi peroksidi obstajajo v obliki Me₂O₃ in jaz₂O₄.

Če ima s fluorom kisik pozitivno oksidacijsko stanje, v kombinaciji s kovinami (v peroksidih) je ta številka -1.

Sestavljene perokso spojine veljajo za snovi, kjer ta skupina deluje kot ligand. Take snovi sestavljajo elementi tretje skupine (glavna podskupina), pa tudi naslednje skupine.

Klasifikacija kompleksnih peroksidnih skupin

Obstaja pet skupin takšnih kompleksnih spojin. Prvi je oblikovan s peroksi kislinami, ki imajo splošno obliko [Ep (O₂^2-)_xL_y]^z-. Peroksid ionov v tem primeru so vključeni v kompleksu iona ali delujejo kot monodentantnogo (O-O-O-), premoščen (E-Q-E-O) ligand, ki tvori policikličnih kompleks.

Če fluor kaže pozitivno oksidacijsko stanje v kombinaciji z alkalijskimi in zemeljsko alkalnimi kovinami, je tipičen nekovinski (-1).

Primer takšne snovi je karboksilna kislina (peroksonomerična kislina) oblike H₂Tako₅. Ligand skupine peroksidov v takih kompleksih deluje kot premostitvena vez med ne-kovinskimi atomi, na primer v peroksodisperzni kislini oblike H₂S₂O_{8. mesto} - kristalinična snov bele barve z nizko tališče.

Druga skupina kompleksov nastajajo s snovmi, v katerih je peroksidna skupina del kompleksnega iona ali molekule.

Predstavljeni so s formulo [E_n(O₂)_x L_y]_z.

Preostale tri skupine so peroksidi, v katerih je kristalizirana voda, na primer Na₂O₂× 8H₂O ali kristalizacijo vodikovega peroksida.

Kot značilne lastnosti vseh peroksidnih snovi ločimo njihovo interakcijo s kislinskimi raztopinami, izolacijo med termičnim razkrajanjem aktivnega kisika.

Kot vir kisika lahko delujejo klorati, nitrati, permanganati, perklorati.

Difluorid kisika

Kdaj kisik kaže pozitivno oksidacijsko stanje? V povezavi z bolj elektronegativnim fluor (fluorid kisik) OF_2. To je +2. Ta povezava je najprej pridobila Paul Lebo v začetku dvajsetega stoletja, kasneje pa ga je preučil Ruff.

Kisik kaže pozitivno oksidacijsko stanje v povezavi s fluorom. Njegova elektronegativnost je 4, zato se gostota elektronov v molekuli pomika proti atomu fluora.

Lastnosti fluorida kisika

Ta spojina je v tekočem agregatnem stanju, neomejeno mešana s tekočim kisikom, fluorom, ozonom. Topnost v hladni vodi je minimalna.

Kako je mogoče pojasniti pozitivno oksidacijsko stanje? Velika oljna enciklopedija pojasnjuje, da je mogoče v periodični tabeli določiti najvišjo + (pozitivno) stopnjo oksidacije po številu skupine. To vrednost določajo največje število elektronov, ki lahko v celoti oksidirajo nevtralni atom.

Fluorid kisika se proizvaja po alkalni metodi, ki vključuje pretakanje plinastega fluora skozi vodno alkalno raztopino.

V tem kemični proces poleg kisikovega fluorida, ozona in vodikovega peroksida.

Alternativni način pridobivanja kisikovega fluorida je izvedba elektrolize raztopine fluorovodikove kisline. Delno se ta spojina tvorita tudi pri zgorevanju fluora v vodi.

Proces poteka skozi radikalen mehanizem. Sprva je bil začetek prostih radikalov, skupaj z nastankom biradikalnega kisika. Naslednja faza je prevladujoči proces.

Difluorid kisika kaže svetle oksidacijske lastnosti. Njegovo moč je mogoče primerjati s prostim fluorom in mehanizmom oksidacijskega procesa - z ozonom. Reakcija zahteva visoko aktivacijsko energijo, saj je prva stopnja tvorba atomskega kisika.

Termično razgradnjo tega oksida, v katerem je kisik značilno pozitivno oksidacijsko stanje, je monomolekularna reakcija, ki se začne pri temperaturah od 200 ° C.

Razlikovalne značilnosti

Ko kisikov fluorid zadene vročo vodo, nadaljuje hidroliza, katere proizvodi bodo navadni molekularni kisik, pa tudi vodikov fluorid.

Postopek se bistveno pospeši v alkalnem mediju. Mešanica vodnih in kisikovih difluoridnih hlapov je eksplozivna.

To spojino hitro reagira z živim srebrom kovin in plemenite kovine (zlato, platina) tvori samo tanka fluorid filma. Ta lastnost pojasnjuje možnost uporabe teh kovin pri navadni temperaturi za stik s kisikovim fluoridom.

V primeru povečanja indeksa temperature se kovine oksidirajo. Najbolj primerne kovine za delo s to spojino fluora so magnezij in aluminij.

Neizogibna sprememba prvotnega videza pod vplivom nerjavnih jekel iz kisikovega fluorida, bakrovih zlitin.

Visoka aktivacijska energija razgradnje kisikovih spojin s fluorom omogoča varno mešanje z različnimi ogljikovodiki, ogljikov monoksid, pojasnjuje možnost uporabe kisikovega fluorida kot odličnega oksidanta pogonskega goriva.

Zaključek

Kemiki so izvedli vrsto poskusov, ki so potrdili izvedljivost uporabe te spojine v plinsko-dinamičnih laserskih napravah.

Problemi, povezani z določanjem stopenj oksidacije kisika in drugih nekovin, so vključeni v tečaj šolske kemije.

Takšne veščine so pomembne, saj omogočajo srednješolcem, da se spopadajo z nalogami, ki jih ponujajo pri testih enotnega državnega izpita.