Რა მნიშვნელობა აქვს ჟანგვის ხარისხს? როგორ განვსაზღვროთ ელემენტების ჟანგვის ხარისხი?

სკოლის სასწავლო გეგმის ასეთი თემა, როგორც ქიმია, ბევრ თანამედროვე მოსწავლეს უჭირს, ზოგიერთს შეუძლია განსაზღვროს ნაერთების ჟანგვის ხარისხი. ყველაზე დიდი სირთულეები მოსწავლეებისთვის, რომლებიც სწავლობენ არაორგანულ ქიმიას, ეს არის მთავარი სკოლის მოსწავლეები (კლასები 8-9). ამ თემის გაუგებრობა მივყავართ ამ თემის მოსწავლეების მოსწონთ.

პედაგოგები ქიმიაში შუა და უფროსი მოსწავლეების ასეთი "უწესრიგობის" გამოვლენის მიზეზების იდენტიფიცირებას ახდენენ: კომპლექსური ქიმიური წესების გასაგებად, ალგორითმების გამოყენების უუნარობა, კონკრეტული პროცესის განსახილველად, მათემატიკური ცოდნით. რუსეთის ფედერაციის განათლების სამინისტრომ საგანი შეიტანა მნიშვნელოვან ცვლილებებზე. გარდა ამისა, "დაჭრილი" და საათების რაოდენობა სწავლების ქიმიის. ეს უარყოფითად შეეხო თემის ცოდნას, დისციპლინის შესწავლის ინტერესის შემცირებას.

რა სახის ქიმიის კურსს უჭირთ სკოლის მოსწავლეებისთვის ყველაზე რთული?

ძირითად სკოლაში არსებული დისციპლინის "ქიმიის" ახალ პროგრამაში რამდენიმე სერიოზული თემაა: დ. მენდელეევის ელემენტების პერიოდული ცხრილი, არაორგანული ნივთიერებების კლასი, იონური გაცვლა. მეტად მწვავეა მე -8 კლასის მოსწავლეებისთვის, რათა დადგინდეს ჟანგვის მდგომარეობის ოქსიდები.

მოწყობის წესები

უპირველეს ყოვლისა, სტუდენტებმა უნდა იცოდნენ, რომ ოქსიდები კომპლექსურია ორ ელემენტთა ნაერთებად, რომელშიც ჟანგბადი შედის. ოქსიდის კლასს მიეკუთვნება ორობითი ნაერთების სავალდებულო პირობა ჟანგბადის პოზიცია ამ ნაერთის მეორე ნაერთში.

ამ კლასის ნებისმიერი ფორმულის გამოსათვლელად გამოითვლება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სტუდენტს აქვს გარკვეული ალგორითმი.

ალგორითმი მჟავა ოქსიდებისათვის

დასაწყისისთვის, აღვნიშნავთ, რომ ჟანგვის ხარისხი არის რიცხვითი გამოხატვა ელემენტების სიძლიერისთვის. Acidic ოქსიდები იქმნება არალეტალური ან ლითონებით ოთხიდან შვიდამდე, მეორე კი ისეთ ჟანგბადში.

ჟანგბადის სიხშირე ყოველთვის შეესაბამება ორს, შეიძლება განისაზღვროს DI მენდელიევის ელემენტების პერიოდული ცხრილიდან. პერიოდული ცხრილის ძირითადი ქვეჯგუფის მეექვსე ჯგუფში ჟანგბადის ისეთი ტიპიური უჟანგავი, იღებს ორ ელექტრონს, რომ მთლიანად შეავსოს გარე ენერგეტიკული დონე. ჟანგბადის ნაერთებში უმეტესი ნაწილი უფრო ხშირად იჩენს თავს უფრო მაღალ სიმართლეს, რომელიც შეესაბამება თავად ჯგუფის რაოდენობას. მნიშვნელოვანია გავიხსენოთ, რომ ქიმიური ელემენტების ჟანგვის ხარისხი არის მაჩვენებელი, რომელიც იძენს პოზიტიურ (უარყოფით) რიცხვს.

არალითონის, ფორმულის დასაწყისში აქვს დადებითი ჟანგვის მდგომარეობა. უჟანგავი ჟანგბადი ოქსიდებში სტაბილურია, მისი ინდექსი -2. იმისათვის, რომ შეამოწმოთ მჟავა ოქსიდების ღირებულებების მოწყობის საიმედოობა, თქვენ უნდა გაამრავლოთ ყველა რიცხვი, რომლითაც აისახება კონკრეტული ელემენტის ინდექსებზე. გამოთვლები ჩაითვლება საიმედოდ, თუ დარიცხული ხარისხების საერთო ჯამში დადებითია 0.

ორი ელემენტის ფორმულების შედგენა

ელემენტების ატომების ჟანგვის ხარისხი იძლევა ორ ელემენტებს შორის კავშირების შექმნისა და აღრიცხვის შანსს. ფორმულის შექმნისას, ორივე სიმბოლოთი განისაზღვრება გვერდით, ჟანგბადი მეორეა. ყოველი ჩაწერილი ნიშნების ზემოთ, ოქსიდაციის ხარისხების დადგენაა განსაზღვრული, მაშინ ნომრებს შორის არსებობს რიცხვი, რომელიც დაყოფილი იქნება ორივე ციფრის გარეშე. ეს მაჩვენებელი ცალკე უნდა იყოფა ოქსიდაციის ხარისხის რიცხვითი მნიშვნელობის მიხედვით, ორი ელემენტის ნივთიერების პირველი და მეორე კომპონენტების ინდექსების მიღება. ოქსიდაციის უმაღლესი ხარისხი თანაბარი რაოდენობითაა ტიპიური არალითის მაღალი სიდიდის ღირებულებით, იმ ჯგუფის რაოდენობასთან, რომელიც PS- ს არარეალურია.

ალგორითმი ციფრული ღირებულებების დასადგენად ძირითად ოქსიდებში

მსგავსი ნაერთები ტიპიური ლითონების ოქსიდებია. ისინი ყველა ნაერთს ჰყავთ +1 ან +2 -ზე მეტი ოქსიდაციის მაჩვენებელი. იმისათვის, რომ გავიგოთ, როგორი იქნება ლითონის ჟანგვის ხარისხი, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ პერიოდული სისტემა. პირველი ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონებისთვის, ეს პარამეტრი ყოველთვის მუდმივია, ეს არის მსგავსი ჯგუფის ნომერი, ანუ +1.

მეორე ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონები ასევე ხასიათდება ჟანგვის სტაბილური ხარისხით, რიცხვითი თვალსაზრისით +2. ოქსიდების ოქსიდების ხარისხით, მათი მაჩვენებლების (ნუმერების) გათვალისწინებით, ნულს უნდა მიენიჭოთ, რადგან ქიმიური მოლეკულა ნეიტრალურია, ნაწილაკებისგან, ნაწილაკისაგან.

ჟანგბადის შემცველი მჟავების ხარისხების ჟანგვის მოწყობა

მჟავა წარმოადგენს კომპლექსურ ნივთიერებებს, რომლებიც შედგება ერთი ან მეტი წყალბადის ატომი, რომლებიც დაკავშირებულია მჟავე ნარჩენებთან. იმის გათვალისწინებით, რომ ჟანგვის ქვეყნები ციფრული მაჩვენებლებია, საჭიროა მათემატიკური უნარების გამოთვლა. ასეთი მაჩვენებელი მჟავებში წყალბადის (პროტონის) ყოველთვის სტაბილურია, არის +1. შემდეგ შეგიძლიათ მიუთითოთ უარყოფითი ჟანგბადის იონისთვის ჟანგვის ხარისხი, ასევე სტაბილურია -2.

მხოლოდ ამ ქმედებების შემდეგ შესაძლებელია გამოთვალოთ ფორმულის ცენტრალური კომპონენტის ჟანგვის მდგომარეობა. როგორც კონკრეტული ნიმუში, განვიხილოთ ელემენტების ჟანგვის ხარისხის განსაზღვრა გოგირდის მჟავას H2SO4. იმის გათვალისწინებით, რომ მოცემულ კომპლექსურ ნივთიერებათა მოლეკულაში შეიცავს ორ წყალბად პროტონს, 4 ჟანგბადის ატომს, ვგულისხმობთ ამ ტიპის გამოხატვას + 2 + X-8 = 0. ნულის შექმნის მიზნით, გოგირდის ექნება +6-ის ჟანგვის მდგომარეობა

მარილების ხარისხების ჟანგვის მოწყობა

მარილები კომპლექსური ნაერთებია, რომლებიც შედგება ლითონის იონებისა და ერთი ან მეტი მჟავა ნარჩენებისგან. ჟანგბადის შემცველი მჟავების მსგავსად, თითოეული კომპონენტის კომპლექსში მარილის ხარისხების განსაზღვრის წესი იგივეა. იმის გათვალისწინებით, რომ ელემენტების ჟანგვის ხარისხი ციფრული მაჩვენებელია, მნიშვნელოვანია ლითონის ჟანგვის ხარისხი.

თუ მარილის ფორმირება ძირითადი ქვეჯგუფშია განთავსებული, მისი დადებითი ოქსიდაციის ხარისხი სტაბილურია, ჯგუფის ნომრის შესაბამისია დადებითი მნიშვნელობა. თუ მარილი შეიცავს PS- ის მსგავსი ქვეჯგუფის ლითონს, სხვადასხვა სიდიდეების გამოვლენას, ლითონის სიძლიერე განისაზღვრება მჟავა ნარჩენებისგან. ლითონის ჟანგვის მდგომარეობის დამონების შემდეგ, ჟანგბადის (-2) ჟანგვის მდგომარეობის დაყენება, შემდეგ კი ქიმიური განტოლების გამოყენებით ცენტრალური ელემენტის ჟანგვის ხარისხი.

მაგალითად, მოდი განვიხილოთ ელემენტების ჟანგვის განსაზღვრა ნატრიუმის ნიტრატის ელემენტებში (შუა მარილი). NaNO3. მარილი ჩამოყალიბებულია ჯგუფის პირველი ქვეჯგუფის ლითონის მიხედვით, აქედან გამომდინარე, ნატრიუმის ჟანგვის ხარისხი +1 იქნება. ჟანგბადში ნიტრატებს აქვს ოქსიდაციის ხარისხი -2. ჟანგვის ხარისხის რიცხვითი მნიშვნელობის დასადგენად არის განტოლება + 1 + X-6 = 0. ამ განტოლების ამოხსნა, ჩვენ X +5 უნდა იყოს, ეს აზოტის ჟანგვის ხარისხია.

ძირითადი პირობები OVR- ში

დაჟანგვის, ასევე აღდგენის პროცესისთვის არის სპეციალური პირობები, რომლებიც მოსწავლეებს სწავლობენ.

ატომის ჟანგვის ხარისხი არის მისი პირდაპირი უნარი, რომელიც იძლევა ზოგიერთ იონებს ან ატომებს ელექტრონებისგან.

ოქსიდანტი ითვლება ნეიტრალურ ატომებზე ან დამუხტულ იონებად, ქიმიური რეაქციის დროს ისინი ელექტრონებს ანიჭებენ თავს.

რესტავრატორი იქნება უცვლელი ატომები ან დამუხტული იონები, რომლებიც კარგავენ საკუთარ ელექტრონებს ქიმიური ურთიერთქმედების პროცესში.

ოქსიდაცია წარმოდგენილია როგორც ელექტრონების გათავისუფლების პროცედურა.

აღდგენა უკავშირდება დამატებითი ელექტრონების მიღებას უცვლელი Atom ან იონის მიერ.

ოქსიდაციის შემცირების პროცესი ხასიათდება რეაქციით, რომლის დროსაც ატომის ჟანგვის ხარისხი აუცილებლად იცვლება. ეს განსაზღვრება საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ, თუ რამდენად შესაძლებელია თუ არა OVR რეაქცია.

IAD- ის დამუშავების წესი

ამ ალგორითმის გამოყენება შეგიძლიათ ნებისმიერი ქიმიური რეაქციის კოეფიციენტების მოწყობა.

1. პირველი, თქვენ უნდა განათავსონ ჟანგვის ქვეყნების თითოეული ქიმიური ნივთიერება. გაითვალისწინეთ, რომ უბრალო ნივთიერებებში ჟანგვის ხარისხი ნულოვანია, რადგან არ არსებობს უარყოფითი ნაწილაკების რეკორნი (დანართი). ზემოთ განხილულ იქნა ოქსიდაციის ხარისხების ორობითი და სამ-ელემენტარულ ნივთიერებებში მოწყობის წესები.

2. ამის შემდეგ საჭიროა განსაზღვროთ ისეთი ატომები ან იონები, რომელთა ჟანგვის მდგომარეობა იცვლება ტრანსფორმაციის დროს.

3. ჩაწერილი განტოლების მარცხენა მხრიდან, ატომები ან ბრალი იონების გამოყოფა, რომლებიც შეიცვალა მათი ჟანგვის ქვეყნები. ეს აუცილებელია დაბალანსებისათვის. ელემენტები ყოველთვის მითითებულია მათი ღირებულებებით.

4. გარდა ამისა, რეაქციის დროს ჩამოყალიბებული ამ ატომები ან იონები დაწერილია ქვემოთ, რომელიც მითითებულია ატომებით მიღებული ელექტრონებით, + - უარყოფითი ნაწილაკების რაოდენობა. თუ რეაქციის პროცესის შემდეგ დაჟანგვა მცირდება. ეს იმას ნიშნავს, რომ ელექტრონებმა ატომი (იონი) მიიღეს. ოქსიდაციის ხარისხით, რეაქციის დროს ატომი (იონი) იძლევა ელექტრონებს.

5. ყველაზე პატარა საერთო რაოდენობა გაყოფილია პირველ რიგში, შემდეგ პროცესში გადაცემული ელექტრონებით, მიიღება კოეფიციენტები. ნომრები ნაპოვნია საჭირო სტერეოქიმიური კოეფიციენტები.

6. ჟანგვისტის განსაზღვრა, აგენტის შემცირება, რეაქციის დროს მომხდარი პროცესები.

7. ბოლო ეტაპი იქნება განხილვის დროს რეაქციის სტერეოქიმიური კოეფიციენტების მოწყობა.

   OBR- ს მაგალითი

განვიხილოთ ამ ალგორითმის პრაქტიკული გამოყენება კონკრეტული ქიმიური რეაქციისთვის.

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

ჩვენ გამოვთვავთ პარამეტრების ყველა მარტივი და რთული ნივთიერებების.

ვინაიდან Fe და Cu არის მარტივი ნივთიერებები, მათი ოქსიდაციის ხარისხია 0. CuSO4- ში, შემდეგ Cu + 2, შემდეგ ჟანგბადის -2 და გოგირდის +6. FeSO4- ში Fe + 2, შესაბამისად O-2, S +6- ის გათვლების მიხედვით.

ახლა ჩვენ ვეძებთ ელემენტებს, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს ინდიკატორები, ჩვენს სიტუაციაში ისინი Fe და Cu იქნება.

მას შემდეგ, რაც რეაქციის შემდეგ რკინის ატომების ღირებულება +2 გახდა, რეაქციაში გამოვიდა 2 ელექტრონი. სპილენძის შეცვალა შესრულება +2-დან 0-მდე, ამიტომ სპილენძი აიღო 2 ელექტრონი. ახლა ჩვენ განვსაზღვროთ რკინის ატომებისა და ბივალენტური სპილენძის ცემენტის მიერ მიღებული ელექტრონების რაოდენობა. ტრანსფორმაციის მსვლელობისას, ორი ელექტრონი აღებულია bivalent სპილენძის cation- ით, იგივე რაოდენობის ელექტრონები იძლევა რკინის ატომს.

ამ პროცესში აზრი არ აქვს იმის დასადგენად, რომ მინიმალური საერთო მრავალჯერადი განსაზღვრა, რადგან ელექტრონების თანაბარი რაოდენობა მიღებულია და ტრანსფორმაციის დროს. სტერეოქიმიური კოეფიციენტები შეესაბამება ერთობას. რეაქციისას, შემცირების აგენტის თვისებები რკინას, ხოლო ჟანგვისას აისახება. Bivalent სპილენძის cation სუფთა სპილენძის შემადგენლობაში შედის, რეაქციაში მას აქვს მაღალი ხარისხის დაჟანგვა.

პროცესების გამოყენება

ფორმულები ოქსიდაციის ხარისხში უნდა იყოს ცნობილი 8-9 კლასის თითოეულ სტუდენტზე, რადგან ეს საკითხი OGE- ის ამოცანებში შედის. ნებისმიერი პროცესები, რომლებიც გვხვდება ჟანგვითი, აღდგენითი ნიშნები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ჩვენს ცხოვრებაში. მათ გარეშე, ადამიანის ორგანიზმში მეტაბოლური პროცესები შეუძლებელია.