istnieje cały szereg tabel okresowych tam, a ja już wcześniej dodałem do stosu układ okresowy danych. Dzisiejszy post to kolejna wariacja na ten temat: układ okresowy pokazujący możliwe i wspólne stany utleniania każdego pierwiastka. Szukałem jednego z nich w zeszłym tygodniu, z zainteresowania, i nie mogłem znaleźć takiego, który przedstawił informacje w łatwy do zrozumienia sposób. Aby spróbować to rozwiązać, zrobiłem tabelę, którą można zobaczyć na górze postu tutaj.
dla niechemików warto chyba dokładnie wyjaśnić, co rozumiemy przez „stan utleniania”. W rzeczywistości jest to dość łatwa koncepcja dla chemików, ale trudna do zdefiniowania. Jest to zasadniczo liczba przypisana do elementu w związku i (na poziomie podstawowym) oznacza liczbę elektronów, które zostały usunięte z tego elementu lub dodane do niego. Pierwiastek, który nie jest połączony z innymi różnymi pierwiastkami, ma stan utlenienia równy 0, ponieważ nie ma dodanych ani usuniętych elektronów.
atom pierwiastka w związku będzie miał dodatni stan utleniania, jeśli miał usunięte elektrony. Może to początkowo wydawać się sprzeczne z intuicją, ale pamiętaj, że elektrony są naładowane ujemnie. Usunięcie ujemnych ładunków z atomu powoduje zatem dodatni stan utleniania. Podobnie dodawanie elektronów powoduje ujemny stan utleniania. Suma wszystkich stanów utleniania różnych pierwiastków w związku powinna wynosić zero.
Jeśli Twoje jedyne doświadczenie z chemii pochodzi ze szkoły, możesz pamiętać pojęcie jonów – atomów, które zyskały lub straciły elektrony, tworząc dodatnio lub ujemnie naładowane jony. Na przykład sód (Na) może stracić elektron, tworząc jony sodu (Na+). Mają one stan utleniania +1, taki sam jak ładunek na Jonie. Podobnie żelazo (Fe) może stracić dwa elektrony, tworząc jon Fe2+, lub stracić trzy elektrony, tworząc jon Fe3+. Mają one odpowiednio liczby utleniania + 2 & +3. W przypadku jonu chloru (atomu chloru, który zyskał jeden elektron, Cl–) Liczba utleniania wynosiłaby -1.
stan utlenienia 0 występuje dla wszystkich pierwiastków-jest to po prostu pierwiastek w jego postaci elementarnej. Jak pokazuje tabela, obecność innych stanów utleniania jest różna, ale podąża za pewnymi wzorami. Wspólne stany utleniania wszystkich metali w układzie okresowym są dodatnie. Wszystkie niemetale w tabeli, z drugiej strony, mają co najmniej jeden wspólny negatywny stan utleniania. Metale bloku d, pokazane na żółtym stole, mają najszerszy zakres stanów utleniania.
Atomy tego samego pierwiastka o różnych stanach utleniania mogą mieć różne właściwości. Najbardziej oczywistym z nich z zewnętrznej perspektywy jest kolor, umiejętnie ilustrowany elementami bloku D. Większość z nich ma kilka wspólnych Stanów utleniania, a ten wyróżnia się różnymi kolorami. Pochodzenie tych różnych kolorów zostało wyjaśnione w poprzednim poście na stronie tutaj.
To było najkrótsze wprowadzenie do stanu utleniania, ale mam nadzieję, że wystarczy przynajmniej częściowo zdemistyfikować powyższą grafikę dla nie-chemików. Z pewnością jest miejsce na przyszły post wyjaśniający stany utleniania i jak je opracować, bardziej szczegółowo! W międzyczasie możesz pobrać poniższą grafikę w formacie PDF lub kupić ją jako plakat tutaj.
podoba Ci się ten post & grafika? Rozważ Wsparcie udziału składanego na Patreonie i uzyskaj zapowiedzi nadchodzących postów & więcej!
grafika w tym artykule jest dostępna na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Bez utworów zależnych 4.0 Międzynarodowe. Zapoznaj się z wytycznymi dotyczącymi korzystania z treści witryny.