Степени окисления переходных металлов и неметаллов
Какие степени окисления реально встречаются у неметаллов и почему не все возможные.
3. Максимальная степень окисления переходных металлов
У переходных металлов (d-элементов) валентные электроны находятся на внешнем s-подуровне и предвнешнем d-подуровне.
| Группа | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Элемент | Cu | Zn | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe, Co, Ni |
| Высшая СО | +2 (+3*) | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +7 | Fe (+6, +3, +2) Co (+3, +2) Ni (+2) |
* Редкие или неустойчивые степени окисления.
4. Степени окисления p-элементов (неметаллов)
Выберите неметалл, чтобы посмотреть характерные для него степени окисления и соединения:
Степени окисления Азота (N)
Максимальная валентность = IV (из-за отсутствия d-подуровня).
Максимальная степень окисления =
+5.
Степени окисления Фосфора (P)
Примечание: Мышьяк (As) проявляет химические свойства, во многом схожие со свойствами фосфора, и имеет аналогичные степени окисления и формы соединений.
| СО | Оксид | Гидроксид | Соль | Анион |
|---|---|---|---|---|
| +5 | P2O5 | HPO3, H3PO4 | Na3PO4 | PO43- (фосфат) |
| +3 | P2O3 | H3PO3 | Na2HPO3 | HPO32- (фосфит) |
| +1 | - | H3PO2 | NaH2PO2 | H2PO2- (гипофосфит) |
| -3 | PH3 (фосфин) |
- | Na3P | P3- (фосфид) |
Степени окисления Углерода (C)
| СО | Вещества / Ионы | Примеры (Органика) |
|---|---|---|
| +4 | CO2, H2CO3, CO32- | CCl4, COCl2 (фосген) |
| +3 | - | Щавелевая кислота (HOOC-COOH) |
| +2 | CO (угарный газ), HCOOH (форм. к-та) | Хлороформ CHCl3 (у С +2) |
| 0 | C (графит, алмаз), HCHO (формальдегид) | - |
| -1 | - | C2H2 (ацетилен) |
| -2 | CH3OH (метанол) | C2H4 (этилен) |
| -3 | C2H6 (этан) | - |
| -4 | CH4 (метан), Al4C3 | - |
Степени окисления Кремния (Si)
Примечание: Германий (Ge) проявляет химические свойства, во многом схожие со свойствами кремния, и имеет аналогичные степени окисления.
| СО | Оксид / Гидрид | Кислота | Соль | Анион |
|---|---|---|---|---|
| +4 | SiO2 (кремнезем, песок) | H2SiO3 (кремниевая) | Na2SiO3 (силикат) | SiO32- |
| -4 | SiH4 (силан) | - | Mg2Si (силицид) | Si4- |
Степени окисления Бора (B)
| СО | Оксид | Кислота | Соль | Анион |
|---|---|---|---|---|
| +3 | B2O3 | H3BO3 (борная) | Na3BO3 (борат) | BO33- |
| -3 | - | - | Mg3B2 (борид) | B3- |
Валентность и СО Кислорода (O)
| СО | Примеры | Структура |
|---|---|---|
| +2 | OF2 | F — O — F |
| +1 | O2F2 | F — O — O — F |
| 0 | O2 | O = O |
| -1 | H2O2 (пероксиды) | H — O — O — H |
| -2 | H2O, CO2, Na2O | H — O — H |
Степени окисления Галогенов (Cl, Br, I)
Фтор (F) всегда имеет СО -1. Для остальных галогенов (Cl, Br, I) характерны следующие степени окисления:
| СО | Оксид (пример для Cl) | Гидроксид / Кислота | Соль (пример K) | Анион |
|---|---|---|---|---|
|
+7 (высшая) |
Cl2O7 | HClO4 (хлорная) | KClO4 (перхлорат) | ClO4- |
| +5 | - (для I2O5) | HClO3 (хлорноватая) | KClO3 (хлорат) | ClO3- |
| +3 | - | HClO2 (хлористая) | KClO2 (хлорит) | ClO2- |
| +1 | Cl2O | HClO (хлорноватистая) | KClO (гипохлорит) | ClO- |
|
-1 (низшая) |
- | HCl (хлороводородная) | KCl (хлорид) | Cl- |
Степени окисления Серы (S)
Примечание: Селен (Se) и Теллур (Te) (халькогены) проявляют химические свойства, во многом схожие со свойствами серы.
| СО | Оксид | Кислота | Соль | Анион |
|---|---|---|---|---|
| +6 | SO3 | H2SO4 (серная) | Na2SO4 (сульфат) | SO42- |
| +4 | SO2 | H2SO3 (сернистая) | Na2SO3 (сульфит) | SO32- |
| -2 | - | H2S (сероводородная) | Na2S (сульфид) | S2- |