Возможные степени окисления элементов
Перед тем как начать писать окислительно-восстановительные реакции, необходимо знать какие степени окисления может проявлять тот или иной химический элемент. Рассмотрим степени окисления, знание которых необходимо для успешной сдачи ЕГЭ.
Элементы с постоянными степенями окисления в сложных соединениях:
Степень окисления |
Элементы |
Примеры соединений |
Названия соединений |
-1 |
F |
NaF
OF2 |
Фторид натрия
Фторид кислорода |
+1 |
Все металлы 1-ой группы главной подгруппы (Li-Fr) |
Na2O
KH |
Оксид натрия
Гирид калия |
+2 |
Все металлы 2-ой группы главной подгруппы (Be-Ra), а также Zn и Cd |
BeO
CaH2 |
Оксид бериллия
Гидрид кальция |
+3 |
Al |
Al2O3
Al(OH)3
Al2(SO4)3 |
Оксид алюминия
Гидроксид алюминия
Сульфат алюминия |
Элементы с переменными степенями окисления:
1. Водород
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Комментарий |
0 |
H2 |
Водород (простое вещество) |
В твердом состоянии, как и все газы, образует молекулярную кристаллическую решетку |
+1 |
H2O
H2O2
H2SO4
KOH
NaHSO3 |
Вода
Пероксид водорода
Серная кислота
Гидроксид калия
Гидросульфит натрия |
В таких соединениях, как вода, пероксид водорода, все кислоты, основания, кислые соли, все органические соединения |
-1 |
NaH
CaH2 |
Гидрид натрия
Гидрид кальция |
Только с металлами водород может проявлять степень окисления -1 |
2. Кислород
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Комментарий |
0 |
O2 |
Кислород (простое вещество) |
В твердом состоянии, как и все газы, образует молекулярную кристаллическую решетку |
-2 |
H2O
Na2O
H2SO4
KOH
NaHSO3 |
Вода
Оксид натрия
Серная кислота
Гидроксид калия
Гидросульфит натрия |
В таких соединениях, как вода, все оксиды, кислоты, основания, кислые соли, все органические соединения |
-1 |
H2O2
Na2O2
BaO2 |
Пероксид водорода
Пероксид натрия
Пероксид бария |
В пероксиде водорода и всех других пероксидах |
-1/2 |
KO2 |
Супероксид калия
(надпероксид калия) |
Во всех супероксидах |
-1/3 |
KO3
Sr(O3)2 |
Озонид калия
Озонид стронция |
Во всех озонидах |
+1 |
O2F2 |
Дифторид кислорода |
Положительные степени окисления кислород проявляет только в соединениях с фтором
|
+2 |
OF2 |
Фторид кислорода |
3. Сера
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Комментарий |
0 |
S8 |
Сера |
Светло-желтый порошок; нерастворим в воде, тяжелее её, но в воде не тонет, плавает на её поверхности, так как ею не смачивается. Молекулы S8 образуют молекулярную кристаллическую решетку. Сера существует в виде нескольких аллотропных модификаций: ромбическая, моноклинная, пластическая. |
-2 |
H2S
CaS |
Сероводородная кислота
Сульфид кальция |
Все сульфиды |
-1 |
FeS2 |
Персульфид железа (II)
(пирит, серный колчедан, железный колчедан) |
Единственное соединение со ст. ок. -1 |
+4 |
SO2
H2SO3
CaSO3 |
Оксид серы (IV)
Сернистая кислота
Сульфит кальция |
В таких соединениях как оксид серы (IV), сернистой кислоте и всех её солях |
+6 |
SO3
H2SO4
CaSO4 |
Оксид серы (VI)
Серная кислота
Сульфат кальция |
В таких соединениях как оксид серы (VI), серной кислоте и всех её солях |
4. Азот
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Комментарий |
0 |
N2 |
Азот (простое вещество) |
В твердом состоянии, как и все газы, образует молекулярную кристаллическую решетку |
-3 |
NH3
Na3N
Ca3N2 |
Аммиак
Нитрид натрия
Нитрид кальция |
В таких соединениях, как аммиак и все нитриды |
-2 |
N2H4 |
Гидразин |
Степени окисления -2 и -1 встречаются только в органических соединениях |
-1 |
NH2OH |
Гидроксиламин |
+1 |
N2O |
Оксид азота (I) |
Азот проявляет положительные степени окисления только в соединениях с кислородом и фтором |
+2 |
NO |
Оксид азота (II) |
+3 |
N2O3
HNO2
NF3 |
Оксид азота (III)
Азотистая кислота
Фторид азота (III) |
В таких соединениях, как оксид азота (III), азотистой кислоте и всех её солях, фториде азота (III) |
+4 |
NO2 |
Оксид азота (IV) |
Смешанный оксид азота (IV) |
+5 |
N2O5
HNO3 |
Оксид азота (V)
Азотная кислота |
В таких соединениях, как оксид азота (V), азотной кислоте и всех её солях |
5. Галогены*
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Комментарий |
0 |
F2
Cl2
Br2
I2 |
Фтор
Хлор
Бром
Йод |
Светло-зеленый газ
Желто-зеленый газ
Темно-красная жидкость
Серо-черные кристаллы |
-1 |
HF
HCl
HBr
HI |
Фтороводород (соли кислоты: фториды)
Хлороводород (соли кислоты: хлориды)
Бромоводород (соли кислоты: бромиды)
Йодоводород (соли кислоты: йодиды) |
Бесцветные ядовитые газы. При растворении в воде образуют соответствующие кислоты. |
+1 |
HClO
HBrO
HIO |
Хлорноватистая кислота (соли: гипохлориты)
Бромноватистая кислота (соли: гипобромиты)
Йодноватистая кислота (соли: гипоиодиты) |
В приведенных кислотах, а также всех их солях |
+3 |
HClO2
HBrO2
HIO2 |
Хлористая кислота (соли: хлориты)
Бромистая кислота (соли: бромиты)
Йодистая кислота (соли: иодиты) |
В приведенных кислотах, а также всех их солях |
+5 |
HClO3
HBrO3
HIO3 |
Хлорноватая кислота (соли: хлораты)
Бромноватая кислота (соли: броматы)
Йодноватая кислота (соли: иодаты) |
В приведенных кислотах, а также всех их солях |
+7 |
HClO4
HBrO4
HIO4 |
Хлорная кислота (соли: перхлораты)
Бромная кислота (соли: перброматы)
Йодная кислота (соли: периодаты) |
В приведенных кислотах, а также всех их солях |
* Для фтора только 0 и -1; At также является галогеном, но его не рассматриваем, так как в природе его практически нет.
6. Углерод**
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Комментарий |
0 |
C |
Углерод |
Аллотропные модификации: алмаз, графит, карбин (черный порошок, полимерные цепи -C=C-, =С=С=), фуллерены (темные, похожие на сажу, C60-C200) |
+2 |
CO |
Оксид углерода (II)
(угарный газ) |
В таких соединениях как CO, а также в некоторых органических соединениях |
+4 |
CO2
H2CO3 |
Оксид углерода (IV)
(углекислый газ)
Угольная кислота |
В таких соединениях как оксид углерода (IV), угольная кислота и все ее соли |
** В органических соединениях углерод проявляет все степени окисления от -4 (например, CH4) до +3 (например, CH3COOH).
7. Фосфор
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Тип соединения |
Комментарий |
0 |
P |
Фосфор |
Неметалл |
В природе в свободном состоянии не встречается. Наиболее устойчивые аллотропные модификации: белый фосфор (P4, молекулярная кристаллическая решетка), красный и черный фосфор (атомные кристаллические решетки) |
-3 |
PH3 |
Фосфин |
Летучее водородное соединение |
Бесцветный ядовитый газ с запахом чеснока |
+1 |
H3PO2
NaH2PO2 |
Фосфорноватистая кислота
Гипофосфит натрия |
Кислота
Средняя соль |
Только в кислоте и ее солях |
+3 |
P2O3
H3PO3
Na2HPO3 |
Оксид фосфора (III)
Фосфористая кислота
Фосфит натрия |
Кислотный оксид
Кислота
Средняя соль |
В таких соединениях, как оксид фосфора (III), фосфористая кислота и все её соли |
+5 |
P2O5
H3PO4
Na3PO4 |
Оксид фосфора (V)
(Орто)фосфорная кислота
Фосфат натрия |
Кислотный оксид
Кислота
Средняя соль |
В таких соединениях, как оксид фосфора (V), фосфорная кислота и все её соли |
8. Хром
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Тип соединения |
Комментарий |
0 |
Cr |
Хром |
Металл |
Голубовато-белый металл. В обычных условиях покрыт оксидной пленкой и поэтому инертен по отношению к кислороду воздуха и воде. |
+2 |
CrO
Cr(OH)2 |
Оксид хрома (II)
Гидроксид хрома (II) |
Основный оксид
Нерастворимое основание |
Нестабильная степень окисления, сильные восстановители |
+3 |
Cr2O3
Cr(OH)3
H3CrO3
HCrO2
NaCrO2
Na3[Cr(OH)6] |
Оксид хрома (III)
Гидроксид хрома (III)
Хромистая кислота (соли: хромиты)
Метахромистая кислота (соли: (мета)хромиты)
Метахромит натрия
Гексагидроксохромат (III) натрия |
Амфотерный оксид
Амфотерный гидроксид
Кислота
Кислота
Средняя соль
Гидроксокомплекс |
Степень окисления стабильная, проявляется в оксиде, гидроксиде, хромитах и гидроксокомплексах с хромом |
+6 |
CrO3
H2CrO4
H2Cr2O7
|
Оксид хрома (VI)
Хромовая кислота (соли: хроматы, желтые)
Дихромовая кислота (соли: дихроматы, оранжевые) |
Кислотный оксид
Кислота
Кислота
|
Степень окисления стабильная (соединения являются сильными окислителями) проявляется в оксиде, кислотах (хромовой, дихромовой) и их солях |
9. Железо
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Тип соединения |
Комментарий |
0 |
Fe |
Железо |
Металл |
Серебристо-белый, блестящий металл |
+2 |
FeO
Fe(OH)2 |
Оксид железа (II)
Гидроксид железа (II) |
Основный оксид
Нерастворимое основание |
Оксид черного цвета
Гидроксид серо-зеленого цвета |
+3 |
Fe2O3
Fe(OH)3
HFeO2
KFeO2
K3[Fe(OH)6] |
Оксид железа (III)
Гидроксид железа (III)
Железистая кислота
Феррит калия
Гексагидроксоферрат (III) калия |
Амфотерный оксид
Амфотерный гидроксид
Кислота
Средняя соль
Гидроксокомплекс |
Оксид и гидроксид бурого цвета (цвет ржавчины) |
+6 |
K2FeO4 |
Феррат калия |
Средняя соль |
Кислота H2FeO4 как индивидуальное вещество не выделена |
10. Медь
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Тип соединения |
Комментарий |
0 |
Cu |
Медь |
Металл |
Розово-красный, пластичный металл |
+1 |
Cu2O
CuOH |
Оксид меди (I)
Гидроксид меди (I) |
Основный оксид
|
Кирпично-красного цвета
|
+2 |
CuO
Cu(OH)2 |
Оксид меди (II)
Гидроксид меди (II) |
Основный оксид
Нерастворимое основание |
Оксид черного цвета
Гидроксид голубого цвета |
11. Марганец
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Тип соединения |
Комментарий |
0 |
Mn |
Марганец |
Металл |
Металл серебристо-белого цвета |
+2 |
MnO
Mn(OH)2 |
Оксид марганца (II)
Гидроксид марганца (II)
|
Основный оксид
Нерастворимое основание
|
Оксид зеленого цвета
Основание светло-розового цвета |
+3 |
Mn2O3 |
Оксид марганца (III) |
Амфотерный оксид |
Коричнево-чёрные кристаллы, не растворимые в воде |
+4 |
MnO2 |
Оксид марганца (IV) |
Амфотерный оксид |
Порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде |
+6 |
MnO3
K2MnO4 |
Оксид марганца (VI)
Манганат калия |
Кислотный оксид
Средняя соль |
Оксид тёмно-красного цвета
Соль темно-зеленого цвета |
+7 |
Mn2O7
HMnO4
KMnO4 |
Оксид марганца (VII)
Марганцовая кислота
Перманганат калия |
Кислотный оксид
Кислота
Средняя соль |
Красная маслянистая жидкость
Кислота и соль фиолетово-красного цвета |
12. Кремний
Степень окисления |
Примеры соединений |
Названия соединений |
Тип соединения |
Комментарий |
0 |
Si |
Кремний |
Неметалл |
Две аллотропные модификации: кристаллический (серый) и аморфный (белый порошок) |
-4 |
Mg2Si |
Силицид магния |
Бинарное соединение |
Темно-синие кристаллы (Mg2Si).
Ст. окисления -4 в соединениях кремния с металлами |
+2 |
SiO |
Оксид кремния (II) |
Несолеобразующий оксид |
Смолоподобное аморфное вещество |
+4 |
SiO2
SiH4
SiC
|
Оксид кремния (IV)
Силан
Карборунд |
Кислотный оксид
Летучее водородное соединение
Бинарное соединение |
Кремнезём (SiO2)
Бесцветный неустойчивый газ (SiH4)
Кристаллическое вещество (SiC)
Степень окисления +4 в соединениях кремния с неметалами |
|