- 6 Железо
- Классификация оксидов по химическим свойствами
- Оксид железа(ii), химические свойства, получение
- Таблица оксидов (1 часть):
- Таблица оксидов (2 часть):
- Таблица степеней окисления химических элементов (1 часть):
- Таблица степеней окисления химических элементов (2 часть):
- Таблица степеней окисления химических элементов (3 часть):
- Таблица степени окисления химических элементов
- Химические свойства галогенов
6 Железо
Железо и его соединения
VIII группы периодической системы. Атом железа содержит восемь валентных
электронов, однако в соединениях железо обычно проявляет степени окисления ( 2)
и ( 3), редко – ( 6). Имеются сообщения о получении соединений восьмивалентного
железа.
широко распространено в природе – это самый распространенный металл, после
алюминия. Существует гипотеза о том, что внутреннее ядро Земли – целиком
состоит из железа с примесью никеля и серы, а возможно и других
элементов.
железо встречается в
виде руд — оксидов Fe2O3 (гематит,
красный железняк) и Fe3O4 (магнетит, магнитный
железняк), гидратированного оксида Fe2O3⋅H2O
(лимонит, бурый железняк), карбоната FeCO3 (сидерит),
дисульфида FeS2 (пирит), редко встречается в виде самородков,
попадающих на землю с метеоритами. Такое метеоритное железо было известно людям
издревле. Освоение получения железа из железной руды послужило началом
железного века.
время железную руду восстанавливают коксом в доменных печах, при этом
расплавленное железо частично реагирует с углеродом, образуя карбид железа Fe3C
(цементит), а частично растворяет его. При затвердевании расплава образуется
чугун. Чугун, используемый для получения стали, называют передельным.
получении стали, лишний углерод, содержащийся в чугуне, необходимо выжечь.
Этого добиваются, пропуская над расплавленным чугуном воздух, обогащенный
кислородом. Существует и прямой метод получения железа, основанный на
восстановлении окатышей магнитного железняка природным газом:
серебристо-белый, ковкий и пластичный тугоплавкий (т. пл. 1535°C, т. кип.
2870°C) металл, при температурах ниже 769°C притягивается магнитом, то есть
обладает ферромагнетизмом. Ферромагнитные свойства вызваны наличием в
структуре металла отдельных зон – доменов, магнитные моменты которых под
действием внешнего магнитного поля ориентируются в одну и ту же сторону.
Железо существует в форме нескольких полиморфных (аллотропных) модификаций.
При температурах ниже 9100C устойчиво железо с объемно-центрированной
кристаллической решеткой (αα-Fe, немагнитное α-железо существующее
при 769–9100C называют β-Fe), в интервале
температур 910–14000C – более плотная модификация с кубической
гранецентрированной (γγ-Fe), а выше этой температуры и вплоть до температуры
плавления вновь становится устойчивой структура с объемно-центрированной
ячейкой (δ-Fe).
Степень
окисления 2 железо проявляет при взаимодействии со
слабыми окислителями: серой, йодом, соляной кислотой, растворами
солей.
Степень
окисления 3 железо проявляет при взаимодействии с
сильными окислителями: хлором, бромом.
Смешанную
степень окисления железо проявляет при взаимодействии с кислородом,
водяным паром.
коричневой коркой гидратированного оксида Fe2O3⋅H2O,
ржавчины. Железо легко растворяется в разбавленных кислотах:
растворах кислот-окислителях – серной и азотной.
вытесняет другие, менее активные металлы из растворов их солей:
соли двухвалентного железа.
водой. Пропуская перегретый водяной пар через раскаленный на жаровне
чугунный пушечный ствол, Лавуазье получил водород:
4H2.
порошка железной окалины – оксида железа(II, III) Fe3O4,имеющей
тот же состав, что и природный минерал магнитный железняк:
резке стальных листов ацетилено-кислородным пламенем, также представляют собой
раскаленные куски железной окалины.
образующихся соединениях зависит от силы окислителя — неметалла. Так, при
взаимодействии с хлором образуется хлорид FeCl3:
гидроксид железа(II) обладают основными свойствами.
и на воздухе легко окисляются до соединений трехвалентного железа:
образующийся при действии на соли железа(II) растворов щелочей, на воздухе
мгновенно зеленеет, образуя «зеленую ржавчину» – смешанный гидроксид железа(II)
и железа(III), который лишь через некоторое время приобретает характерный для
Fe2O3⋅H2O ржавый цвет.
осадка при действии растворов щелочей, сульфидов, карбонатов на соли
железа(III):
гидроксид железа(III) являются слабо амфотерными, с преобладанием основных
свойств.
растворении гидроксида железа(III) в кислотах образуются соли железа(III), а
при сплавлении оксида с оксидами активных металлов – ферриты (ферраты( 3)):
растворяется, образуя гидроксоферраты, например, Na3[Fe(OH)6]:
недостатка кислот они разлагаются в образованием осадка гидроксида железа(III):
Na3[Fe(OH)6] 6HClизб.=3NaCl FeCl3 6H2O
на гидроксид железа(III) и карбонат натрия:
угольной не могут быть выделены из водных растворов по причине полного
необратимого гидролиза:
образованию коричневого осадка гидроксида железа(III).
среде приводит к образованию вишневых растворов ферратов ( 6):
содержат железо в степени окисления ( 6), и являются сильными окислителями.
чугуна и стали железо находит широкое применение в народном хозяйстве. Хлорид
железа(III) используется при травлении медных плат, а сульфат железа(III) – в
качестве хлопьеобразователя (коагулянта) при очистке воды. Ферриты
двухвалентных металлов (магния, цинка, кобальта, никеля) со структурой шпинели
применяют в радиоэлектронике, вычислительной технике.
железа(III) образуют желто-коричневые растворы, цвет которых объясняется
гидролизом, приводящим к образованию коллоидного раствора гидроксида
железа(III). Многие из них, например, хлорид FeCl3×6H2O («хлорное
железо») сильно гигроскопичны, и при хранении в неплотно закрытых склянках,
отсыревают.
железа
железа существуют удобные качественные реакции. Если к раствору соли
железа(III) прибавить разбавленный раствор роданида калия KCNS, то
образуется интенсивно-красное окрашивание, вызванное образованием роданида
железа(III):
реагентом на ионы железа(III) служит комплексное соединение
гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6], часто называемый также
«желтая кровяная соль». Такое странное на первый взгляд название
связано с тем, что раньше эту соль получали нагреванием крови с поташом и
железными опилками. С солями железа(III) она дает синий коллоидный
раствор «берлинской лазури» или «турнбуллева синь»:
можно получить при взаимодействии ионов железа(II) с раствором «красной
кровяной соли» — гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6]:
образом, красная кровяная соль служит реактивом на соли двухвалентного железа.
При более высоких концентрациях растворов выделяется нерастворимая в воде форма
«берлинской лазури» состава Fe4[Fe(CN)6]3.
Соль, полученную при растворении железа
в горячей концентрированной серной кислоте, обработали избытком
раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и
прокалили. Полученное вещество сплавили с железом.
четыре уравнения описанных реакций:
Смесь алюминия и железа обработали
избытком соляной кислоты, при этом выделилось 8,96 л газа (н.у.). Это же
количество смеси обработали избытком раствора гидроксида натрия, выделилось
6,72 л газа (н.у.). Найти массовую долю железа в исходной смеси.
уравнения реакций взаимодействия металлов с
щелочью, при этом нужно учесть, что железо не реагирует с
раствором щелочи:
2AlCl3 3H2 ↑ (1)
со щелочью реагирует только алюминий, то мож-
количество вещества:
= V/VM = 6,72 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,3
моль,
0,2 моль.
для обеих реакций были взяты одинаковые количества смеси, то в реакцию с
кислотой вступило такое же количество алюминия, как и в реакцию со щелочью,
(1) находим:
количество вещества водорода, выделившегося в результате реакции металлов с
кислотой:
= V / VМ = 8,96 (л) / 22,4
(л/моль) = 0,4 моль.
количество вещества водорода, выделившегося при взаимодействии железа с
кислотой, и затем количество вещества железа:
= νобщ(Н2) – ν(Н2) = 0,4 – 0,3 = 0,1 моль,
массы Al, Fe, массу смеси и массовую долю железа в смеси:
5,4 г,
5,6 г,
5,6 / 11 = 0,5091 (50,91 %).
реакций железа с простыми веществами: кислородом, хлором, серой, бромом.
Назовите образующиеся вещества.
в одном из двух растворов есть ионы Fe2 , а в другом — ионы Fe3 ?
Напишите уравнения протекающих реакций.
РЕШЕНИЯ
Изобразите схему строения атома
железа. Укажите степени окисления, которые железо проявляет в соединениях.
Минерал содержит 72,36% железа и
27,64% кислорода. Определите формулу минерала.
9.
Напишите молекулярные и ионные
уравнения реакций следующих превращений:
10.
Методом
электронного баланса составьте уравнения реакций, протекающих по следующим
схемам:
ВИДЕО ОПЫТ
Классификация оксидов по химическим свойствами
Несолеобразующие оксиды – оксиды, которым не соответствуют ни кислоты, ни основания.
Солеобразные оксиды – это двойные оксиды, в состав которых входят атомы одного металла в разных степенях окисления.
Металлы, проявляющие в соединениях несколько степеней окисления, образуют двойные, или солеобразные оксиды. Например, Pb3O4, Fe3O4, Mn3O4(формулы этих оксидов могут быть записаны также в виде 2PO·PbO2, FeO·Fe2O3, MnO·Mn2O3 соответственно).
Например, Fe3O4→FeO·FeO3: представляет собой основной оксид FeO химически связанный с амфотерным оксидом Fe2O3, который в данном случае проявляет свойства кислотного оксида. И Fe3O4 формально можно рассматривать как соль, образованную основанием Fe(OH)2 и кислотой [HFeO2], которая не существует в природе:
От гидрата оксида свинца (IV), как от кислоты, и Pb(OH2), как основания, могут быть получены два двойных оксида Pb2O3, Pb3O4(сурик), которые можно рассматривать как соли.
Среди оксидов, особенно среди оксидов d–элементов, много соединений переменного состава (бертолиды), содержание кислорода в которых не соответствует стехиометрическому составу, а изменяется в довольно широких пределах, например, состав оксида титана (II) TiO изменяется в пределах TiO0,65 – TiO1,25.
Солеобразующие оксиды – это оксиды, которые образуют соли. Оксиды этого типа делятся на три класса: основные, амфотерные и кислотные.
Основные оксиды – оксиды, элемент которых при образовании соли или основания становится катионом.
Кислотные оксиды– это оксиды, элемент которых при образовании соли или кислоты входит в состав аниона.
Амфотерные оксиды– это оксиды, которые в зависимости от условий реакции могут проявлять как свойства кислотных, так и свойства основных оксидов.
При образовании солей степени окисления элементов, образующих оксиды, не изменяются, например:
Если при образовании соли происходит изменение степеней окисления элементов, образующих оксиды, то получившуюся соль следует отнести к соли другой кислоты или другого основания, например:
Fe2(SO4)3 представляет собой соль, образованную серной кислотой и гидроксидом железа (III)- Fe(OH)3, которому соответствует оксид Fe2O3.
Образовавшиеся соли являются солями азотистой (H 3NO2) и азотной (H 5NO3) кислот, которым соответствуют оксиды:
Оксид железа(ii), химические свойства, получение
1
H
1,008
1s1
2,2
Бесцветный газ
t°пл=-259°C
t°кип=-253°C
2
He
4,0026
1s2
Бесцветный газ
t°кип=-269°C
3
Li
6,941
2s1
0,99
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=180°C
t°кип=1317°C
4
Be
9,0122
2s2
1,57
Светло-серый металл
t°пл=1278°C
t°кип=2970°C
5
B
10,811
2s2 2p1
2,04
Темно-коричневое аморфное вещество
t°пл=2300°C
t°кип=2550°C
6
C
12,011
2s2 2p2
2,55
Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал
t°пл=3550°C
t°кип=4830°C
7
N
14,007
2s2 2p3
3,04
Бесцветный газ
t°пл=-210°C
t°кип=-196°C
8
O
15,999
2s2 2p4
3,44
Бесцветный газ
t°пл=-218°C
t°кип=-183°C
9
F
18,998
2s2 2p5
4,0
Бледно-желтый газ
t°пл=-220°C
t°кип=-188°C
10
Ne
20,180
2s2 2p6
Бесцветный газ
t°пл=-249°C
t°кип=-246°C
11
Na
22,990
3s1
0,93
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=98°C
t°кип=892°C
12
Mg
24,305
3s2
1,31
Серебристо-белый металл
t°пл=649°C
t°кип=1107°C
13
Al
26,982
3s2 3p1
1,61
Серебристо-белый металл
t°пл=660°C
t°кип=2467°C
14
Si
28,086
3s2 3p2
1,9
Коричневый порошок / минерал
t°пл=1410°C
t°кип=2355°C
15
P
30,974
3s2 3p3
2,2
Белый минерал / красный порошок
t°пл=44°C
t°кип=280°C
16
S
32,065
3s2 3p4
2,58
Светло-желтый порошок
t°пл=113°C
t°кип=445°C
17
Cl
35,453
3s2 3p5
3,16
Желтовато-зеленый газ
t°пл=-101°C
t°кип=-35°C
18
Ar
39,948
3s2 3p6
Бесцветный газ
t°пл=-189°C
t°кип=-186°C
19
K
39,098
4s1
0,82
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=64°C
t°кип=774°C
20
Ca
40,078
4s2
1,0
Серебристо-белый металл
t°пл=839°C
t°кип=1487°C
21
Sc
44,956
3d1 4s2
1,36
Серебристый металл с желтым отливом
t°пл=1539°C
t°кип=2832°C
22
Ti
47,867
3d2 4s2
1,54
Серебристо-белый металл
t°пл=1660°C
t°кип=3260°C
23
V
50,942
3d3 4s2
1,63
Серебристо-белый металл
t°пл=1890°C
t°кип=3380°C
24
Cr
51,996
3d5 4s1
1,66
Голубовато-белый металл
t°пл=1857°C
t°кип=2482°C
25
Mn
54,938
3d5 4s2
1,55
Хрупкий серебристо-белый металл
t°пл=1244°C
t°кип=2097°C
26
Fe
55,845
3d6 4s2
1,83
Серебристо-белый металл
t°пл=1535°C
t°кип=2750°C
27
Co
58,933
3d7 4s2
1,88
Серебристо-белый металл
t°пл=1495°C
t°кип=2870°C
28
Ni
58,693
3d8 4s2
1,91
Серебристо-белый металл
t°пл=1453°C
t°кип=2732°C
29
Cu
63,546
3d10 4s1
1,9
Золотисто-розовый металл
t°пл=1084°C
t°кип=2595°C
30
Zn
65,409
3d10 4s2
1,65
Голубовато-белый металл
t°пл=420°C
t°кип=907°C
31
Ga
69,723
4s2 4p1
1,81
Белый металл с голубоватым оттенком
t°пл=30°C
t°кип=2403°C
32
Ge
72,64
4s2 4p2
2,0
Светло-серый полуметалл
t°пл=937°C
t°кип=2830°C
33
As
74,922
4s2 4p3
2,18
Зеленоватый полуметалл
t°субл=613°C
(сублимация)
34
Se
78,96
4s2 4p4
2,55
Хрупкий черный минерал
t°пл=217°C
t°кип=685°C
35
Br
79,904
4s2 4p5
2,96
Красно-бурая едкая жидкость
t°пл=-7°C
t°кип=59°C
36
Kr
83,798
4s2 4p6
3,0
Бесцветный газ
t°пл=-157°C
t°кип=-152°C
37
Rb
85,468
5s1
0,82
Серебристо-белый металл
t°пл=39°C
t°кип=688°C
38
Sr
87,62
5s2
0,95
Серебристо-белый металл
t°пл=769°C
t°кип=1384°C
39
Y
88,906
4d1 5s2
1,22
Серебристо-белый металл
t°пл=1523°C
t°кип=3337°C
40
Zr
91,224
4d2 5s2
1,33
Серебристо-белый металл
t°пл=1852°C
t°кип=4377°C
41
Nb
92,906
4d4 5s1
1,6
Блестящий серебристый металл
t°пл=2468°C
t°кип=4927°C
42
Mo
95,94
4d5 5s1
2,16
Блестящий серебристый металл
t°пл=2617°C
t°кип=5560°C
43
Tc
98,906
4d6 5s1
1,9
Синтетический радиоактивный металл
t°пл=2172°C
t°кип=5030°C
44
Ru
101,07
4d7 5s1
2,2
Серебристо-белый металл
t°пл=2310°C
t°кип=3900°C
45
Rh
102,91
4d8 5s1
2,28
Серебристо-белый металл
t°пл=1966°C
t°кип=3727°C
46
Pd
106,42
4d10
2,2
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1552°C
t°кип=3140°C
47
Ag
107,87
4d10 5s1
1,93
Серебристо-белый металл
t°пл=962°C
t°кип=2212°C
48
Cd
112,41
4d10 5s2
1,69
Серебристо-серый металл
t°пл=321°C
t°кип=765°C
49
In
114,82
5s2 5p1
1,78
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=156°C
t°кип=2080°C
50
Sn
118,71
5s2 5p2
1,96
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=232°C
t°кип=2270°C
51
Sb
121,76
5s2 5p3
2,05
Серебристо-белый полуметалл
t°пл=631°C
t°кип=1750°C
52
Te
127,60
5s2 5p4
2,1
Серебристый блестящий полуметалл
t°пл=450°C
t°кип=990°C
53
I
126,90
5s2 5p5
2,66
Черно-серые кристаллы
t°пл=114°C
t°кип=184°C
54
Xe
131,29
5s2 5p6
2,6
Бесцветный газ
t°пл=-112°C
t°кип=-107°C
55
Cs
132,91
6s1
0,79
Мягкий серебристо-желтый металл
t°пл=28°C
t°кип=690°C
56
Ba
137,33
6s2
0,89
Серебристо-белый металл
t°пл=725°C
t°кип=1640°C
57
La
138,91
5d1 6s2
1,1
Серебристый металл
t°пл=920°C
t°кип=3454°C
58
Ce
140,12
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=798°C
t°кип=3257°C
59
Pr
140,91
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=931°C
t°кип=3212°C
60
Nd
144,24
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1010°C
t°кип=3127°C
61
Pm
146,92
f-элемент
Светло-серый радиоактивный металл
t°пл=1080°C
t°кип=2730°C
62
Sm
150,36
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1072°C
t°кип=1778°C
63
Eu
151,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=822°C
t°кип=1597°C
64
Gd
157,25
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1311°C
t°кип=3233°C
65
Tb
158,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1360°C
t°кип=3041°C
66
Dy
162,50
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1409°C
t°кип=2335°C
67
Ho
164,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1470°C
t°кип=2720°C
68
Er
167,26
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1522°C
t°кип=2510°C
69
Tm
168,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1545°C
t°кип=1727°C
70
Yb
173,04
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=824°C
t°кип=1193°C
71
Lu
174,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1656°C
t°кип=3315°C
72
Hf
178,49
5d2 6s2
Серебристый металл
t°пл=2150°C
t°кип=5400°C
73
Ta
180,95
5d3 6s2
Серый металл
t°пл=2996°C
t°кип=5425°C
74
W
183,84
5d4 6s2
2,36
Серый металл
t°пл=3407°C
t°кип=5927°C
75
Re
186,21
5d5 6s2
Серебристо-белый металл
t°пл=3180°C
t°кип=5873°C
76
Os
190,23
5d6 6s2
Серебристый металл с голубоватым оттенком
t°пл=3045°C
t°кип=5027°C
77
Ir
192,22
5d7 6s2
Серебристый металл
t°пл=2410°C
t°кип=4130°C
78
Pt
195,08
5d9 6s1
2,28
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1772°C
t°кип=3827°C
79
Au
196,97
5d10 6s1
2,54
Мягкий блестящий желтый металл
t°пл=1064°C
t°кип=2940°C
80
Hg
200,59
5d10 6s2
2,0
Жидкий серебристо-белый металл
t°пл=-39°C
t°кип=357°C
81
Tl
204,38
6s2 6p1
Серебристый металл
t°пл=304°C
t°кип=1457°C
82
Pb
207,2
6s2 6p2
2,33
Серый металл с синеватым оттенком
t°пл=328°C
t°кип=1740°C
83
Bi
208,98
6s2 6p3
Блестящий серебристый металл
t°пл=271°C
t°кип=1560°C
84
Po
208,98
6s2 6p4
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=254°C
t°кип=962°C
85
At
209,98
6s2 6p5
2,2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=302°C
t°кип=337°C
86
Rn
222,02
6s2 6p6
2,2
Радиоактивный газ
t°пл=-71°C
t°кип=-62°C
87
Fr
223,02
7s1
0,7
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=27°C
t°кип=677°C
88
Ra
226,03
7s2
0,9
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=700°C
t°кип=1140°C
89
Ac
227,03
6d1 7s2
1,1
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=1047°C
t°кип=3197°C
90
Th
232,04
f-элемент
Серый мягкий металл
91
Pa
231,04
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
92
U
238,03
f-элемент
1,38
Серебристо-белый металл
t°пл=1132°C
t°кип=3818°C
93
Np
237,05
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
94
Pu
244,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
95
Am
243,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
96
Cm
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
97
Bk
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
98
Cf
251,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
99
Es
252,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
100
Fm
257,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
101
Md
258,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
102
No
259,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
103
Lr
266
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
104
Rf
267
6d2 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
105
Db
268
6d3 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
106
Sg
269
6d4 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
107
Bh
270
6d5 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
108
Hs
277
6d6 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
109
Mt
278
6d7 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
110
Ds
281
6d9 7s1
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
Металлы
Неметаллы
Щелочные
Щелоч-зем
Благородные
Галогены
Халькогены
Полуметаллы
s-элементы
p-элементы
d-элементы
f-элементы
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
Таблица оксидов (1 часть):
| Атомный номер | Химический элемент | Символ | Оксиды |
| 1 | Водород | H | H2O (вода) |
| 2 | Гелий | He | нет |
| 3 | Литий | Li | Li2O (оксид лития) |
| 4 | Бериллий | Be | BeO (оксид бериллия) |
| 5 | Бор | B | B2O3 (оксид бора (III)) |
| 6 | Углерод | C | CO (оксид углерода (II), монооксид углерода, угарный газ), CO2 (оксид углерода(IV), диоксид углерода, углекислый газ), C3O2 (диоксид триуглерода), (C3O2)n (политрикарбодиоксид), C5O2 (1,2,3,4-пентатетраен-1,5-дион), C6O6 (диангидрид этилентетракарбоновой кислоты) C12O9 (меллитовый ангидрид), C12O12 (гексагидроксибензол трисоксалат), и др. |
| 7 | Азот | N | N2O (оксид азота (I), закись азота, оксонитрид азота, веселящий газ), NO (оксид азота (II), мон(о)оксид азота, окись азота, нитрозил-радикал), N2O3 (оксид азота (III), азотистый ангидрид, сесквиоксид азота), NO2 (диоксид азота, оксид азота (IV), двуокись азота), N2O5 (оксид азота (V), пентаоксид азота, пентаоксид диазота, нитрат нитрила, нитрат нитрония, азотный ангидрид), N2O4 (димер диоксида азота, тетраоксид диазота, азотный тетраоксид), и др. |
| 8 | Кислород | O | — |
| 9 | Фтор | F | нет |
| 10 | Неон | Ne | нет |
| 11 | Натрий | Na | Na2O (оксид натрия) |
| 12 | Магний | Mg | MgO (оксид магния) |
| 13 | Алюминий | Al | Al2O3 (оксид алюминия) |
| 14 | Кремний | Si | SiO (оксид кремния (II), монооксид кремния), SiO2 (оксид кремния (IV), диоксид кремния, кремнезём) |
| 15 | Фосфор | P | P4O (монооксид тетрафосфора), P4O2 (диоксид тетрафосфора), P2O3 или P4O6 (оксид фосфора (III), фосфористый ангидрид, гексаоксид тетрафосфора), P4O8 (оксид фосфора (IV), октаоксид тетрафосфора), P2O5 или P4O10 (оксид фосфора (V), пентаоксид фосфора, фосфористый ангидрид, гексаоксид тетрафосфора) |
| 16 | Сера | S | SO (оксид серы (II), монооксид серы, моноокись серы), SO2 (оксид серы (IV), диоксид серы, двуокись серы, сернистый газ, сернистый ангидрид), SO3 (оксид серы (VI), трёхокись серы, серный газ, ангидрид серной кислоты) |
| 17 | Хлор | Cl | Cl2O (оксид хлора (I), гемиоксид хлора, ангидрид хлорноватистой кислоты), ClO2 (диоксид хлора, оксид хлора (IV), двуокись хлора), ClOClO3 (перхлорат хлора ), Cl2O6 (дихлоргексаоксид, оксид хлора (V, VII), перхлорат хлорила), Cl2O7 (оксид хлора (VII), дихлорогептаоксид, хлорный ангидрид), и др. |
| 18 | Аргон | Ar | нет |
| 19 | Калий | K | K2O (оксид калия) |
| 20 | Кальций | Ca | CaO (оксид кальция, окись кальция, негашёная известь, в просторечии — кирабит, кипелка) |
| 21 | Скандий | Sc | Sc2O3 (оксид скандия, сесквиоксид скандия) |
| 22 | Титан | Ti | TiO (оксид титана (II)), Ti2O3 (оксид титана(III), трёхокись титана), TiO2 (оксид титана (IV), диоксид титана, двуокись титана, титановые белила) |
| 23 | Ванадий | V | VO (оксид ванадия (II), окись ванадия), V2O3 (оксид ванадия (III), трехокись ванадия), VO2 (оксид ванадия (IV), диоксид ванадия, двуокись ванадия), V2O5 (оксид ванадия (V), пентаоксид диванадия) |
| 24 | Хром | Cr | CrO (оксид хрома (II), закись хрома), Cr2O3 (оксид хрoма (III), сесквиоксид хрома, хромовая зелень, эсколаит), CrO2 (оксид хрома (IV), диоксид хрома, двуокись хрома), CrO3 (оксид хрома (VI), триоксид хрома, трёхокись хрома, хромовый ангидрид) |
| 25 | Марганец | Mn | MnO (оксид марганца (II), окись марганца, монооксид марганца), Mn3O4 (оксид марганца (II,III), окисел марганца), Mn5O8 (оксид марганца (II,IV), окисел марганца), Mn2O3 (оксид марганца (III), окисел марганца), MnO2 (оксид марганца (IV), диоксид марганца), MnO3 (оксид марганца (VI), окисел марганца), Mn2O7 (оксид марганца (VII)) |
| 26 | Железо | Fe | FeO (оксид железа (II), закись железа), Fe2O3 (оксид железа (III), окись железа, колькотар, крокус, железный сурик, гематит), Fe3O4 (оксид железа (II,III), закись-окись железа, железная окалина, магнетит, магнитный железняк), и др. |
| 27 | Кобальт | Co | CoO (оксид кобальта (II), окись кобальта), Co3O4 (оксид кобальта (II,III), окись кобальта), Co2O3 (оксид кобальта (III), окись кобальта), CoO2•H2O (оксид кобальта (IV), гидрат оксида кобальта) |
| 28 | Никель | Ni | NiO (оксид никеля (II), окись никеля, бунзенит), Ni2O3 (оксид никеля (III), окисел никеля; сесквиоксид никеля) |
| 29 | Медь | Cu | Cu2O (оксид меди (I), гемиоксид меди, оксид димеди, закись меди, куприт), CuO (оксид меди (II), окись меди), Cu2O3 (оксид меди (III), триоксид димеди) |
| 30 | Цинк | Zn | ZnO (оксид цинка, окись цинка) |
| 31 | Галлий | Ga | Ga2O (оксид галлия (I), закись галлия, гемиоксид галлия), Ga2O3 (оксид галлия (III)) |
| 32 | Германий | Ge | GeO (оксид германия (II), окись германия), GeO2 (оксид германия (IV), диоксид германия, двуокись германия) |
| 33 | Мышьяк | As | As2O3 (оксид мышьяка (III), триоксид мышьяка), As2O5 (оксид мышьяка (V), пентоксид мышьяка) |
| 34 | Селен | Se | SeO2 (оксид селена (IV), диоксид селена, двуокись селена, доунеит, селенолит), SeO3 (оксид селена (VI), триоксид селена, селеновый ангидрид) |
| 35 | Бром | Br | Br2O (оксид брома, оксид брома (I), окись брома, ангидрид бромноватистой кислоты) |
Таблица оксидов (2 часть):
| 36 | Криптон | Kr | нет |
| 37 | Рубидий | Rb | Rb2O (оксид рубидия, окись рубидия) |
| 38 | Стронций | Sr | SrO (оксид стронция, окись стронция) |
| 39 | Иттрий | Y | Y2O3 (оксид иттрия, сесквиоксид иттрия) |
| 40 | Цирконий | Zr | ZrO2 (оксид циркония (IV), оксид циркония, диоксид циркония) |
| 41 | Ниобий | Nb | NbO (оксид ниобия (II), окись ниобия), Nb2O3 (оксид ниобия (III), окись ниобия), NbO2 (оксид ниобия (IV), окись ниобия), Nb2O5 (оксид ниобия (V), окись ниобия) |
| 42 | Молибден | Mo | Mo2O3 (оксид молибдена (III), окись молибдена), MoO2 (оксид молибдена (IV), окись молибдена), Mo2O5 (оксид молибдена (V), окись молибдена), MoO3 (оксид молибдена (VI), триоксид молибдена, триоксомолибден, молибдит) |
| 43 | Технеций | Tc | TcO2 (оксид технеция (IV), окись технеция (IV)), Tc2O7 (оксид технеция (VII), окись технеция (VII)) |
| 44 | Рутений | Ru | Ru2O3 (оксид рутения (III), окись рутения (III), сесквиоксид рутения), RuO2 (оксид рутения(IV), окись рутения (IV)), RuO4 (оксид рутения(VIII), тетраоксид рутения) |
| 45 | Родий | Rh | RhO (оксид родия (II), окисел родия), Rh2O3 (оксид родия (III), сесквиоксид родия), RhO2 (оксид родия (IV), окисел родия) |
| 46 | Палладий | Pd | PdO (оксид палладия (II), окись палладия), Pd2O3•n H2O (оксид палладия (III), окисел палладия), PdO2 (оксид палладия (IV), окисел палладия) |
| 47 | Серебро | Ag | Ag2O (оксид серебра (I)), Ag 1Ag 3O2 или Ag2O2 (оксид серебра (I,III), оксид серебра (III)-серебра (I), монооксид серебра, диоксид дисеребра) |
| 48 | Кадмий | Cd | Cd2O (оксид кадмия (I)), CdO (оксид кадмия(II)) |
| 49 | Индий | In | In2O (оксид индия (I), окись индия (I), гемиоксид индия, закись индия), InO (оксид индия (II), окись индия (II)), In2O3 (оксид индия (III)) |
| 50 | Олово | Sn | SnO (оксид олова (I), монооксид олова, олово окись (II), олово закись, олово одноокись), SnO2 (оксид олова(IV), окись олова, двуокись олова, диоксид олова, касситерит), Sn3O4 |
| 51 | Сурьма | Sb | Sb2O3 (оксид сурьмы (III), сесквиоксид сурьмы, сурьмянистый ангидрид), Sb2O5 (оксид сурьмы (V), пятиокись сурьмы, сурмяный ангидрид), Sb2O4 или SbIIISbVO4 (тетраоксид сурьмы, диоксид сурьмы) |
| 52 | Теллур | Te | TeO2 (оксид теллура (IV), диоксид теллура, теллурит, двуокись теллура, ангидрид теллуристой кислоты), TeO3 (оксид теллура (VI), триоксид теллура, трёхокись теллура, ангидрид теллуровой кислоты), Te2O5, Te4O9 |
| 53 | Йод | I | I 12O (монооксид дийода), I 2O (монооксид йода), I 4O2 (диоксид йода), I 3, 52O4 или I 3O(I 5O3) или (I 3, 5O2)2 (тетраоксид дийода, иодноватокислый йод), I 52O5 или O(IO2)2 (оксид йода (V), пентаоксид дийода, иодноватый ангидрид), I 3, 54O9 или I 3(I 5O3)3 или I 3(OI 5O2)3 (иодат йода (III), иодноватокислый йод, нонаоксид тетрайода) |
| 54 | Ксенон | Xe | |
| 55 | Цезий | Cs | |
| 56 | Барий | Ba | |
| 57 | Лантан | La | |
| 58 | Церий | Ce | |
| 59 | Празеодим | Pr | |
| 60 | Неодим | Nd | |
| 61 | Прометий | Pm | |
| 62 | Самарий | Sm | |
| 63 | Европий | Eu | |
| 64 | Гадолиний | Gd | |
| 65 | Тербий | Tb | |
| 66 | Диспрозий | Dy | |
| 67 | Гольмий | Ho | |
| 68 | Эрбий | Er | |
| 69 | Тулий | Tm | |
| 70 | Иттербий | Yb |
Таблица степеней окисления химических элементов (1 часть):
| Атомный номер | Химический элемент | Символ | Степень окисления |
| 1 | Водород | H | 1, 0, -1 |
| 2 | Гелий | He | 0 |
| 3 | Литий | Li | 1 |
| 4 | Бериллий | Be | 0, 1, 2 |
| 5 | Бор | B | -1, 0, 1, 2, 3 |
| 6 | Углерод | C | -4 , -3 , -2 , -1 , 0 , 1, 2, 3, 4 |
| 7 | Азот | N | -3 , -2, -1, 0, 1, 2, 3 , 4, 5 |
| 8 | Кислород | O | -2, -1, -0,5, 0, 1, 2 |
| 9 | Фтор | F | -1, 0 |
| 10 | Неон | Ne | 0 |
| 11 | Натрий | Na | -1, 0, 1 |
| 12 | Магний | Mg | 0, 2 |
| 13 | Алюминий | Al | 0, 1, 2, 3 |
| 14 | Кремний | Si | -4 , -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4 |
| 15 | Фосфор | P | -3 , -2, -1, 0, 1, 2, 3 , 4, 5 |
| 16 | Сера | S | -2 , -1, 0 , 1 , 2 , 3, 4 , 5, 6 |
| 17 | Хлор | Cl | -1 , 0, 1 , 2, 3 , 4, 5 , 6, 7 |
| 18 | Аргон | Ar | 0 |
| 19 | Калий | K | 0, 1 |
| 20 | Кальций | Ca | 0, 2 |
| 21 | Скандий | Sc | 0, 1, 2, 3 |
| 22 | Титан | Ti | -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4 |
| 23 | Ванадий | V | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 24 | Хром | Cr | -4, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 , 4, 5, 6 |
| 25 | Марганец | Mn | -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3, 4 , 5, 6, 7 |
| 26 | Железо | Fe | -4, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 , 4, 5, 6 , 7 |
| 27 | Кобальт | Co | -3, -1, 0, 1, 2 , 3 , 4, 5 |
| 28 | Никель | Ni | -2, -1, 0, 1, 2 , 3, 4 |
| 29 | Медь | Cu | -2, 0, 1, 2 , 3, 4 |
| 30 | Цинк | Zn | -2, 0, 1, 2 |
| 31 | Галлий | Ga | -5, -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3 |
| 32 | Германий | Ge | -4 -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3, 4 |
| 33 | Мышьяк | As | -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 34 | Селен | Se | -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 35 | Бром | Br | -1, 0, 1, 3, 4, 5, 7 |
Таблица степеней окисления химических элементов (2 часть):
| 36 | Криптон | Kr | 0, 1, 2 |
| 37 | Рубидий | Rb | -1, 0, 1 |
| 38 | Стронций | Sr | 0, 1, 2 |
| 39 | Иттрий | Y | 0, 1, 2, 3 |
| 40 | Цирконий | Zr | -2, 0, 1, 2, 3, 4 |
| 41 | Ниобий | Nb | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 42 | Молибден | Mo | -4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 43 | Технеций | Tc | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| 44 | Рутений | Ru | -4, -2, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
| 45 | Родий | Rh | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 46 | Палладий | Pd | 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 47 | Серебро | Ag | -2, -1, 1, 2, 3 |
| 48 | Кадмий | Cd | -2, 1, 2 |
| 49 | Индий | In | -5, -2, -1, 1, 2, 3 |
| 50 | Олово | Sn | -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4 |
| 51 | Сурьма | Sb | -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 52 | Теллур | Te | 2, -1, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 53 | Йод | I | -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| 54 | Ксенон | Xe | 0, 1, 2, 4, 6, 8 |
| 55 | Цезий | Cs | -1, 1 |
| 56 | Барий | Ba | 1, 2 |
| 57 | Лантан | La | 0, 1, 2, 3 |
| 58 | Церий | Ce | 1, 2, 3, 4 |
| 59 | Празеодим | Pr | 0, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 60 | Неодим | Nd | 0, 2, 3, 4 |
| 61 | Прометий | Pm | 2, 3 |
| 62 | Самарий | Sm | 0, 2, 3 |
| 63 | Европий | Eu | 1, 2, 3 |
| 64 | Гадолиний | Gd | 0, 1, 2, 3 |
| 65 | Тербий | Tb | 0, 1, 2, 3, 4 |
| 66 | Диспрозий | Dy | 0, 1, 2, 3, 4 |
| 67 | Гольмий | Ho | 0, 1, 2, 3 |
| 68 | Эрбий | Er | 0, 1, 2, 3 |
| 69 | Тулий | Tm | 2, 3 |
| 70 | Иттербий | Yb | 1, 2, 3 |
Таблица степеней окисления химических элементов (3 часть):
| 71 | Лютеций | Lu | 0, 1, 2, 3 |
| 72 | Гафний | Hf | -2, 0, 1, 2, 3, 4 |
| 73 | Тантал | Ta | -3, -1, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 74 | Вольфрам | W | -4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 75 | Рений | Re | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| 76 | Осмий | Os | -4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
| 77 | Иридий | Ir | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| 78 | Платина | Pt | -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 79 | Золото | Au | -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 5 |
| 80 | Ртуть | Hg | -2, 1, 2 |
| 81 | Таллий | Tl | -5, -2, -1, 1, 2, 3 |
| 82 | Свинец | Pb | -4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4-4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4 |
| 83 | Висмут | Bi | -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, 5 |
| 84 | Полоний | Po | -2, 2, 4, 5, 6 |
| 85 | Астат | At | -1, 1, 3, 5, 7 |
| 86 | Радон | Rn | 0, 2, 6, 8 |
| 87 | Франций | Fr | 0, 1 |
| 88 | Радий | Ra | 2 |
| 89 | Актиний | Ac | 3 |
| 90 | Торий | Th | 1, 2, 3, 4 |
| 91 | Протактиний | Pa | 2, 3, 4, 5 |
| 92 | Уран | U | 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| 93 | Нептуний | Np | 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| 94 | Плутоний | Pu | 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| 95 | Америций | Am | 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| 96 | Кюрий | Cm | 3, 4, 5, 6 |
| 97 | Берклий | Bk | 2, 3, 4, 5 |
| 98 | Калифорний | Cf | 2, 3, 4, 5 |
| 99 | Эйнштейний | Es | 2, 3, 4 |
| 100 | Фермий | Fm | 2, 3 |
| 101 | Менделевий | Md | 2, 3 |
| 102 | Нобелий | No | 2, 3 |
| 103 | Лоуренсий | Lr | 3 |
| 104 | Резерфордий (Курчатовий) | Rf | 2, 3, 4 – предположительно |
| 105 | Дубний (Нильсборий) | Db | 3, 4, 5 – предположительно |
| 106 | Сиборгий | Sg | 0, 3, 4, 5, 6 – предположительно |
| 107 | Борий | Bh | 3, 4, 5, 7 – предположительно |
| 108 | Хассий | Hs | 2, 3, 4, 6, 8 – предположительно |
| 109 | Мейтнерий | Mt | 1, 3, 4, 6, 8, 9 – предположительно |
| 110 | Дармштадтий | Ds | 0, 2, 4, 6, 8 – предположительно |
Коэффициент востребованности 2 793
Таблица степени окисления химических элементов
Максимальную положительную и минимальную отрицательную степень окисления можно определить с помощью Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Они равны номеру группы, в которой расположен элемент, и разнице между значением «высшей» степени окисления и числом 8, соответственно.
Если рассматривать химические соединения более конкретно, то в веществах с неполярными связями степень окисления элементов равна нулю (N2, H2, Cl2).
Степень окисления металлов в элементарном состоянии равна нулю, так как распределение электронной плотности в них равномерно.
В простых ионных соединениях степень окисления входящих в них элементов равна электрическому заряду, поскольку при образовании этих соединений происходит практически полный переход электронов от одного атома к другому: Na 1I-1, Mg 2Cl-12, Al 3F-13, Zr 4Br-14.
При определении степени окисления элементов в соединениях с полярными ковалентными связями сравнивают значениях их электроотрицательностей. Поскольку при образовании химической связи электроны смещаются к атомам более электроотрицательных элементов, то последние имеют в соединениях отрицательную степень окисления.
Существуют элементы, для которых характерно только одно значение степени окисления (фтор, металлы IA и IIA групп и т.д.). Фтор, характеризующийся наибольшим значением электроотрицательности, в соединениях всегда имеет постоянную отрицательную степень окисления (-1).
Щелочные и щелочноземельные элементы, для которых свойственно относительно невысокое значение электроотрицательности, всегда имеют положительную степень окисления, равную соответственно ( 1) и ( 2).
Однако, имеются и такие химические элементы, для которых характерны несколько значений степени окисления (сера – (-2), 0, ( 2), ( 4), ( 6) и др.).
Для того, чтобы легче было запомнить сколько и какие степени окисления характерны для конкретного химического элемента используют таблицы степеней окисления химических элементов, которые выглядят следующим образом:
Порядковый номер | Русское / англ. название | Химический символ | Степень окисления |
1 | Водород / Hydrogen | H | ( 1), (-1) |
2 | Гелий / Helium | He | 0 |
3 | Литий / Lithium | Li | ( 1) |
4 | Бериллий / Beryllium | Be | ( 2) |
5 | Бор / Boron | B | (-1), 0, ( 1), ( 2), ( 3) |
6 | Углерод / Carbon | C | (-4), (-3), (-2), (-1), 0, ( 2), ( 4) |
7 | Азот / Nitrogen | N | (-3), (-2), (-1), 0, ( 1), ( 2), ( 3), ( 4), ( 5) |
8 | Кислород / Oxygen | O | (-2), (-1), 0, ( 1), ( 2) |
9 | Фтор / Fluorine | F | (-1) |
10 | Неон / Neon | Ne | 0 |
11 | Натрий / Sodium | Na | ( 1) |
12 | Магний / Magnesium | Mg | ( 2) |
13 | Алюминий / Aluminum | Al | ( 3) |
14 | Кремний / Silicon | Si | (-4), 0, ( 2), ( 4) |
15 | Фосфор / Phosphorus | P | (-3), 0, ( 3), ( 5) |
16 | Сера / Sulfur | S | (-2), 0, ( 4), ( 6) |
17 | Хлор / Chlorine | Cl | (-1), 0, ( 1), ( 3), ( 5), ( 7), редко ( 2) и ( 4) |
18 | Аргон / Argon | Ar | 0 |
19 | Калий / Potassium | K | ( 1) |
20 | Кальций / Calcium | Ca | ( 2) |
21 | Скандий / Scandium | Sc | ( 3) |
22 | Титан / Titanium | Ti | ( 2), ( 3), ( 4) |
23 | Ванадий / Vanadium | V | ( 2), ( 3), ( 4), ( 5) |
24 | Хром / Chromium | Cr | ( 2), ( 3), ( 6) |
25 | Марганец / Manganese | Mn | ( 2), ( 3), ( 4), ( 6), ( 7) |
26 | Железо / Iron | Fe | ( 2), ( 3), редко ( 4) и ( 6) |
27 | Кобальт / Cobalt | Co | ( 2), ( 3), редко ( 4) |
28 | Никель / Nickel | Ni | ( 2), редко ( 1), ( 3) и ( 4) |
29 | Медь / Copper | Cu | 1, 2, редко ( 3) |
30 | Цинк / Zinc | Zn | ( 2) |
31 | Галлий / Gallium | Ga | ( 3), редко ( 2) |
32 | Германий / Germanium | Ge | (-4), ( 2), ( 4) |
33 | Мышьяк / Arsenic | As | (-3), ( 3), ( 5), редко ( 2) |
34 | Селен / Selenium | Se | (-2), ( 4), ( 6), редко ( 2) |
35 | Бром / Bromine | Br | (-1), ( 1), ( 5), редко ( 3), ( 4) |
36 | Криптон / Krypton | Kr | 0 |
37 | Рубидий / Rubidium | Rb | ( 1) |
38 | Стронций / Strontium | Sr | ( 2) |
39 | Иттрий / Yttrium | Y | ( 3) |
40 | Цирконий / Zirconium | Zr | ( 4), редко ( 2) и ( 3) |
41 | Ниобий / Niobium | Nb | ( 3), ( 5), редко ( 2) и ( 4) |
42 | Молибден / Molybdenum | Mo | ( 3), ( 6), редко ( 2), ( 3) и ( 5) |
43 | Технеций / Technetium | Tc | ( 6) |
44 | Рутений / Ruthenium | Ru | ( 3), ( 4), ( 8), редко ( 2), ( 6) и ( 7) |
45 | Родий / Rhodium | Rh | ( 4), редко ( 2), ( 3) и ( 6) |
46 | Палладий / Palladium | Pd | ( 2), ( 4), редко ( 6) |
47 | Серебро / Silver | Ag | ( 1), редко ( 2) и ( 3) |
48 | Кадмий / Cadmium | Cd | ( 2), редко ( 1) |
49 | Индий / Indium | In | ( 3), редко ( 1) и ( 2) |
50 | Олово / Tin | Sn | ( 2), ( 4) |
51 | Сурьма / Antimony | Sb | (-3), ( 3), ( 5), редко ( 4) |
52 | Теллур / Tellurium | Te | (-2), ( 4), ( 6), редко ( 2) |
53 | Иод / Iodine | I | (-1), ( 1), ( 5), ( 7), редко ( 3), ( 4) |
54 | Ксенон / Xenon | Xe | 0 |
55 | Цезий / Cesium | Cs | ( 1) |
56 | Барий / Barium | BA | ( 2) |
57 | Лантан / Lanthanum | La | ( 3) |
58 | Церий / Cerium | Ce | ( 3), ( 4) |
59 | Празеодим / Praseodymium | Pr | ( 3) |
60 | Неодим / Neodymium | Nd | ( 3), ( 4) |
61 | Прометий / Promethium | Pm | ( 3) |
62 | Самарий / Samarium | Sm | ( 3), редко ( 2) |
63 | Европий / Europium | Eu | ( 3), редко ( 2) |
64 | Гадолиний / Gadolinium | Gd | ( 3) |
65 | Тербий / Terbium | Tb | ( 3), ( 4) |
66 | Диспрозий / Dysprosium | Dy | ( 3) |
67 | Гольмий / Holmium | Ho | ( 3) |
68 | Эрбий / Erbium | Er | ( 3) |
69 | Тулий / Thulium | Tm | ( 3), редко ( 2) |
70 | Иттербий / Ytterbium | Ib | ( 3), редко ( 2) |
71 | Лютеций / Lutetium | Lu | ( 3) |
72 | Гафний / Hafnium | Hf | ( 4) |
73 | Тантал / Tantalum | Ta | ( 5), редко ( 3), ( 4) |
74 | Вольфрам / Tungsten | W | ( 6), редко ( 2), ( 3), ( 4) и ( 5) |
75 | Рений / Rhenium | Re | ( 2), ( 4), ( 6), ( 7), редко (-1), ( 1), ( 3), ( 5) |
76 | Осмий / Osmium | Os | ( 3), ( 4), ( 6), ( 8), редко ( 2) |
77 | Иридий / Iridium | Ir | ( 3), ( 4), ( 6), редко ( 1) и ( 2) |
78 | Платина / Platinum | Pt | ( 2), ( 4), ( 6), редко ( 1) и ( 3) |
79 | Золото / Gold | Au | ( 1), ( 3), редко ( 2) |
80 | Ртуть / Mercury | Hg | ( 1), ( 2) |
81 | Талий / Thallium | Tl | ( 1), ( 3), редко ( 2) |
82 | Свинец / Lead | Pb | ( 2), ( 4) |
83 | Висмут / Bismuth | Bi | ( 3), редко ( 3), ( 2), ( 4) и ( 5) |
84 | Полоний / Polonium | Po | ( 2), ( 4), редко (-2) и ( 6) |
85 | Астат / Astatine | At | — |
86 | Радон / Radon | Ra | 0 |
87 | Франций / Francium | Fr | — |
88 | Радий / Radium | Ra | ( 2) |
89 | Актиний / Actinium | Ac | ( 3) |
90 | Торий / Thorium | Th | ( 4) |
91 | Проактиний / Protactinium | Pa | ( 5) |
92 | Уран / Uranium | U | ( 3), ( 4), ( 6), редко ( 2) и ( 5) |
Химические свойства галогенов
Химическая активность галогенов увеличивается снизу вверх – от астата к фтору.
1. Галогены проявляют свойства окислителей. Галогены реагируют с металлами и неметаллами.
1.1. Галогены не горятна воздухе. Фтор окисляет кислород с образованием фторида кислорода:
2F2 O2 → 2OF2
1.2. При взаимодействии галогенов с серой образуются галогениды серы:
S Cl2 → SCl2 (S2Cl2)
S 3F2 → SF6
1.3. При взаимодействии фосфора иуглерода с галогенами образуются галогениды фосфора и углерода:
2P 5Cl2 → 2PCl5
2P 3Cl2 → 2PCl3
2F2 C → CF4
1.4. При взаимодействии с металламигалогены проявляют свойства окислителей, образуя галогениды.
Например, железо реагирует с галогенами с образованием галогенидов. При этом фтор, хлор и бром образуются галогениды железа (III), а c йодом — соединение железа (II):
3Cl2 2Fe → 2FeCl3
I2 Fe → FeI2
Аналогичная ситуация с медью: фтор, хлор и бром окисляют медь до галогенидов меди (II),а йод до йодида меди (I):
Cl2 Cu → 2CuCl2
I2 2Cu → 2CuI
Активные металлы бурно реагируют с галогенами, особенно с фтором и хлором (горят в атмосфере фтора или хлора).
Еще пример: алюминий взаимодействует с хлором с образованием хлорида алюминия:
3Cl2 2Al → 2AlCl3
1.5.Водород горит в атмосфере фтора:
F2 H2 → 2HF
С хлором водород реагирует только при нагревании или освещении. При этом реакция протекает со взрывом:
Cl2 H2 → 2HCl
Бром также реагирует с водородом с образованием бромоводорода:
Br2 H2 → 2HBr
Взаимодействие йода с водородом происходит только при сильном нагревании, реакция протекает обратимо, с поглощением теплоты (эндотермическая):
I2 H2 ↔ 2HI
1.6.Галогены реагируют с галогенами. Более активные галогены окисляют менее активные.
Например, фтор окисляет хлор, бром и йод:
Cl2 F2 → 2ClF
2.Со сложными веществами галогены реагируют, также проявляя преимущественно окислительные свойства. Галогены охотно диспропорционируют при растворении в воде или в щелочах.
2.1. При растворении в воде хлор и бром частично диспропорционируют, повышая и понижая степень окисления. Фтор окисляет воду.
Например, хлор при растворении в холодной воде диспропорционирует до ближайших стабильных степеней окисления ( 1 и -1), образует при этом соляную кислоту и хлорноватистую кислоту (хлорная вода):
Cl2 H2O ↔ HCl HClO
При растворении в горячей воде хлор диспропорционирует до степеней окисления -1 и 5, образуя соляную кислоту и хлороватую кислоту:
Cl2 6H2O ↔ 5HCl HClO3
Фтор реагирует с водой со взрывом:
2F2 2H2O → 4HF O2
2.2. При растворении в щелочах хлор, бром и йод диспропорционируют с образованием различных солей. Фтор окисляет щелочи.
Например, хлор реагирует с холодным раствором гидроксидом натрия:
Сl2 2NaOH (хол.) → NaCl NaClO H2O
При взаимодействии с горячим раствором гидроксида натрия образуются хлорид и хлорат:
3Cl2 6NaOH (гор.) → 5NaCl NaClO3 3H2O
Еще пример: хлор растворяется в холодном растворе гидроксида кальция:
2Сl2 2Са(OH)2(хол.) → СaCl2 Сa(ClO)2 2H2O
2.3. Более активные галогены вытесняют менее активные галогены из солей и галогеноводородов.
Например, хлор вытесняет йод и бром из раствора йодида калия и бромида калия соответственно:
Cl2 2NaI → 2NaCl I2
Cl2 2NaBr → 2NaCl Br2
Еще одно свойство: более активные галогены окисляют менее активные.
Например, фтор окисляет хлор с образованием фторида хлора (I):
Cl2 F2 → 2Cl F–
В свою очередь, хлор окисляет йод. При этом в растворе образуется соляная кислота и йодная кислота:
Cl2 I2 H2O → HCl HIO3
2.4. Галогены проявляют окислительные свойства, взаимодействуют с восстановителями.
Например, хлор окисляет сероводород:
Cl2 H2S → S 2HCl
Хлор также окисляет сульфиты:
Cl2 H2O Na2SO3 → 2HCl Na2SO4
Также галогены окисляют пероксиды:
Cl2 H2O2 → 2HCl O2
Или, при нагревании или на свету, воду:
https://www.youtube.com/watch?v=playlist
2Cl2 2H2O → 4HCl O2 (на свету или кип.)