Тотығу дәрежесі. Тотығу және тотықсыздану. Химия, 9 сынып,қосымша материал 4.

Элементтердің тотығу дәрежесі. Тотығу дәрежесін қалай табу керек?

 1) Қарапайым затта кез келген элементте тотығу дәрежесі 0 тең. Мысалдар: Na⁰, H⁰₂, P⁰₄.

 2) Тотығудың өзгермейтін дәрежелері тән элементтерді есте сақтау керек. Оның барлығы кестеде көрсетілген.

 3) Қалған элементтердің тотығу дәрежелерін іздеу қарапайым қағидаға негізделген:

 Бейтарап молекулада барлық элементтердің тотығу дәрежелерінің сомасы нөлге тең, ал ионда ион зарядына тең.

 Осы қағиданың қолданылуын қарапайым мысалдармен қарастырамыз.

 1-мысал. Аммиактағы (NH₃) элементтердің тотығу дәрежесін табу керек.

 Шешу. Біз сутегінің тотығу дәрежесі +1 тең екенін білеміз (2 қараңыз). Азот үшін осы сипаттаманы табу қалды. х – тотығудың бастапқы дәрежесі. Қарапайым теңдеу құрамыз: х + 3*(+1) = 0. Шешуі белгілі: х = -3. Жауап: N^-3H₃⁺¹.

  2-мысал. H₂SO₄ молекулада барлық атомдардың тотығу дәрежесін көрсетіңіз.

 Шешуі. Сутегі мен оттегінің тотығу дәрежесі белгілі: H(+1) және O(-2). Күкірттің тотығу дәрежесін анықтау үшін теңдеу құрамыз: 2*(+1) + х + 4*(-2) = 0. Осы теңдеуді шеше отырып, табамыз: х = +6. Жауап: H⁺¹₂S⁺⁶O^-2₄.

 3-мысал. Al(NO₃)₃ молекуласында барлық элементтердің тотығу дәрежесін есептеңіз.

 Шешуі. Алгоритм өзгеріссіз қалады. Алюминий нитраты «молекуласының» құрамына бір атом Al(+3), 9 оттегі атом (-2) и 3 азот атомы кіреді, оның тотығу дәрежесін есептеу қажет. Тиісті теңдеу: 1*(+3) + 3х + 9*(-2) = 0. Жауап: Al⁺³(N⁺⁵O^-2₃)₃.

 4-мысал. (AsO₄)^3- ионда барлық атомдардың тотығу дәрежесін анықтаңыз.

 Шешуі. Осы жағдайда тотығу дәрежелерінің жиынтығы нөлге емес, ион эарядына тең болады, яғни -3. Теңдеу: х + 4*(-2) = -3. Жауап: As(+5), O(-2).

 Ұқсас теңдеуді пайдалана отырып, бірнеше элементтердің тотығу дәрежесін анықтауға бола ма? Егер осы есепті математика тұрғысынан қараса, жауап теріс болады. Екі айнымалы бар сызықты теңдеуде бір мәнді шешім болмайды. Біз жай теңдеу шешіп отырған жоқпыз ғой!

 5-мысал. (NH₄)₂SO₄ барлық элементтердің тотығу дәрежесін анықтаңыз.

 Шешуі. Сутегі мен оттегінің тотығу дәрежесі белгілі, күкірт пен азоттікі жоқ. Екі белгісізбен есептің классикалық мысалы! Аммоний сульфатын бірыңғай «молекула» ретінде емес, екі ионның бірігуі ретінде қарастыратын боламыз: NH₄⁺ және SO₄^2-. Бізге иондар зарядтары белгілі, олардың әрқайсысында тотығу дәрежесі белгілі бір атом бар. Алдыңғы есептерде шешу кезінде алған тәжірибесін пайдалана отырып, азот пен күкірттің тотығу дәрежесін оңай табамыз. Жауап: (N^-3H₄⁺¹)₂S⁺⁶O₄^-2.

 Қорытынды: егер молекулада тотығу дәрежелері белгісіз бірнеше атомдар бар болса, молекуланы бірнеше бөлікке бөліп көріңіз.

 6-мысал. CH₃CH₂OH барлық элементтердің тотығу дәрежесін көрсетіңіз.

 Шешуі. Органикалық қосылыстарда тотығу дәрежелерін табудың өзінің ерекшелігі бар. Оның ішінде, көміртегінің әр атомы үшін тотығу дәрежесін жеке табу керек. Осылай талқылауға болады. Мысалы, метиль тобы құрамындағы көміртегі атомын қарастырамыз. Осы С атом сутегінің 3 атомымен және көміртегінің көршілес атомымен қосылған. С-Н байланысы бойынша көміртегі атомы жағына электронды тығыздықтың ығысуы болады (себебі С электр терістігі сутегінің ЭТ асады). Егер осы ығысу толық болса, көміртегі атомы -3 заряды болады.

 -СН₂ОН тобының құрамында С атомы сутегінің екі атомымен байланысты болса (электронды тығыздықтың С жағына ығысуы), оттегінің бір атомымен (О жағына электронды тығыздықтың ығысуы) және көміртегінің бір атомы (осы жағдайда эл. тығыздықтың ығысуы болмайды). Көміртегінің тотығу дәрежесі -2 +1 +0 = -1 тең.

 Жауап: С^-3H⁺¹₃C^-1H⁺¹₂O^-2H⁺¹.