Учебная программа
Периодический закон
Периодическая система
0/4
Конфигурации
0/4
Атомный поезд. Периодичность
0/3
Орбитальные браки. Химическая связь
0/5
Атомные трансформации. Атомы в ионы
“Атомные трансформации” — атомы меняют «форму», становясь заряженными частицами.
Электронные слои/уровни = номер периода
- 1 период → 1 слой (H, He)
- 2 период → 2 слоя (Li–Ne)
- 3 период → 3 слоя (Na–Ar)
💡 Электроны на внешнем слое = номер группы → участвуют в реакциях → валентные → химические свойства → приобретают заряд/степень окисления
|
1 e⁻ → щелочные металлы (Li, Na) 2 e⁻ → щёлочноземельные металлы (Be, Mg, Ca, Sr) 3 e⁻ → подгруппа бора (B, Al) |
Правило октета Атомы стремятся иметь 8 e⁻ на внешнем уровне. 1–3 e⁻ → отдают → катионы → восстановители |
Li − e⁻ = Li⁺ Be − 2e⁻ = Be²⁺ Al − 3e⁻ = Al³⁺ |
|
4 e⁻ → подгруппа углерода (C, Si) |
4 e⁻ → делятся = и восстановители, и окислители |
C − 4e⁻ = C⁴⁺ C + 4e⁻ = C⁴⁻ |
|
5 e⁻ → подгруппа азота (пниктогены) (N, P) 6 e⁻ → подгруппа кислорода (халькогены) (O, S) 7 e⁻ → галогены (F, Cl) |
5–7 e⁻ → чаще принимают → анионы → окислители 5–7 e⁻ → реже отдают = восстановители |
N + 3e⁻ = N³⁻ O + 2e⁻ = O²⁻ F + e⁻ = F⁻ |
|
8 e⁻ → инертные газы (благородные) (Ne, Ar) |
Уже 8 e⁻ |
Ne → стабильный, не отдаёт и не принимает e⁻ |
💡 Заряд иона – реальный заряд: 2+, 1−
💡 Степень окисления – условный заряд: +2, −1
🧪 Правила заполнения внешнего электронного слоя
| Тип элементов | Пример | Правило | Полная конфигурация внешнего слоя |
|---|---|---|---|
| s-блок (1 период) | H, He | Правило дублета (дуэта) — атомы стремятся иметь 2 электрона на внешнем уровне, как у гелия | 1s² |
| p-блок (главная подгруппа) | C, N, O, F, Cl | Правило октета (8 электронов) — стремятся иметь 8 валентных электронов (2s²2p⁶) | ns²np⁶ |
| d-блок (переходные металлы) | Fe, Ni, Cu | Правило 18 электронов — используются d-, s- и p-орбитали, суммарно до 18 электронов | d¹⁰ns²np⁶ |
💡 Ключевая идея:
Атомы и ионы стремятся достичь устойчивой электронной конфигурации благородных газов.
🔹 Правило чет/нечет Менделеева
Элемент в чётной группе → характерны чётные степени окисления/валентности.
Элемент в нечётной группе → характерны нечётные степени окисления/валентности.
|
Элемент |
Группа = Валентные e⁻ |
Возможные степени окисления |
Примечание |
|
Cl |
7 нечетная |
−1, +1, +3, +5, +7 нечетные |
−1 — типичный для соединений с металлами (хлориды); +1,+3,+5,+7 — в соединениях с кислородом и фтором |
|
S |
6 четная |
−2, +2, +4, +6 четные |
−2 — с металлами (сульфиды); +2,+4,+6 — оксиды и кислоты (SO, SO₂, SO₃) |
|
P |
5 нечетная |
−3, +3, +5 нечетные |
−3 — с металлами (фосфиды); +3,+5 — оксиды и кислоты (P₂O₃, P₂O₅) |
|
Si |
4 четная |
−4, +2, +4 четные |
−4 — с водородом (SiH₄); +2,+4 — оксиды и кислоты (SiO, SiO₂) |
💡 Пояснения и исключения:
- Степень окисления = число электронов, которые элемент отдаёт (+) или принимает (−).
- Кислород (O) обычно −2, но в пероксидах −1, в соединениях с F может быть +2.
- Фтор (F) всегда −1, никогда не отдаёт электроны (самый электроотрицательный элемент).
|
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Период 1 |
H: +1, −1 |
|
|
|
|
|
|
He: 0 |
|
Период 2 |
Li: +1 |
Be: +2 |
B: +3 |
C: −4,+2,+4 |
N: −3, +1,+3,+5 |
O: −2, −1 +2 |
F: −1 |
Ne: 0 |
|
Период 3 |
Na: +1 |
Mg: +2 |
Al: +3 |
Si: −4, +2,+4 |
P: −3, +3,+5 |
S: −2, +2,+4,+6 |
Cl: −1, +1,+3,+5,+7 |
Ar: 0 |
1. Простейшие задания — бинарные соединения (A–B)
Правило: в бинарных соединениях с металлом металл обычно имеет положительную степень, неметалл — отрицательную.
Задание 1.1:
Определите степени окисления: NaCl
Разбор:
Na — щелочной металл → +1
Cl — галоген → −1
Ответ: Na⁺¹ Cl⁻¹
Задание 1.2:
Определите степени окисления: CO
Разбор:
O обычно −2
C +? → чтобы сумма = 0: x + (−2) = 0 → x = +2
Ответ: C⁺² O⁻²
Задание 1.3:
Определите степени окисления: H₂O
Разбор:
O = −2
H = +1 (2×+1 − 2 = 0)
Ответ: H⁺¹2 O⁻²
2. Тринарные соединения (A–B–C, кислоты, соли, некоторые оксиды)
Правило:
- Сумма всех степеней окисления = заряд соединения (обычно 0 для нейтрального).
- H обычно +1, O обычно −2, F всегда −1.
Задание 2.1:
H₂SO₄
Разбор:
H = +1, O = −2
S = ? → 2×(+1) + S + 4×(−2) = 0 → 2 + S −8 = 0 → S = +6
Ответ: H⁺¹₂ S⁺⁶ O⁻²₄
Задание 2.2:
Na₂CO₃
Разбор:
Na = +1 → 2×(+1) = +2
O = −2 → 3×(−2) = −6
C = ? → сумма = 0 → +2 + x − 6 = 0 → x = +4
Ответ: Na⁺¹₂ C⁺⁴ O⁻²₃
Задание 2.3:
HNO₃
Разбор:
H = +1, O = −2 × 3 = −6
N = ? → 1 + x −6 = 0 → x = +5
Ответ: H⁺¹ N⁺⁵ O⁻²₃
Задание 2.4:
Ca₃(PO₄)₂
Разбор:
Ca = +2 → 3×(+2) = +6
O = −2 → 8×(−2) = −16
P = ? → 2×(P + 8×(−2)) + 6? → проще: один PO₄³⁻ → P + 4×(−2) = −3 → P = +5
Ответ: Ca⁺²₃ P⁺⁵₂ O⁻²₈
3. Четверные соединения (A–B–C–D, некоторые соли)
Задание 3.1:
K₄[Fe(CN)₆]
Разбор:
K = +1 → 4×(+1) = +4
CN = ? → соединение цианид, C ≡ N⁻¹ → суммарный заряд комплекса = −6
Fe = ? → комплексный ион имеет заряд −4 (чтобы сумма = 0): Fe⁺²
Ответ: K⁺¹₄ Fe⁺² (CN⁻¹)₆
4. Ионы
4.1. Определите степени окисления в сульфат-ионе: SO₄²⁻
Разбор:
O обычно −2 → 4×(−2) = −8
Сумма степеней окисления = заряд иона = −2 = 2−
S = ? → S − 8 = −2 → S = +6
Ответ: S⁺⁶ O⁻²₄
4.2. Определите степени окисления в дихромат-ионе: Cr₂O₇²⁻
Разбор:
- O = −2 × 7 = −14
- Сумма = −2 → 2×Cr − 14 = −2 → 2×Cr = +12 → Cr = +6
Ответ: Cr⁺⁶₂ O⁻²₇
💡 Правила и шпаргалка для ЕГЭ
- Металл + неметалл → металл +, неметалл −
- H → +1 в соединениях с неметаллами, −1 с металлами
- O → −2 обычно, −1 в пероксидах, +2 с F
- F → всегда −1
- Сумма степеней = заряд соединения
