Як визначити ступінь окислення в комплексному з’єднанні


 

Комплексні сполуки — це хімічні речовини складної будови, що складаються з центрального атома — комплексоутворювача, а також внутрішньої і зовнішньої сфери. Внутрішня сфера складається з нейтральних молекул або іонів, міцно пов’язаних з комплексоутворювачем. Такі молекули називаються лігандами. Зовнішня сфера може складатися з аніонів або катіонів. У будь-якому складному поєднанні елементи, що входять до його складу, мають свою ступінь окислення.



Інструкція

  1. Візьміть для прикладу речовина, що утворюється при реакції золота з «царської горілкою» — сумішшю трьох частин концентрованої соляної кислоти і однієї частини концентрованої азотної кислоти. Реакція протікає за схемою: Au + 4HCl + HNO3 = H [Au (Cl) 4] + NO + 2H2O.
  2. В результаті утворюється комплексна сполука — тетрахлораурат водню. Комплексоутворювачем в ньому є іон золота, лігандами — іони хлору, зовнішньої сферою — іон водню. Як же визначити ступеня окислення елементів в цьому комплексному поєднанні?
  3. Перш за все визначте, який з елементів, що входять до складу молекули, самий електронегативний, тобто хто буде перетягувати до себе спільну електронну щільність. Це, безумовно, хлор, оскільки він розташований у верхній правій частині таблиці Менделєєва, і по електронегативності поступається тільки фтору і кисню. Отже, його ступінь окислення буде зі знаком «мінус». А яка величина ступеня окислення хлору?
  4. Хлор, як і всі інші галогени, розташований в 7-й групі таблиці Менделєєва, на його зовнішньому електронному рівні знаходиться 7 електронів. Перетягнувши на цей рівень ще один електрон, він перейде в стійке положення. Таким чином, його ступінь окислення буде дорівнює -1. А оскільки в цьому комплексному поєднанні чотири іона хлору, то сумарний заряд буде дорівнювати -4.
  5. Але сума величин ступенів окислення елементів, що входять до складу молекули, повинна бути рівною нулю, адже будь-яка молекула електрично нейтральна. Таким чином, негативний заряд -4 повинен бути урівноважений позитивним зарядом +4, за рахунок водню і золота.
  6. Оскільки водень є найпершим елементом таблиці Менделєєва і може віддати для утворення хімічного зв’язку тільки один електрон, його ступінь окислення дорівнює +1. Відповідно, для того щоб сумарний заряд молекули дорівнював нулю, іон золота повинен мати ступінь окислення +3. Задача вирішена.