Средняя степень окисления
Средняя степень окисления — это условное среднее значение степеней окисления всех атомов одного элемента в сложном соединении. Её находят по общей формуле вещества, используя правило: сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении равна нулю.
Чтобы рассчитать среднюю степень окисления, сначала определяют степени окисления элементов с известными значениями, например кислорода обычно \(-2\), а затем составляют уравнение электронейтральности. При этом полезно вспомнить понятие степени окисления и правила определения степеней окисления.
Здесь \(\overline{\omega}(E)\) — средняя степень окисления элемента \(E\), \(n_i\) — число его атомов с определённой степенью окисления, а \(\omega_i\) — соответствующая степень окисления. Если степень окисления другого элемента уже известна, среднее значение можно найти непосредственно из условия электронейтральности.
У кислорода степень окисления \(-2\). В четырёх атомах кислорода суммарно \(4\cdot(-2)=-8\). Поэтому на три атома железа приходится сумма \(+8\), а средняя степень окисления железа равна \(\frac{+8}{3}=+\frac{8}{3}\). В действительности в \(\mathrm{Fe_3O_4}\) есть атомы железа со степенями окисления \(+2\) и \(+3\): два атома имеют \(+3\), один — \(+2\). Среднее значение: \(\frac{2\cdot(+3)+1\cdot(+2)}{3}=+\frac{8}{3}\).
Дробная средняя степень окисления не означает, что каждый атом имеет именно такую степень окисления. Это расчётное среднее значение. В соединении атомы элемента могут иметь целые, но разные степени окисления.
Какова средняя степень окисления серы в \(\mathrm{Na_2S_2O_3}\), если натрий имеет \(+1\), а кислород \(-2\)?
Главное
- Средняя степень окисления — среднее значение для всех атомов одного элемента в формульной единице.
- Её находят из условия электронейтральности или по взвешенной формуле среднего.
- Дробное среднее значение не означает дробную степень окисления каждого отдельного атома.