อิเล็กโทรเนกาติวีตี้. สถานะออกซิเดชันและความจุขององค์ประกอบทางเคมี
ปฏิกิริยาเคมีเป็นกระบวนการที่สารตั้งต้นถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา สารที่ได้รับหลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้นเรียกว่าผลิตภัณฑ์ อาจแตกต่างจากของเดิมในด้านโครงสร้าง องค์ประกอบ หรือทั้งสองอย่าง
ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ ประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ปฏิกิริยาเคมี:
- ด้วยการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ (ส่วนใหญ่)
- โดยไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบ (ไอโซเมอไรเซชันและการแปลงอย่างใดอย่างหนึ่ง การปรับเปลี่ยนแบบ allotropicไปยังที่อื่น)
หากองค์ประกอบของสารไม่เปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยา โครงสร้างของสารก็จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลง เช่น: Cgraphite↔Salmaz
ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ
I. ตามจำนวนและองค์ประกอบของสาร
ปฏิกิริยาผสม
เป็นผลจากเหตุดังกล่าว กระบวนการทางเคมีจากสารหลายชนิดเกิดขึ้น: A + B + ... = C
สามารถเชื่อมต่อ:
- สารอย่างง่าย: 2Na + S = Na2S;
- ง่ายแต่ซับซ้อน: 2SO2 + O2 = 2SO3;
- สารเชิงซ้อนสองตัว: CaO + H2O = Ca(OH)2
- สารมากกว่าสองชนิด: 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3
ปฏิกิริยาการสลายตัว
สารหนึ่งในปฏิกิริยาดังกล่าวจะสลายตัวเป็นสารอื่นๆ หลายชนิด: A=B+C+...
ผลิตภัณฑ์ในกรณีนี้อาจเป็น:
- สารอย่างง่าย: 2NaCl = 2Na + Cl2
- ง่ายและซับซ้อน: 2KNO3 = 2KNO2 + O2
- สองตัวที่ซับซ้อน: CaCO3 = CaO + CO2
- มากกว่าสองผลิตภัณฑ์: 2AgNO3 = 2Ag + O2 + 2NO2
ปฏิกิริยาการทดแทน
ปฏิกิริยาดังกล่าวซึ่งสารที่เรียบง่ายและซับซ้อนทำปฏิกิริยากันและอะตอมของสารอย่างง่ายแทนที่อะตอมขององค์ประกอบหนึ่งในองค์ประกอบเชิงซ้อนเรียกว่าปฏิกิริยาการทดแทน แผนผังกระบวนการทดแทนอะตอมสามารถแสดงได้ดังนี้: A + BC = B + AC
ตัวอย่างเช่น CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน
กลุ่มนี้รวมถึงปฏิกิริยาสองประการ สารที่ซับซ้อนเปลี่ยนชิ้นส่วน: AB + CD = AD + CB ตามกฎของแบร์ทอลเล็ต การเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวอย่างถาวรจะเกิดขึ้นได้หากผลิตภัณฑ์อย่างน้อยหนึ่งรายการ:
- ตะกอน (สารที่ไม่ละลายน้ำ): 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4;
- สารแยกตัวต่ำ: NaOH + HCl = NaCl + H2O;
- ก๊าซ: NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3 + H2O (ขั้นแรกเกิดแอมโมเนียไฮเดรต NH3 H2O ซึ่งเมื่อได้รับจะสลายตัวเป็นแอมโมเนียและน้ำทันที)
ครั้งที่สอง โดยผลกระทบจากความร้อน
- คายความร้อน
— กระบวนการที่เกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อน:
C + O2 = CO2 +Q - ดูดความร้อน
- ปฏิกิริยาที่ความร้อนถูกดูดซับ:
Cu(OH)2 = CuO + H2O – Q
III. ประเภทของปฏิกิริยาเคมีตามทิศทาง
- กลับด้านได้เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันทั้งทางตรงและทางตรง ทิศทางย้อนกลับ: N2+O2 ↔ 2NO
- กลับไม่ได้ กระบวนการดำเนินไปจนเสร็จสิ้น นั่นคือจนกว่าสารที่ทำปฏิกิริยาอย่างน้อยหนึ่งตัวจะถูกใช้จนหมด ตัวอย่างของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ได้ถูกกล่าวถึงข้างต้น
IV. ตามการมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยา
V. ตามสถานะการรวมตัวของสาร
- ถ้าสารตั้งต้นทั้งหมดอยู่ในตัวเดียวกัน สถานะของการรวมตัวปฏิกิริยานี้เรียกว่า เป็นเนื้อเดียวกัน- กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นตลอดทั้งเล่ม ตัวอย่างเช่น: NaOH + HCl = NaCl + H2O
- ต่างกัน คือปฏิกิริยาระหว่างสารที่อยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกันซึ่งเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน ตัวอย่างเช่น: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
วี. ประเภทของปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของสารที่ทำปฏิกิริยา
- รีดอกซ์ (ORR) - ปฏิกิริยาที่สถานะออกซิเดชันของสารที่ทำปฏิกิริยาเปลี่ยนไป
- ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น โดยไม่ต้องเปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน รีเอเจนต์ (BISO)
กระบวนการเผาไหม้และการทดแทนจะเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์เสมอ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นโดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของสาร กระบวนการอื่นๆ ทั้งหมดสามารถเป็นได้ทั้ง OVR หรือ BISO
สถานะออกซิเดชัน
สถานะออกซิเดชันคือประจุระบุของอะตอมในโมเลกุล ซึ่งคำนวณภายใต้สมมติฐานว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออน และโดยทั่วไปมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า
ธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มากที่สุดในสารประกอบจะมีสถานะออกซิเดชันเป็นลบ และอะตอมของธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีน้อยกว่าจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก
สถานะออกซิเดชันเป็นแนวคิดที่เป็นทางการ ในบางกรณี สถานะออกซิเดชันไม่ตรงกับวาเลนซี
ตัวอย่างเช่น:
N2H4 (ไฮดราซีน)
ระดับออกซิเดชันของไนโตรเจน – -2; ความจุไนโตรเจน – 3.
การคำนวณสถานะออกซิเดชัน
ในการคำนวณสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ ควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้:
1. สถานะออกซิเดชันของอะตอมในสารอย่างง่ายมีค่าเท่ากับศูนย์ (Na 0; H2 0)
2. ผลรวมเชิงพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดที่ประกอบเป็นโมเลกุลจะเป็นศูนย์เสมอ และในไอออนเชิงซ้อน ผลรวมนี้จะเท่ากับประจุของไอออน
3. อะตอมมีสถานะออกซิเดชันคงที่: โลหะอัลคาไล (+1), โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (+2), ไฮโดรเจน (+1) (ยกเว้นไฮไดรด์ NaH, CaH2 ฯลฯ โดยที่สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ -1 ) ออกซิเจน (-2) (ยกเว้น F 2 -1 O +2 และเปอร์ออกไซด์ที่มีหมู่ –O–O– ซึ่งสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -1)
4. สำหรับองค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกต้องไม่เกินค่าเท่ากับหมายเลขกลุ่มของระบบคาบ
ตัวอย่าง:
วี 2 +5 โอ 5 -2 ;นา 2 +1 บี 4 +3 โอ 7 -2 ;เค +1 Cl +7 โอ 4 -2 ;น -3 ชม 3 +1 ;K2 +1 ชม +1 ป +5 โอ 4 -2 ;นา 2 +1 Cr 2 +6 โอ 7 -2
ปฏิกิริยาที่ไม่มีและมีการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชัน
ปฏิกิริยาเคมีมีสองประเภท:
ปฏิกิริยาที่สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบไม่เปลี่ยนแปลง:
ปฏิกิริยาการเติม
ดังนั้น 2 +นา 2 โอ → นา 2 ดังนั้น 3
ปฏิกิริยาการสลายตัว
ลูกบาศ์ก(OH) 2 → CuO + H 2 โอ
ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน
AgNO 3 + KCl → AgCl + KNO 3
NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O
Bปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสารประกอบที่ทำปฏิกิริยา:
2มก. 0 + โอ 2 0 → 2มก. +2 O -2
2KCl +5 O 3 -2 →2KCl -1 + 3O 2 0
2KI -1 + Cl 2 0 → 2KCl -1 + ฉัน 2 0
Mn +4 O 2 + 4HCl -1 ® Mn +2 Cl 2 + Cl +1 2 0 + 2H 2 O
ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นปฏิกิริยาที่สถานะออกซิเดชันของอะตอมเปลี่ยนไป ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นเรื่องปกติมาก ปฏิกิริยาการเผาไหม้ทั้งหมดเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์ประกอบด้วยสองกระบวนการที่ไม่สามารถเกิดขึ้นแยกจากกันได้ กระบวนการเพิ่มสถานะออกซิเดชันเรียกว่าออกซิเดชัน
พร้อมกับการเกิดออกซิเดชัน การรีดักชันเกิดขึ้น นั่นคือกระบวนการลดสถานะออกซิเดชัน
ออกซิเดชันการรีดิวซ์
ดังนั้นในปฏิกิริยารีดอกซ์จึงมีผู้เข้าร่วมหลักสองคน: ตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ +5
กระบวนการสูญเสียอิเล็กตรอนคือการออกซิเดชัน +5
ในระหว่างการออกซิเดชัน สถานะออกซิเดชันจะเพิ่มขึ้น ในระหว่างปฏิกิริยา สารออกซิไดซ์จะลดสถานะออกซิเดชันลงและลดลง ในที่นี้จำเป็นต้องแยกแยะระหว่างองค์ประกอบทางเคมีออกซิไดซ์และสารออกซิไดซ์ +5
เอ็น
- ตัวออกซิไดซ์; ฮ O3 และน่าน
O 3 - ตัวออกซิไดซ์
สารรีดิวซ์จะเพิ่มเลขออกซิเดชันโดยการออกซิไดซ์ระหว่างปฏิกิริยา เช่นเดียวกับในกรณีของสารออกซิไดซ์ เราควรแยกแยะระหว่างสารรีดิวซ์และองค์ประกอบทางเคมีรีดิวซ์
เมื่อทำปฏิกิริยารีดิวซ์อัลดีไฮด์เป็นแอลกอฮอล์ เราไม่สามารถนำแค่ไฮโดรเจนที่มีสถานะออกซิเดชันที่ -1 ได้ แต่ใช้ไฮไดรด์บางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งลิเธียมอลูมิเนียมไฮไดรด์ -1
เอ็น -1
- สารรีดิวซ์; -1
NaH
และ LiAlH
4 - สารรีดิวซ์
ในปฏิกิริยารีดอกซ์ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยสมบูรณ์จากตัวรีดิวซ์ไปยังตัวออกซิไดซ์นั้นหายากมาก เนื่องจากมีสารประกอบเพียงไม่กี่ชนิดที่มีพันธะไอออนิก แต่เมื่อจัดเรียงสัมประสิทธิ์ เราดำเนินการจากสมมติฐานที่ว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้น ทำให้สามารถกำหนดค่าสัมประสิทธิ์หลักที่อยู่หน้าสูตรของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ได้อย่างถูกต้อง +4
5H 2 SO 3 + 2KMnO 4 = 2H 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O +6
ส
– 2e → เอส +7
5 - ตัวรีดิวซ์, ออกซิเดชัน +2
มน
+ 5e → Mn
2 - ออกซิไดเซอร์รีดิวซ์
อะตอมหรือไอออนที่ได้รับอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาที่กำหนดคือตัวออกซิไดซ์ และอะตอมหรือไอออนที่ให้อิเล็กตรอนคือตัวรีดิวซ์
คุณสมบัติรีดอกซ์ของสารและสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ
สารประกอบที่มีอะตอมของธาตุที่มีสถานะออกซิเดชันสูงสุดสามารถเป็นตัวออกซิไดซ์ได้เนื่องจากอะตอมเหล่านี้เท่านั้นเพราะ พวกเขาได้ทิ้งเวเลนซ์อิเล็กตรอนไปหมดแล้วและสามารถรับได้เฉพาะอิเล็กตรอนเท่านั้น สถานะออกซิเดชันสูงสุดของอะตอมของธาตุจะเท่ากับจำนวนหมู่ในตารางธาตุที่ธาตุนั้นอยู่
สารประกอบที่มีอะตอมขององค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันขั้นต่ำสามารถทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์เท่านั้นเนื่องจากพวกมันสามารถบริจาคอิเล็กตรอนได้เท่านั้นเนื่องจากระดับพลังงานภายนอกของอะตอมดังกล่าวจะเสร็จสมบูรณ์ด้วยอิเล็กตรอนแปดตัว
สถานะออกซิเดชันขั้นต่ำสำหรับอะตอมของโลหะคือ 0 สำหรับอโลหะ - (n–8) (โดยที่ n คือจำนวนหมู่ในตารางธาตุ)
สารประกอบที่มีอะตอมของธาตุที่มีสถานะออกซิเดชันระดับกลางสามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ ขึ้นอยู่กับคู่ที่พวกมันทำปฏิกิริยากันและสภาวะของปฏิกิริยา
สารรีดิวซ์และออกซิไดซ์ที่สำคัญที่สุด
ตัวลด:
โลหะ,
ไฮโดรเจน,
ถ่านหิน.
คาร์บอน (II) มอนอกไซด์ (CO)
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S);
ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) (SO 2);
ไฮดราซีน NH 2 NH 2 ;
ไนตริกออกไซด์ (II) (NO)
แคโทดระหว่างกระแสไฟฟ้า
สารออกซิไดซ์
ฮาโลเจน
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO 4);
โพแทสเซียมแมงกาเนต (K 2 MnO 4);
แมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO 2)
โพแทสเซียมไดโครเมต (K 2 Cr 2 O 7);
โพแทสเซียมโครเมต (K 2 CrO 4)
กรดไนตริก (HNO 3)
กรดซัลฟูริก (H 2 SO 4) เข้มข้น
คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ (CuO);
ตะกั่ว (IV) ออกไซด์ (PbO 2);
ซิลเวอร์ออกไซด์ (Ag 2 O);
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H 2 O 2)
เหล็ก (III) คลอไรด์ (FeCl 3)
เกลือของเบอร์ทอลเล็ต (KClO 3)
แอโนดระหว่างกระแสไฟฟ้า
ปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งแต่ละครั้งมีลักษณะเฉพาะโดยศักย์รีดอกซ์มาตรฐาน E 0 (มิติ - โวลต์, V) ยิ่ง E0 ยิ่งมาก รูปแบบการออกซิไดซ์ในฐานะสารออกซิไดซ์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น และรูปแบบรีดิวซ์ก็จะยิ่งอ่อนลง และในทางกลับกัน
ปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งถือเป็นจุดอ้างอิงสำหรับศักย์ไฟฟ้า: 2H + + 2ē ® H 2 โดยที่ E 0 =0
สำหรับปฏิกิริยาแบบครึ่งปฏิกิริยา M n+ + nē ® M 0, E 0 เรียกว่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน ตามขนาดของศักยภาพนี้ โลหะมักจะอยู่ในชุดมาตรฐาน ศักย์ไฟฟ้า(ช่วงความเค้นของโลหะ):
|
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, อัล, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, ชม, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au |
ความเค้นจำนวนหนึ่งบ่งบอกถึงคุณสมบัติทางเคมีของโลหะ:
1. ยิ่งโลหะอยู่ทางด้านซ้ายยิ่งอยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้า ความสามารถในการรีดิวซ์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น และความสามารถในการออกซิไดซ์ของไอออนในสารละลายก็จะยิ่งอ่อนลง (กล่าวคือ ยิ่งปล่อยอิเล็กตรอน (ออกซิไดซ์) ได้ง่ายขึ้น และยิ่งยากมากขึ้นเท่านั้น เพื่อให้ไอออนกลับเข้าอิเล็กตรอน)
2. โลหะแต่ละชนิดสามารถแทนที่โลหะที่อยู่ในซีรีย์ความเค้นทางด้านขวาของโลหะเหล่านั้นจากสารละลายเกลือได้ เช่น
ลดไอออนของโลหะต่อมาให้กลายเป็นอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า บริจาคอิเล็กตรอนและเปลี่ยนเป็นไอออนเอง
3. เฉพาะโลหะที่อยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้าทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน (H) เท่านั้นที่สามารถแทนที่มันจากสารละลายกรดได้ (เช่น Zn, Fe, Pb แต่ไม่ใช่ Cu, Hg, Ag)
เซลล์กัลวานิก
หากคุณเชื่อมต่อปลายด้านนอกของอิเล็กโทรด (ขั้วขององค์ประกอบ) ด้วยลวด อิเล็กตรอนจะเริ่มเคลื่อนที่จากโลหะซึ่งมีศักยภาพต่ำกว่า ไปยังโลหะซึ่งมีศักยภาพสูงกว่า (เช่น จาก Zn ถึง ปบี). การจากไปของอิเล็กตรอนจะรบกวนความสมดุลที่มีอยู่ระหว่างโลหะกับไอออนของโลหะในสารละลาย และทำให้ไอออนจำนวนใหม่ผ่านเข้าไปในสารละลาย - โลหะจะค่อยๆ ละลาย ในเวลาเดียวกัน อิเล็กตรอนที่ส่งผ่านไปยังโลหะอื่นจะปล่อยไอออนในสารละลายที่พื้นผิวของมัน - โลหะจะถูกปล่อยออกจากสารละลาย อิเล็กโทรดที่เกิดออกซิเดชั่นเรียกว่าขั้วบวก อิเล็กโทรดที่มีการรีดักชันเกิดขึ้นเรียกว่าแคโทด ในเซลล์ตะกั่ว-สังกะสี อิเล็กโทรดสังกะสีคือขั้วบวก และอิเล็กโทรดตะกั่วคือแคโทด
ดังนั้นในเซลล์กัลวานิกแบบปิด ปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับสารละลายเกลือของโลหะอื่นจึงเกิดขึ้นซึ่งไม่ได้สัมผัสกันโดยตรง อะตอมของโลหะชนิดแรก เมื่อปล่อยอิเล็กตรอน จะกลายเป็นไอออน และไอออนของโลหะชนิดที่สอง เมื่อเติมอิเล็กตรอน จะกลายเป็นอะตอม โลหะชนิดแรกจะแทนที่โลหะที่สองจากสารละลายเกลือ
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการทำงานของเซลล์กัลวานิกที่ประกอบด้วยสังกะสีและตะกั่ว ซึ่งจุ่มลงในสารละลายของ Zn(NO 3) 2 และ Pb(NO 3) 2 ตามลำดับ กระบวนการต่อไปนี้จะเกิดขึ้นที่อิเล็กโทรด:
สังกะสี – 2ē → สังกะสี 2+
Pb 2+ + 2ē → Pb
เมื่อสรุปทั้งสองกระบวนการ เราได้สมการ Zn + Pb 2+ → Pb + Zn 2+ ซึ่งแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบในรูปแบบไอออนิก สมการโมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาเดียวกันจะเป็นดังนี้:
สังกะสี + Pb(NO 3) 2 → Pb + Zn (NO 3) 2
|
แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์กัลวานิกเท่ากับความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองของมัน เมื่อพิจารณาแล้ว ค่าที่น้อยกว่าจะถูกลบออกจากค่าศักยภาพที่มากกว่าเสมอ ตัวอย่างเช่น แรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) ขององค์ประกอบที่พิจารณาจะเท่ากับ: |
-0,13 |
(-0,76) |
อีเอ็มเอฟ |
|
|
- |
0.63v |
อีพีบี
อี สังกะสี
โดยจะมีค่านี้โดยมีเงื่อนไขว่าโลหะจะแช่อยู่ในสารละลายซึ่งมีความเข้มข้นของไอออนอยู่ที่ 1 กรัมไอออน/ลิตร
ที่ความเข้มข้นของสารละลายอื่นค่าศักย์ไฟฟ้าจะแตกต่างกันเล็กน้อย สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
E = E 0 + (0.058/n) ล็อกซี
โดยที่ E คือศักย์โลหะที่ต้องการ (เป็นโวลต์)
E 0 - ศักยภาพปกติ
n - ความจุของไอออนโลหะ
C - ความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย (g-ion/l)
เราคำนวณศักยภาพของอิเล็กโทรดสังกะสี:
E Zn = -0.76 + (0.058 / 2) บันทึก 0.1 = -0.76 + 0.029 (-1) = -0.79 v
เราคำนวณศักยภาพของอิเล็กโทรดตะกั่ว:
E Pb = -0.13 + (0.058 / 2) บันทึก 2 = -0.13 + 0.029 0.3010 = -0.12 v
ค้นหาแรงเคลื่อนไฟฟ้าขององค์ประกอบ:
อีเอ็มเอฟ = -0.12 – (-0.79) = 0.67 โวลต์
กระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า กระบวนการสลายตัวของสารด้วยกระแสไฟฟ้าเรียกว่า
สาระสำคัญของอิเล็กโทรไลซิสคือเมื่อกระแสไหลผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลต์ (หรืออิเล็กโทรไลต์หลอมเหลว) ไอออนที่มีประจุบวกจะเคลื่อนที่ไปที่แคโทด และไอออนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปที่ขั้วบวก
เมื่อถึงอิเล็กโทรดแล้วไอออนจะถูกปล่อยออกมาซึ่งเป็นผลมาจากการที่ส่วนประกอบของอิเล็กโทรไลต์ที่ละลายหรือไฮโดรเจนและออกซิเจนจากน้ำถูกปล่อยออกมาที่อิเล็กโทรด
ในการแปลงไอออนต่างๆ ให้เป็นอะตอมที่เป็นกลางหรือกลุ่มของอะตอม จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ไอออนบางตัวสูญเสียประจุง่ายกว่า ส่วนบางตัวสูญเสียประจุยากกว่า ระดับความง่ายในการปล่อยไอออนของโลหะ (รับอิเล็กตรอน) จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของโลหะในอนุกรมแรงดันไฟฟ้า ยิ่งโลหะอยู่ทางด้านซ้ายยิ่งอยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้า ยิ่งศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (หรือศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกน้อยลง) ยิ่งยากขึ้น สิ่งอื่นๆ ที่เท่ากันก็คือไอออนที่จะคายประจุ (Au 3+, Ag + ไอออนจะคายประจุได้ง่ายที่สุด การปลดปล่อย; Li +, Rb +, K เป็น + ที่ยากที่สุด)หากมีไอออนของโลหะหลายชนิดในสารละลายพร้อมกัน ไอออนของโลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าลบต่ำกว่า (หรือศักย์ไฟฟ้าบวกสูงกว่า) จะถูกปล่อยออกมาก่อน ตัวอย่างเช่น ทองแดงที่เป็นโลหะจะถูกปล่อยออกมาเป็นครั้งแรกจากสารละลายที่มีไอออน Zn 2+ และ Cu 2+ แต่ขนาดของศักยภาพของโลหะยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออนในสารละลายด้วยความง่ายในการปล่อยไอออนของโลหะแต่ละชนิดก็เปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับความเข้มข้น: ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นช่วยให้ปล่อยไอออนได้ง่ายขึ้น การลดลงจะทำให้ยากขึ้น
ดังนั้นเมื่อ กระแสไฟฟ้าของสารละลายเกลือ นอกจากไอออนของเกลือแล้ว ยังมีไอออนของน้ำอีกด้วย (H + และ OH -) ในจำนวนนี้ ไอออนไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาได้ง่ายกว่าไอออนของโลหะทั้งหมดที่อยู่ก่อนหน้าไฮโดรเจนในอนุกรมแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนไม่มีนัยสำคัญในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิสของเกลือทั้งหมด ยกเว้นเกลือของโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุด โลหะจึงถูกปล่อยออกมาที่แคโทด ไม่ใช่ไฮโดรเจน เฉพาะในระหว่างการอิเล็กโทรลิซิสเกลือของโซเดียม แคลเซียม และโลหะอื่นๆ จนถึงอะลูมิเนียมเท่านั้น ไฮโดรเจนไอออนจะถูกปล่อยออกมาและไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมา
ที่ขั้วบวก สามารถปล่อยไอออนของสารตกค้างที่เป็นกรดหรือไฮดรอกซิลไอออนของน้ำออกได้ หากไอออนของสารตกค้างที่เป็นกรดไม่มีออกซิเจน (Cl -, S 2-, CN - ฯลฯ ) ก็มักจะเป็นไอออนเหล่านี้ที่ถูกปล่อยออกมาไม่ใช่ไฮดรอกซิลซึ่งจะสูญเสียประจุได้ยากกว่ามากและ Cl 2, S ฯลฯ ถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก .d ในทางตรงกันข้าม หากเกลือของกรดที่มีออกซิเจนหรือตัวกรดเองผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ไฮดรอกซิลไอออนจะถูกปล่อยออกมา ไม่ใช่ไอออนของออกซิเจนที่ตกค้าง
กลุ่ม OH ที่เป็นกลางที่เกิดขึ้นระหว่างการปล่อยไฮดรอกซิลไอออนจะถูกสลายตัวทันทีตามสมการ:
4OH → 2H2O + O2
เป็นผลให้ออกซิเจนถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก
อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายนิกเกิลคลอไรด์ NiCl 2
สารละลายประกอบด้วย Ni 2+ และ Cl - ไอออน รวมถึง H + และ OH - ไอออนในความเข้มข้นเล็กน้อย เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านไป ไอออน Ni 2+ จะเคลื่อนที่ไปที่แคโทด และไอออน Cl จะเคลื่อนที่ไปที่ขั้วบวก เมื่อนำอิเล็กตรอนสองตัวจากแคโทด ไอออน Ni 2+ จะกลายเป็นอะตอมที่เป็นกลางซึ่งถูกปล่อยออกมาจากสารละลาย แคโทดจะค่อยๆ เคลือบด้วยนิกเกิล ไอออนของคลอรีนไปถึงขั้วบวก ให้อิเล็กตรอนแก่มันและกลายเป็นอะตอมของคลอรีน
ซึ่งเมื่อรวมกันเป็นคู่จะเกิดเป็นโมเลกุลคลอรีน คลอรีนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก ดังนั้นที่แคโทดจึงมีกระบวนการกู้คืน ที่ขั้วบวก –.
กระบวนการออกซิเดชั่น
อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ KI
โพแทสเซียมไอโอไดด์อยู่ในสารละลายในรูปของ K + และ I - ไอออน เมื่อกระแสไหลผ่าน K + ไอออนจะเคลื่อนที่ไปที่แคโทด I - ไอออนจะเคลื่อนที่ไปที่ขั้วบวก แต่เนื่องจากโพแทสเซียมอยู่ทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนมากในชุดแรงดันไฟฟ้า จึงไม่ใช่โพแทสเซียมไอออนที่ถูกปล่อยออกมาที่แคโทด แต่เป็นไอออนไฮโดรเจนของน้ำ อะตอมไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นในกรณีนี้จะรวมกันเป็นโมเลกุล H 2 และไฮโดรเจนจึงถูกปล่อยออกมาที่แคโทดเมื่อไฮโดรเจนไอออนถูกปล่อยออกมา ไอออนใหม่ก็จะแยกตัวออกมากขึ้นเรื่อยๆ
ไอโอดีนถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก เนื่องจาก I - ไอออนถูกปล่อยออกมาได้ง่ายกว่าไฮดรอกซิลไอออนของน้ำ
อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโพแทสเซียมซัลเฟต
สารละลายประกอบด้วย K + ไอออน, SO 4 2- และ H + และ OH - ไอออนจากน้ำ เนื่องจาก K + ไอออนจะคายประจุได้ยากกว่า H + ไอออนและ SO 4 2- ไอออนมากกว่า OH - ไอออนดังนั้นเมื่อผ่าน กระแสไฟฟ้าไอออนของไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทด หมู่ไฮดรอกซิลจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก ซึ่งก็คือ ในความเป็นจริง กระแสไฟฟ้าของน้ำ- ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการปล่อยไฮโดรเจนและไฮดรอกซิลไอออนของน้ำและการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของ K + ไอออนไปยังแคโทดและ SO 4 2- ไอออนไปยังขั้วบวกทำให้เกิดสารละลายอัลคาไล (KOH) ที่แคโทด และสารละลายกรดซัลฟิวริกจะเกิดขึ้นที่ขั้วบวก
กระแสไฟฟ้าของสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตด้วยขั้วบวกทองแดง
อิเล็กโทรไลซิสเกิดขึ้นในลักษณะพิเศษเมื่อขั้วบวกทำจากโลหะชนิดเดียวกันซึ่งมีเกลืออยู่ในสารละลาย ในกรณีนี้ ไอออนจะไม่ถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก แต่ตัวขั้วบวกจะค่อยๆ ละลาย โดยส่งไอออนเข้าไปในสารละลาย และบริจาคอิเล็กตรอนให้กับแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า
กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นที่การปล่อยทองแดงที่แคโทดและการละลายของขั้วบวกอย่างค่อยเป็นค่อยไป ปริมาณ CuSO 4 ในสารละลายยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
กฎของกระแสไฟฟ้า (เอ็ม. ฟาราเดย์)
1. ปริมาณน้ำหนักของสารที่ปล่อยออกมาระหว่างอิเล็กโทรไลซิสเป็นสัดส่วนกับปริมาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านสารละลาย และไม่ขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ ในทางปฏิบัติ
2. ปริมาณเท่ากันกระแสไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกมาระหว่างอิเล็กโทรไลซิสจากต่างๆ สารประกอบเคมีเทียบเท่า ปริมาณของสาร.
3. หากต้องการแยกสารใดๆ ที่เทียบเท่าหนึ่งกรัมออกจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ จะต้องส่งไฟฟ้า 96,500 คูลอมบ์ผ่านสารละลาย
ม. (x) = ((ฉัน t) / F) (M (x) / n)
โดยที่ m (x) คือปริมาณของสารรีดิวซ์หรือออกซิไดซ์ (g)
ฉัน คือความแรงของกระแสที่ส่ง (a);
เสื้อ - เวลาอิเล็กโทรไลซิส (s);
ม(เอ็กซ์)- มวลฟันกราม;
n คือจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับหรือมอบให้ในปฏิกิริยารีดอกซ์
F - ค่าคงที่ของฟาราเดย์ (96500 เย็น/โมล)
จากสูตรนี้ คุณสามารถคำนวณที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสได้หลายอย่าง เช่น:
1. คำนวณปริมาณของสารที่ปล่อยออกมาหรือสลายตัวด้วยกระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง
2. ค้นหาความแรงในปัจจุบันตามปริมาณของสารที่ปล่อยออกมาและเวลาที่ใช้ในการปลดปล่อย
3. พิจารณาว่าจะใช้เวลานานเท่าใดในการปล่อยสารจำนวนหนึ่ง ณ กระแสที่กำหนด
ตัวอย่างที่ 1
ทองแดงจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทดกี่กรัมเมื่อกระแส 5 แอมแปร์ถูกส่งผ่านสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต CuSO 4 เป็นเวลา 10 นาที
C - ความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย (g-ion/l)
ให้เรากำหนดปริมาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านสารละลาย:
ถาม = มัน
โดยที่ I เป็นกระแสเป็นแอมแปร์
เสื้อ – เวลาเป็นวินาที
Q = 5A 600 วินาที = 3,000 คูลอมบ์
ค่าเทียบเท่าของทองแดง (ที่มวล 63.54) คือ 63.54: 2 = 31.77
ดังนั้น 96500 คูลอมบ์ ปล่อยทองแดง 31.77 กรัม ปริมาณทองแดงที่ต้องการ:
ม. = (31.77 3000) / 96500 » 0.98 กรัม
ตัวอย่างที่ 2
C - ความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย (g-ion/l)
ใช้เวลานานเท่าใดในการผ่านกระแส 10 แอมแปร์ผ่านสารละลายกรดเพื่อให้ได้ไฮโดรเจน 5.6 ลิตร (ในสภาวะปกติ)
เราค้นหาปริมาณไฟฟ้าที่ต้องผ่านสารละลายจึงจะปล่อยไฮโดรเจนออกมา 5.6 ลิตร ตั้งแต่ 1 g-eq ไฮโดรเจนตรงบริเวณ n คุณ ปริมาตรคือ 11.2 ลิตร จากนั้นปริมาณไฟฟ้าที่ต้องการ
Q = (96500 · 5.6) / 11.2 = 48250 คูลอมบ์
ให้เรากำหนดเวลาในการผ่านปัจจุบัน:
เสื้อ = Q / I = 48250/10 = 4825 วินาที = 1 ชั่วโมง 20 นาที 25 วินาที
ตัวอย่างที่ 3
C - ความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย (g-ion/l)
เมื่อกระแสผ่านสารละลายเกลือเงินที่แคโทด จะถูกปล่อยออกมาภายใน 10 นาที เงิน 1 กรัม กำหนดความแรงในปัจจุบัน
1 g-สมการ เงินคือ 107.9 กรัม หากต้องการปล่อยเงิน 1 กรัม 96500 จะต้องผ่านสารละลาย: 107.9 = 894 คูลอมบ์ จึงมีความเข้มแข็งในปัจจุบัน
ผม = 894 / (10 60)" 1.5A
ตัวอย่างที่ 4
C - ความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย (g-ion/l)
ค้นหาค่าเทียบเท่าของดีบุกที่กระแส 2.5 แอมแปร์จากสารละลาย SnCl 2 ใน 30 นาที
ปล่อยดีบุกออกมา 2.77 กรัม
ปริมาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านสารละลายใน 30 นาที
Q = 2.5 30 60 = 4,500 คูลอมบ์
ตั้งแต่การเปิดตัว 1 g-eq ต้องใช้ 96,500 คูลอมบ์ ซึ่งเทียบเท่ากับดีบุก
อี Sn = (2.77 96500) / 4500 = 59.4 การกัดกร่อนก่อนที่จะจบการอภิปรายเกี่ยวกับเคมีไฟฟ้า ขอให้เราใช้ความรู้ที่ได้รับมาในการศึกษาปัญหาที่สำคัญมากประการหนึ่ง -
การกัดกร่อน
เป็นที่ทราบกันว่าออกซิเจนมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดสนิมของเหล็ก เหล็กจะไม่ออกซิไดซ์ในน้ำหากไม่มีออกซิเจน น้ำยังมีส่วนร่วมในกระบวนการเกิดสนิมด้วย เหล็กไม่กัดกร่อนในน้ำมันที่มีออกซิเจนตราบใดที่ไม่มีน้ำอยู่ การเกิดสนิมจะถูกเร่งด้วยปัจจัยหลายประการ เช่น ค่า pH ของสิ่งแวดล้อม การมีเกลืออยู่ในนั้น การสัมผัสของเหล็กกับโลหะ ซึ่งออกซิไดซ์ได้ยากกว่าเหล็ก รวมถึงภายใต้อิทธิพลของความเค้นเชิงกล
การกัดกร่อนของเหล็กโดยหลักการแล้วถือเป็นกระบวนการเคมีไฟฟ้า พื้นผิวเหล็กบางส่วนทำหน้าที่เป็นขั้วบวกซึ่งเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน:
Fe(ของแข็ง) → Fe 2+ (aq) + 2e - Eºออกไซด์ = 0.44 V
อิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นในกรณีนี้จะเคลื่อนที่ผ่านโลหะไปยังส่วนอื่น ๆ ของพื้นผิวซึ่งทำหน้าที่เป็นแคโทด การลดออกซิเจนเกิดขึ้นกับพวกเขา:
O 2 (g.) + 4H + (aq.) + 4e - → 2H 2 O (l.) Eº คืนค่า = 1.23 V
โปรดทราบว่าไอออน H + มีส่วนร่วมในกระบวนการลด O 2 หากความเข้มข้นของ H+ ลดลง (เช่น เมื่อ pH เพิ่มขึ้น) การลด O2 จะยากขึ้น พบว่าเหล็กที่สัมผัสกับสารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 9-10 ไม่เป็นสนิม ในระหว่างกระบวนการกัดกร่อน ไอออน Fe 2+ ที่เกิดขึ้นที่ขั้วบวกจะถูกออกซิไดซ์เป็น Fe 3+ ไอออน Fe 3+ ก่อตัวเป็นเหล็กไฮเดรต (III) ออกไซด์ซึ่งเรียกว่าสนิม:
4Fe 2+ (aq.) + O 2 (g.) + 4H 2 O (l.) +2 เอ็กซ์เอช 2 โอ (ล.) → 2เฟ 2 โอ 3 . xน้ำ2O(ทีวี) + 8H + (aq.)
เนื่องจากบทบาทของแคโทดมักจะเล่นโดยส่วนของพื้นผิวที่ให้ออกซิเจนไหลเข้ามาได้ดีที่สุด สนิมจึงมักปรากฏขึ้นในบริเวณเหล่านี้ หากคุณตรวจสอบพลั่วซึ่งตั้งไว้เป็นเวลานานในที่โล่งและมีอากาศชื้นซึ่งมีสิ่งสกปรกติดอยู่ที่ใบมีด คุณจะสังเกตได้ว่ามีรอยกดเกิดขึ้นใต้สิ่งสกปรกบนพื้นผิวของโลหะ และสนิมก็ปรากฏขึ้นทุกที่ที่ O2 สามารถเกิดขึ้นได้ เจาะ.
ผู้ขับขี่รถยนต์มักพบการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นเมื่อมีเกลืออยู่ในพื้นที่ซึ่งมีการโปรยเกลือบนถนนในฤดูหนาวเพื่อต่อสู้กับสภาพน้ำแข็ง ผลกระทบของเกลืออธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าไอออนที่ก่อตัวจะสร้างอิเล็กโทรไลต์ที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของวงจรไฟฟ้าแบบปิด
การมีอยู่ของขั้วบวกและขั้วลบบนพื้นผิวของเหล็กทำให้เกิดสภาพแวดล้อมทางเคมีที่แตกต่างกันสองแบบ สิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการมีสิ่งเจือปนหรือข้อบกพร่องในโครงตาข่ายคริสตัล (เห็นได้ชัดว่าเกิดจากความเค้นภายในโลหะ) ในสถานที่ซึ่งมีสิ่งเจือปนหรือข้อบกพร่องดังกล่าว สภาพแวดล้อมระดับจุลภาคของอะตอมเหล็กบางชนิดอาจทำให้สถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้นหรือลดลงเล็กน้อยจากตำแหน่งปกติในโครงตาข่ายคริสตัล ดังนั้นสถานที่ดังกล่าวจึงสามารถมีบทบาทเป็นขั้วบวกหรือแคโทดได้ เหล็กบริสุทธิ์พิเศษซึ่งลดจำนวนข้อบกพร่องดังกล่าวให้เหลือน้อยที่สุด มีโอกาสเกิดการกัดกร่อนน้อยกว่าเหล็กธรรมดามาก
เหล็กมักถูกเคลือบด้วยสีหรือโลหะอื่นๆ เช่น ดีบุก สังกะสี หรือโครเมียม เพื่อป้องกันพื้นผิวจากการกัดกร่อน สิ่งที่เรียกว่า "แผ่นเหล็กวิลาด" นั้นได้มาจากการหุ้มเหล็กแผ่นด้วยดีบุกบางๆ ดีบุกจะปกป้องเหล็กได้ตราบใดที่ชั้นป้องกันยังคงสภาพเดิมเท่านั้น ทันทีที่เหล็กเสียหาย อากาศและความชื้นจะเริ่มส่งผลต่อเหล็ก ดีบุกยังเร่งการกัดกร่อนของเหล็กด้วยซ้ำเพราะมันทำหน้าที่เป็นแคโทดในกระบวนการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า การเปรียบเทียบศักยภาพในการออกซิเดชันของเหล็กและดีบุกแสดงให้เห็นว่าเหล็กถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าดีบุก:
เฟ (ของแข็ง) → เฟ 2+ (aq.) + 2e - Eo ออกไซด์ = 0.44 V
Sn (ทีวี) → Sn 2+ (aq.) + 2e - Eo ออกไซด์ = 0.14 V
ดังนั้นเหล็กจึงทำหน้าที่เป็นขั้วบวกในกรณีนี้และถูกออกซิไดซ์
เหล็ก "กัลวาไนซ์" (กัลวาไนซ์) ทำโดยการเคลือบเหล็กด้วยสังกะสีบางๆ สังกะสีช่วยปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อนแม้ว่าความสมบูรณ์ของการเคลือบจะเสียหายก็ตาม ในกรณีนี้ เหล็กจะทำหน้าที่เป็นแคโทดในระหว่างกระบวนการกัดกร่อน เนื่องจากสังกะสีออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าเหล็ก:
สังกะสี (ทึบ) → สังกะสี 2+ (aq.) + 2e - Eo ออกไซด์ = 0.76 V
ดังนั้นสังกะสีจึงทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและกัดกร่อนแทนเหล็ก การป้องกันโลหะชนิดนี้ซึ่งมีบทบาทเป็นแคโทดในกระบวนการกัดกร่อนเคมีไฟฟ้าเรียกว่า การป้องกันแคโทดท่อที่วางอยู่ใต้ดินมักได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนโดยการทำให้เป็นแคโทดของเซลล์ไฟฟ้าเคมี ในการทำเช่นนี้บล็อกของโลหะที่ใช้งานอยู่ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นแมกนีเซียมจะถูกฝังอยู่ในพื้นดินตามแนวท่อและเชื่อมต่อด้วยลวดเข้ากับท่อ ในดินชื้น โลหะที่ใช้งานจะทำหน้าที่เป็นขั้วบวก และท่อเหล็กได้รับการป้องกันแคโทด
แม้ว่าการสนทนาของเราจะเน้นไปที่เหล็ก แต่ก็ไม่ใช่โลหะชนิดเดียวที่ไวต่อการกัดกร่อน ในเวลาเดียวกัน อาจดูแปลกที่กระป๋องอลูมิเนียมที่ถูกทิ้งไว้ในที่โล่งอย่างไม่ระมัดระวัง จะกัดกร่อนได้ช้ากว่ากระป๋องเหล็กอย่างล้นหลาม เมื่อพิจารณาจากศักยภาพการออกซิเดชันมาตรฐานของอะลูมิเนียม (Eº ออกไซด์ = 1.66 V) และเหล็ก (Eº ออกไซด์ = 0.44 V) คาดว่าการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมจะเกิดขึ้นเร็วกว่ามาก การกัดกร่อนอย่างช้าๆ ของอะลูมิเนียมอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าฟิล์มออกไซด์บางและหนาแน่นก่อตัวบนพื้นผิว เพื่อปกป้องโลหะที่อยู่ด้านล่างจากการกัดกร่อนเพิ่มเติม แมกนีเซียมซึ่งมีศักยภาพในการออกซิเดชั่นสูง ได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์เดียวกัน น่าเสียดายที่ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวเหล็กมีโครงสร้างหลวมเกินไปและไม่สามารถสร้างการป้องกันที่เชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม ฟิล์มป้องกันออกไซด์ที่ดีจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม โลหะผสมดังกล่าวเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม
ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่ประกอบเป็นสารที่ทำปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเคมีแบ่งออกเป็นสองประเภท
1) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นโดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของอะตอม
ตัวอย่างเช่น:
2+4-2 ที +2 -2 +4 -2
CaCO 3 = CaO + CO 2
ในปฏิกิริยานี้ สถานะออกซิเดชันของแต่ละอะตอมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
2) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของอะตอม
ตัวอย่างเช่น:
0 +2 -1 0 +2 -1
สังกะสี + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2
ในปฏิกิริยานี้ สถานะออกซิเดชันของอะตอมสังกะสีและทองแดงเปลี่ยนไป
ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นปฏิกิริยาเคมีที่พบบ่อยที่สุด
ในทางปฏิบัติ ปฏิกิริยารีดอกซ์คือการได้รับหรือการสูญเสียอิเล็กตรอน อะตอมบางชนิด (ไอออน โมเลกุล) ให้หรือรับอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่น
ออกซิเดชัน.
กระบวนการปล่อยอิเล็กตรอนโดยอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลเรียกว่า ออกซิเดชัน.
เมื่อสูญเสียอิเล็กตรอน สถานะออกซิเดชันของอะตอมจะเพิ่มขึ้น
เรียกว่าสารที่มีอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลให้อิเล็กตรอน สารรีดิวซ์.
ในตัวอย่างของเรา อะตอมในสถานะออกซิเดชัน 0 เข้าไปในอะตอมที่มีสถานะออกซิเดชัน +2 นั่นคือเกิดกระบวนการออกซิเดชั่น ในกรณีนี้อะตอมของสังกะสีซึ่งบริจาคอิเล็กตรอนสองตัวเป็นตัวรีดิวซ์ (เพิ่มสถานะออกซิเดชันจาก 0 เป็น +2)
กระบวนการออกซิเดชันจะถูกบันทึกโดยสมการอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งระบุถึงการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของอะตอมและจำนวนอิเล็กตรอนที่บริจาคโดยตัวรีดิวซ์
ตัวอย่างเช่น:
0 +2 0
Zn – 2e – = Zn (ออกซิเดชัน, Zn – ตัวรีดิวซ์)
การกู้คืน.
กระบวนการเพิ่มอิเล็กตรอนเรียกว่า การบูรณะ.
เมื่อเพิ่มอิเล็กตรอน สถานะออกซิเดชันของอะตอมจะลดลง
เรียกว่าสารที่มีอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลได้รับอิเล็กตรอน ตัวออกซิไดซ์.
ในตัวอย่างของเรา การเปลี่ยนอะตอมของทองแดงที่มีสถานะออกซิเดชัน +2 ไปเป็นอะตอมที่มีสถานะออกซิเดชัน 0 เป็นกระบวนการรีดักชัน ในกรณีนี้ อะตอมทองแดงที่มีสถานะออกซิเดชันที่ +2 รับอิเล็กตรอนสองตัว จะลดสถานะออกซิเดชันจาก +2 เป็น 0 และเป็นสารออกซิไดซ์
กระบวนการออกซิเดชันยังเขียนโดยใช้สมการทางอิเล็กทรอนิกส์ด้วย:
2 0 0
Cu + 2e – = Cu (การลดลง Cu เป็นตัวออกซิไดซ์)
กระบวนการรีดักชันและกระบวนการออกซิเดชันแยกจากกันไม่ได้และเกิดขึ้นพร้อมกัน
0 +2 0 +2
สังกะสี + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2
สารรีดิวซ์ สารออกซิไดซ์
ออกซิไดซ์ลดลง
การคำนวณสถานะออกซิเดชัน
ประวัติย่อ
1. การก่อตัวของบุคลากรถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของงานของผู้จัดการฝ่ายบุคคล
2. เพื่อให้องค์กรมีทรัพยากรมนุษย์ที่จำเป็น สิ่งสำคัญคือต้องพัฒนาสถานการณ์ที่เพียงพอในสภาพแวดล้อมภายนอกและเทคโนโลยีของกิจกรรม โครงสร้างของบริษัท คำนวณความต้องการบุคลากร
3. ในการพัฒนาโปรแกรมการสรรหาบุคลากร จำเป็นต้องวิเคราะห์สถานการณ์บุคลากรในภูมิภาค พัฒนาขั้นตอนในการดึงดูดและประเมินผู้สมัคร และดำเนินมาตรการปรับตัวเพื่อรวมพนักงานใหม่เข้าในองค์กร
- ปัจจัยใดบ้างที่ต้องนำมาพิจารณาเมื่อสร้างโครงสร้างองค์กร
- การออกแบบองค์กรสามารถแบ่งได้เป็นขั้นตอนใด?
- อธิบายแนวคิด “การประเมินความต้องการบุคลากรเชิงคุณภาพ”
- อธิบายแนวคิดของ "ความต้องการบุคลากรเพิ่มเติม"
- การวิเคราะห์สถานการณ์บุคลากรในภูมิภาคมีวัตถุประสงค์อะไร?
- วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ประสิทธิภาพคืออะไร?
- การวิเคราะห์กิจกรรมขั้นตอนใดที่สามารถแยกแยะได้?
- อธิบายว่า professiogram คืออะไร?
- ปัจจัยอะไร สภาพแวดล้อมภายนอกมีอิทธิพลต่อกระบวนการสรรหาผู้สมัครหรือไม่?
- อธิบายแหล่งรับสมัครภายในและภายนอก
- จะประเมินคุณภาพของชุดได้อย่างไร?
- ใช้วิธีใดในการประเมินผู้สมัคร?
- คุณรู้จักกระบวนทัศน์การสรรหาบุคลากรเชิงแข่งขันอะไรบ้าง
- ตั้งชื่อขั้นตอนการปรับตัวของพนักงานในองค์กร
ในการคำนวณสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ ควรคำนึงถึงข้อกำหนดต่อไปนี้:
1. สถานะออกซิเดชันของอะตอมใน สารง่ายๆมีค่าเท่ากับศูนย์ (Na 0; H 2 0)
2. ผลรวมเชิงพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดที่ประกอบเป็นโมเลกุลจะเป็นศูนย์เสมอ และในไอออนเชิงซ้อน ผลรวมนี้จะเท่ากับประจุของไอออน
3. อะตอมมีสถานะออกซิเดชันคงที่: โลหะอัลคาไล (+1), โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (+2), ไฮโดรเจน (+1) (ยกเว้นไฮไดรด์ NaH, CaH 2 ฯลฯ โดยที่สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ - 1) ออกซิเจน (-2 ) (ยกเว้น F 2 -1 O +2 และเปอร์ออกไซด์ที่มีหมู่ –O–O– ซึ่งสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -1)
4. สำหรับองค์ประกอบ สถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกต้องไม่เกินค่าเท่ากับหมายเลขกลุ่มของระบบคาบ
ตัวอย่าง:
วี 2 +5 โอ 5 -2; นา 2 +1 บี 4 +3 O 7 -2; K +1 Cl +7 O 4 -2 ; ยังไม่มีข้อความ -3 ชั่วโมง 3 +1 ; K 2 +1 H +1 P +5 O 4 -2 ; นา 2 +1 Cr 2 +6 O 7 -2
ปฏิกิริยาเคมีมีสองประเภท:
ปฏิกิริยาที่สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบไม่เปลี่ยนแปลง:
ปฏิกิริยาการเติม
ดังนั้น 2 + นา 2 O นา 2 ดังนั้น 3
ปฏิกิริยาการสลายตัว
Cu(OH) 2 – เสื้อ CuO + H 2 O
ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน
AgNO 3 + KCl AgCl + KNO 3
NaOH + HNO 3 นาโน 3 + H 2 O
B ปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสารประกอบที่ทำปฏิกิริยา:
2มก. 0 + โอ 2 0 2มก. +2 โอ -2
2KCl +5 O 3 -2 – เสื้อ 2KCl -1 + 3O 2 0
2KI -1 + Cl 2 0 2KCl -1 + ฉัน 2 0
Mn +4 O 2 + 4HCl -1 Mn +2 Cl 2 + Cl 2 0 + 2H 2 O
ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่า รีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์รวมถึงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่ง เมื่อพิจารณารูปแบบของปฏิกิริยารีดอกซ์ จะใช้แนวคิดเรื่องระดับออกซิเดชัน
สถานะออกซิเดชัน
แนวคิด สถานะออกซิเดชันนำมาใช้เพื่อกำหนดลักษณะขององค์ประกอบในการเชื่อมต่อ สถานะออกซิเดชันหมายถึง ประจุทั่วไปของอะตอมในสารประกอบ คำนวณบนสมมติฐานที่ว่าสารประกอบประกอบด้วยไอออน- สถานะออกซิเดชันจะแสดงด้วยเลขอารบิคพร้อมเครื่องหมายบวกเมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่จากอะตอมที่กำหนดไปยังอะตอมอื่น และด้วยตัวเลขที่มีเครื่องหมายลบเมื่ออิเล็กตรอนถูกแทนที่ในทิศทางตรงกันข้าม ตัวเลขที่มีเครื่องหมาย “+” หรือ “-” จะถูกวางไว้เหนือสัญลักษณ์องค์ประกอบ เลขออกซิเดชันระบุสถานะออกซิเดชันของอะตอมและเป็นเพียงรูปแบบที่สะดวกสำหรับการบัญชีสำหรับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน: ไม่ควรถือเป็นประจุที่มีประสิทธิผลของอะตอมในโมเลกุล (เช่น ในโมเลกุล LiF ประจุที่มีประสิทธิผล ของ Li และ F คือ +0.89 และ -0 ตามลำดับ ในขณะที่สถานะออกซิเดชันคือ +1 และ -1) หรือเป็นเวเลนซ์ขององค์ประกอบ (เช่น ในสารประกอบ CH 4, CH 3 OH, HCOOH CO 2 ความจุของคาร์บอนคือ 4 และสถานะออกซิเดชันคือ -4, -2, + 2, +4 ตามลำดับ) ค่าตัวเลขของความจุและสถานะออกซิเดชันสามารถเกิดขึ้นได้ในค่าสัมบูรณ์เฉพาะเมื่อมีการสร้างสารประกอบที่มีโครงสร้างไอออนิกเท่านั้น
เมื่อกำหนดระดับการเกิดออกซิเดชันจะใช้กฎต่อไปนี้:
อะตอมของธาตุที่อยู่ในสถานะอิสระหรืออยู่ในรูปโมเลกุลของสารเชิงเดี่ยวมีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ เช่น Fe, Cu, H 2, N 2 เป็นต้น
สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในรูปของไอออนอะตอมเดี่ยวในสารประกอบที่มีโครงสร้างไอออนิกเท่ากับประจุของไอออนนี้
1 -1 +2 -2 +3 -1
เช่น NaCl, Cu S, AlF 3
ไฮโดรเจนในสารประกอบส่วนใหญ่มีสถานะออกซิเดชันที่ +1 ยกเว้นไฮไดรด์ของโลหะ (NaH, LiH) ซึ่งสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ -1
สถานะออกซิเดชันที่พบบ่อยที่สุดของออกซิเจนในสารประกอบคือ -2 ยกเว้นเปอร์ออกไซด์ (นา 2 O 2, H 2 O 2) ซึ่งสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ –1 และ F 2 O ซึ่งในสถานะออกซิเดชัน ของออกซิเจนคือ +2
สำหรับองค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันแบบแปรผัน ค่าของมันสามารถคำนวณได้โดยการรู้สูตรของสารประกอบ และคำนึงถึงผลรวมพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดในโมเลกุลที่เป็นกลางเป็นศูนย์ ในไอออนเชิงซ้อน ผลรวมนี้จะเท่ากับประจุของไอออน ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันของอะตอมของคลอรีนในโมเลกุล HClO 4 ซึ่งคำนวณจากประจุรวมของโมเลกุล = 0 โดยที่ x คือสถานะออกซิเดชันของอะตอมของคลอรีน) คือ +7 สถานะออกซิเดชันของอะตอมซัลเฟอร์ในไอออน (SO 4) 2- [x + 4(-2) = -2] คือ +6
คุณสมบัติรีดอกซ์ของสาร
ปฏิกิริยารีดอกซ์ใดๆ ประกอบด้วยกระบวนการออกซิเดชันและกระบวนการรีดอกซ์ ออกซิเดชัน - เป็นกระบวนการบริจาคอิเล็กตรอนโดยอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลของสารตั้งต้น สารที่ให้ เรียกว่าอิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาและถูกออกซิไดซ์ ผู้ฟื้นฟู
การรีดิวซ์เป็นกระบวนการของอะตอมที่รับอิเล็กตรอน ไอออนหรือโมเลกุลรีเอเจนต์
สารที่รับอิเล็กตรอนและลดลงในกระบวนการนี้เรียกว่าสารออกซิไดซ์
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดิวซ์มักเกิดขึ้นเป็นกระบวนการเดียวที่เรียกว่า ปฏิกิริยารีดอกซ์ตัวอย่างเช่น เมื่อสังกะสีโลหะทำปฏิกิริยากับไอออนของทองแดง สารรีดิวซ์(Zn) บริจาคอิเล็กตรอนของมัน ตัวออกซิไดซ์– ไอออนทองแดง (Cu 2+):
สังกะสี + Cu 2+ Zn 2+ + Cu
ทองแดงถูกปล่อยออกมาบนพื้นผิวของสังกะสี และไอออนของสังกะสีจะเข้าสู่สารละลาย
คุณสมบัติรีดอกซ์ขององค์ประกอบสัมพันธ์กับโครงสร้างของอะตอมและถูกกำหนดโดยตำแหน่งในระบบธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ. ความสามารถในการรีดิวซ์ขององค์ประกอบนั้นเกิดจากพันธะที่อ่อนแอของเวเลนซ์อิเล็กตรอนกับนิวเคลียส อะตอมของโลหะที่มีอิเล็กตรอนจำนวนเล็กน้อยในระดับพลังงานภายนอกมีแนวโน้มที่จะสูญเสียพวกมันไปเช่น ออกซิไดซ์ได้ง่ายโดยมีบทบาทเป็นสารรีดิวซ์ สารรีดิวซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุด
เกณฑ์สำหรับกิจกรรมรีดอกซ์ขององค์ประกอบสามารถเป็นค่าของมันได้ อิเลคโตรเนกาติวีตี้สัมพัทธ์: ยิ่งสูงเท่าไร ความสามารถในการออกซิไดซ์ขององค์ประกอบก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งต่ำลง กิจกรรมรีดิวซ์ก็ยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น อะตอมที่ไม่ใช่โลหะ (เช่น F, O) มีสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนสูงและมีอิเลคโตรเนกาติวีตี้สัมพัทธ์ พวกมันยอมรับอิเล็กตรอนได้ง่ายเช่น เป็นสารออกซิไดซ์
คุณสมบัติรีดอกซ์ขององค์ประกอบขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดออกซิเดชัน เพราะองค์ประกอบเดียวกันย่อมมีความแตกต่างกัน สถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่า สูง และปานกลาง
ตัวอย่างเช่น พิจารณาซัลเฟอร์ S และสารประกอบ H 2 S, SO 2 และ SO 3 ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมกำมะถันและคุณสมบัติรีดอกซ์ในสารประกอบเหล่านี้แสดงไว้อย่างชัดเจนในตารางที่ 1
ในโมเลกุล H 2 S อะตอมของกำมะถันมีการกำหนดค่าออคเต็ตที่เสถียรของระดับพลังงานภายนอก 3s 2 3p 6 ดังนั้นจึงไม่สามารถเพิ่มอิเล็กตรอนได้อีกต่อไป แต่สามารถปล่อยพวกมันออกไปได้
สถานะของอะตอมที่ไม่สามารถรับอิเล็กตรอนได้อีกต่อไปเรียกว่าสถานะออกซิเดชันต่ำสุด
ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด อะตอมจะสูญเสียความสามารถในการออกซิไดซ์และสามารถเป็นเพียงตัวรีดิวซ์เท่านั้น
ตารางที่ 1.
|
สูตรสาร |
สูตรอิเล็กทรอนิกส์ |
คุณสมบัติรีดอกซ์ |
|
|
|
1วินาที 2 2วินาที 2 2จุด 6 3วินาที 2 3p 6 |
|
|
|
|
1วินาที 2 2วินาที 2 2จุด 6 3วินาที 2 3p 4 |
สารออกซิแดนท์ |
สารรีดิวซ์ |
|
|
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p หรือ |
สารออกซิแดนท์ |
|
|
|
1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 3 วินาทีหรือ 3p 0 |
สารออกซิแดนท์ |
|
–2
;
- 6
;
- 8
สารรีดิวซ์
+
2
–4
;
-
6
+
4 
;
+
6
-2
สารรีดิวซ์
+
2
;
+ 6
;
+
8
ในโมเลกุล SO 3 อิเล็กตรอนชั้นนอกทั้งหมดของอะตอมซัลเฟอร์จะถูกเลื่อนไปยังอะตอมออกซิเจน ดังนั้นในกรณีนี้อะตอมของกำมะถันสามารถรับได้เฉพาะอิเล็กตรอนเท่านั้นซึ่งแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์
สถานะของอะตอมที่อะตอมปล่อยเวเลนซ์อิเล็กตรอนทั้งหมดออกไป เรียกว่า สถานะออกซิเดชันสูงสุดอะตอมที่อยู่ใน ระดับสูงสุดออกซิเดชันสามารถเป็นเพียงตัวออกซิไดซ์เท่านั้น
ในโมเลกุล SO 2 และธาตุกำมะถัน S มีอะตอมของกำมะถันตั้งอยู่ สถานะออกซิเดชันระดับกลางกล่าวคือ เมื่อมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน อะตอมก็สามารถปล่อยพวกมันออกไปได้ แต่ต้องไม่มีอิเล็กตรอนที่ครบสมบูรณ์ ร -ระดับย่อยยังสามารถรับอิเล็กตรอนได้จนเสร็จสิ้น
อะตอมของธาตุที่มีสถานะออกซิเดชันขั้นกลางสามารถแสดงคุณสมบัติทั้งออกซิไดซ์และรีดิวซ์ ซึ่งจะถูกกำหนดโดยบทบาทของมันในปฏิกิริยาหนึ่งๆ
ตัวอย่างเช่นบทบาทของซัลไฟต์ไอออนไอออน SO 
ในปฏิกิริยาต่อไปนี้จะแตกต่างกัน:
5นา 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O (1)
ช 2 เอส 3 + 2 ช 2 ส 3 ส + 3 ชม 2 โอ (2)
ในปฏิกิริยา (1) ซัลไฟต์ไอออน SO 
เมื่อมีสารออกซิไดซ์ที่แรง KMnO 4 มีบทบาทเป็นตัวรีดิวซ์ ในปฏิกิริยา (2) ซัลไฟต์ไอออนดังนั้น 
- สารออกซิไดซ์เนื่องจาก H 2 S สามารถแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์ได้เท่านั้น
ดังนั้นในบรรดาสารเชิงซ้อน ผู้ฟื้นฟูอาจจะ:
1. สารธรรมดาที่อะตอมมีพลังงานไอออไนเซชันและอิเล็กโทรเนกาติวีตี้ต่ำ (โดยเฉพาะโลหะ)
2. สารเชิงซ้อนที่มีอะตอมอยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำกว่า:
ชม Cl,เอช 2 ส,เอ็นเอช 3
นา 2 ส O3, เฟ Cl2, ส(ฉบับที่ 3) 2 .
สารออกซิไดซ์อาจจะ:
1. สารธรรมดาที่อะตอมมีค่าสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนและอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูง - อโลหะ
2. สารเชิงซ้อนที่มีอะตอมอยู่ในสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่า: +7 +6 +7
เค มนโอ 4 , เค 2 Cr 2 O 7, HClO 4.
3. สารเชิงซ้อนที่มีอะตอมอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง:
นา 2 ส O3, มน O2, มน SO4.
