Oksidlanish darajasi — bu barcha atomlararo bog‘lanishlar ionli deb faraz qilinganda hisoblab chiqilgan birikmadagi atomning shartli zaryadidir. U atom qancha elektron berganini yoki o‘ziga tortganini ko‘rsatadi. Ushbu sahifada tushunarli ta’rif, oksidlanish darajasini aniqlashning barcha qoidalari, doimiy qiymatlar jadvali, bosqichma-bosqich algoritmi va mavzuni mustahkamlash uchun interaktiv trenajyor mavjud.
Oksidlanish darajasi nima
Oksidlanish darajasi (OD) — bu molekuladagi atomning shartli zaryadi bo‘lib, agar umumiy elektron juftlari to‘liq ko‘proq elektronegativ atomga o‘tgan bo‘lsa, u qanday zaryadga ega bo‘lar edi. Oddiy qilib aytganda, bu elektronlar "hisoblagichi": elektron beradigan atom musbat oksidlanish darajasini, ularni tortib oladigan atom esa manfiy oksidlanish darajasini oladi.
Oksidlanish darajasi har doim raqam oldidan ishora bilan yoziladi va element belgisi ustiga qo‘yiladi: masalan, suvda H₂O vodorod +1, kislorod −2 ga teng. Bu uni ion zaryadidan (S²⁻, Fe³⁺) farq qiladi, ion zaryadida ishora raqamdan keyin yoziladi.
Oksidlanish darajasi musbat, manfiy yoki nol bo‘lishi mumkin va ko‘plab elementlarda u o‘zgaruvchan — birikmadan birikmaga qarab o‘zgaradi. Aynan shuning uchun uni shunchaki yodlash emas, balki aniqlashni bilish kerak.
Oksidlanish darajasi qoidalari: doimiy qiymatlar jadvali
Oksidlanish darajasini aniqlash uchun bir nechta qat’iy qoidalarni bilish kerak. Ba’zi elementlar har qanday birikmada doimiy oksidlanish darajasiga ega — ularning qiymatlari quyidagi eslatma jadvalida keltirilgan. Aynan ulardan aniqlashni boshlash kerak.
Doimiy qiymatlardan tashqari, uchta asosiy qoida amal qiladi:
- oddiy moddada har qanday atomning oksidlanish darajasi 0 ga teng (Fe, O₂, H₂, S₈);
- molekuladagi barcha atomlarning oksidlanish darajalari yig‘indisi 0 ga teng — molekula elektroneytral;
- ionda oksidlanish darajalari yig‘indisi ion zaryadiga teng (masalan, SO₄²⁻ da yig‘indi −2 ga teng).
| Element | Oksidlanish darajasi | Istisnolar |
|---|---|---|
| Oddiy modda O₂, H₂, Fe, Cu, S | 0 | istisnolar yo‘q |
| Ftor F | −1 | har doim −1, boshqa qiymatlar bo‘lmaydi |
| I guruh metallari Na, K, Li, Ag | +1 | doimiy |
| II guruh metallari Ca, Mg, Zn, Ba | +2 | doimiy |
| Alyuminiy Al | +3 | doimiy |
| Vodorod H | +1 | metall gidridlarida −1: NaH, CaH₂ |
| Kislorod O | −2 | peroksidlarda −1 (H₂O₂); OF₂ da +2 |
Birikmada oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin
Formulada o‘zgaruvchan oksidlanish darajasiga ega element (oltingugurt, azot, xlor, marganets, fosfor) bo‘lsa, uni tenglama orqali topamiz. Algoritm universal: avval aniq bilganlarimizni qo‘yamiz, keyin noma’lumini x deb belgilaymiz va yig‘indi tenglamasini yechamiz. Besh qadam quyida.
0 ga teng, hisoblash shart emas+1, kislorod −2, ftor −1 — yuqoridagi jadval bo‘yicha0 yoki ion zaryadiga teng+ yoki − ishorasini unutmaEng yuqori va eng past oksidlanish darajasi
Elementning eng yuqori va eng past oksidlanish darajasi mavjud — bular qolgan barcha qiymatlar joylashgan chegaraviy qiymatlardir.
- Eng yuqori oksidlanish darajasi odatda Davriy jadvaldagi guruh raqamiga teng (asosiy guruh elementlari uchun). Masalan, VI guruhdagi oltingugurt → eng yuqori OD +6 (H₂SO₄), V guruhdagi azot → +5 (HNO₃), VII guruhdagi xlor → +7 (HClO₄). U ko‘proq elektronegativ elementlar bilan birikmalarda namoyon bo‘ladi — ko‘pincha kislorod bilan.
- Nometallar uchun eng past oksidlanish darajasi guruh raqami minus 8 ga teng. Oltingugurt uchun bu 6 − 8 = −2 (H₂S), azot uchun 5 − 8 = −3 (NH₃). U vodorod va metallar bilan birikmalarda namoyon bo‘ladi.
Istisnolar bor: masalan, ftorda eng yuqori musbat OD bo‘lmaydi — u eng elektronegativ va har doim −1; kislorodda eng yuqori OD +2 faqat OF₂ da uchraydi.
Oksidlanish darajasini aniqlash misollari
1-misol. H₂SO₄ dagi oltingugurt
Topshiriq: H₂SO₄ sulfat kislotadagi oltingugurtning oksidlanish darajasini aniqlash.
1-qadam. Bu oddiy modda emas — formulada uchta element bor.
2-qadam. Doimiy OD ni qo‘yamiz: vodorod +1 (2 ta atom), kislorod −2 (4 ta atom).
3-qadam. Oltingugurtning oksidlanish darajasi noma’lum — uni x deb belgilaymiz.
4-qadam. Tenglamani tuzamiz (molekuladagi barcha OD yig‘indisi = 0):
5-qadam. Yechamiz: \(2 + x - 8 = 0 \Rightarrow x = +6\).
Javob: H₂SO₄ dagi oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng.
2-misol. KMnO₄ dagi marganets
Topshiriq: KMnO₄ kaliy permanganatidagi marganetsning oksidlanish darajasini aniqlash.
1–2-qadam. Doimiy OD: kaliy (I guruh metalli) +1, kislorod −2 (4 ta atom).
3-qadam. Marganets — o‘zgaruvchan OD ga ega element, uni x deb belgilaymiz.
4-qadam. Yig‘indi tenglamasi:
5-qadam. Yechamiz: \(1 + x - 8 = 0 \Rightarrow x = +7\).
Javob: marganetsning oksidlanish darajasi +7 ga teng — bu uning eng yuqori oksidlanish darajasi (Mn VII guruhda).
3-misol. Fe₂O₃ oksid formulasi bo‘yicha aniqlash
Topshiriq: Fe₂O₃ oksididagi temirning oksidlanish darajasini aniqlash.
1–2-qadam. Kislorod har doim −2, kislorod atomlari 3 ta, demak kislorodning umumiy hissasi: \(3 \cdot (-2) = -6\).
3-qadam. Temirning oksidlanish darajasini x deb belgilaymiz, temir atomlari 2 ta.
4-qadam. Tenglama: \(2x + 3 \cdot (-2) = 0\).
5-qadam. Yechamiz: \(2x - 6 = 0 \Rightarrow 2x = 6 \Rightarrow x = +3\).
Javob: temirning oksidlanish darajasi +3 ga teng. Tekshirish: ikkita atom +3 dan +6 beradi, uchta kislorod atomi −6 beradi, yig‘indi 0 — to‘g‘ri.
Oksidlanish darajasini aniqlashdagi tez-tez uchraydigan xatolar
-
Oksidlanish darajasini valentlik bilan adashtirish.
Valentlik — bu atomning kimyoviy bog‘lanishlar soni, uning ishorasi yo‘q (har doim musbat son: I, II, III). Oksidlanish darajasi — ishorali (+ yoki −) shartli zaryad va u nol bo‘lishi mumkin. Masalan, N₂ da azotning valentligi III, oksidlanish darajasi esa — 0.
-
Ishorani noto‘g‘ri qo‘yish: raqamni yozib, keyin plyus yoki minusni qo‘yish (2+ o‘rniga +2).
Oksidlanish darajasida ishora raqamdan OLDIN va element belgisi ustiga qo‘yiladi: +2, −3, +6. Ishora raqamdan keyin yozilgan yozuv (S²⁻) ion zaryadiga tegishli, oksidlanish darajasiga emas.
-
Kislorod har doim −2, vodorod esa har doim +1 deb hisoblash.
Bu deyarli har doim ishlaydi, lekin istisnolar bor. Peroksidlardagi (H₂O₂) kislorod OD −1 ga, OF₂ da esa hatto +2 ga ega. Metall gidridlaridagi (NaH, CaH₂) vodorod OD −1 ga ega, chunki metall yanada elektropozitivroq.
-
Molekuladagi oksidlanish darajalari yig‘indisi nolga tengligini unutish.
Molekula elektroneytral, shuning uchun barcha elementlar bo‘yicha (OD × atomlar soni) yig‘indisi har doim = 0. Ion uchun bu yig‘indi ion zaryadiga teng. Bu noma’lum oksidlanish darajasi topiladigan asosiy tenglamadir.
-
Oksidlanish darajasini element atomlari soniga ko‘paytirmaslik.
Yig‘indi tenglamasida har bir OD ni indeksga (atomlar soniga) ko‘paytirish kerak. H₂SO₄ da vodorod +1 emas, 2·(+1) = +2 beradi, kislorod −2 emas, 4·(−2) = −8 beradi. Indeksni tushirib qoldirish — eng tez-tez uchraydigan arifmetik xato.
Savollar va javoblar
Oksidlanish darajasi valentlikdan nimasi bilan farq qiladi?
Valentlik atomning kimyoviy bog‘lanishlar sonini ko‘rsatadi va ishoraga ega emas (u rim raqamlari bilan belgilanadi: I, II, III). Oksidlanish darajasi — bu atomning shartli zaryadi, uning ishorasi (+ yoki −) bor va u nol yoki kasr bo‘lishi mumkin. Ko‘plab elementlarda bu qiymatlar modul bo‘yicha mos keladi, lekin har doim emas: N₂ molekulasida azotning valentligi III ga, oksidlanish darajasi esa 0 ga teng.
Elementning eng yuqori oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin?
Asosiy guruh elementining eng yuqori (maksimal musbat) oksidlanish darajasi Davriy jadvaldagi guruh raqamiga teng. Masalan, VI guruhdagi oltingugurt eng yuqori OD +6 ga, V guruhdagi azot +5 ga, VII guruhdagi xlor +7 ga ega. U kislorod bilan birikmalarda namoyon bo‘ladi. Istisnolar: kislorod va ftorda guruh raqamiga teng eng yuqori musbat OD bo‘lmaydi.
Eng past oksidlanish darajasini qanday aniqlash mumkin?
Nometallar uchun eng past (minimal) oksidlanish darajasi guruh raqami minus 8 ga teng. Oltingugurt uchun bu 6 − 8 = −2 (H₂S da), azot uchun 5 − 8 = −3 (NH₃ da), xlor uchun 7 − 8 = −1 (HCl da). Eng past OD vodorod va metallar bilan birikmalarda namoyon bo‘ladi. Metallarda eng past oksidlanish darajasi — 0 (oddiy moddada).
Oddiy moddaning oksidlanish darajasi qanday?
Oddiy moddadagi har qanday atomning oksidlanish darajasi 0 ga teng. Bu metallarga ham (Fe, Cu, Na), nometallarga ham (O₂, H₂, S₈, Cl₂, P₄) tegishli. Sababi oddiy: bir elementning atomlari umumiy elektronlarni bir xil tortadi, shuning uchun shartli zaryad nolga teng.
Kislorod har doim −2 oksidlanish darajasiga egami?
Deyarli har doim, lekin ikkita istisno bor. Peroksidlarda (H₂O₂, Na₂O₂) kislorodning oksidlanish darajasi −1 ga teng, chunki kislorod atomlari bir-biri bilan bog‘langan. Ftor bilan birikmada OF₂ kislorod musbat OD +2 ga ega, chunki ftor yanada elektronegativroq.
Oksidlanish darajasi kasr bo‘lishi mumkinmi?
Ha, lekin bu o‘rtacha (formal) qiymat. Masalan, Fe₃O₄ da temirning o‘rtacha oksidlanish darajasi +8/3 ga teng, chunki formulada OD +2 va +3 bo‘lgan atomlar aralashgan. Maktab kursida bunday holatlar kamdan-kam ko‘rib chiqiladi — odatda oksidlanish darajasi butun son bo‘ladi.
