ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 38 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Сравните понятия «степень окисления» и «валентность». Приведите примеры веществ, в которых величины валентности и степени окисления совпадают и различаются.

Степень окисления представляет собой условный заряд атомов химического элемента в веществе, определяемый из предположения, что все ковалентные полярные связи преобразованы в ионные.

Валентность же характеризует количество общих электронных пар, то есть число ковалентных связей, которые атом способен сформировать с другими атомами.

Примеры, когда валентность совпадает со степенью окисления:

• H⁺–Cl⁻ (H(I), Cl(I)),
• C⁺²=O⁻² (C(II), O(II)).

Примеры, когда валентность и степень окисления различаются:

• H–C≡C–H (C⁺₂H⁻₂, C(IV), H(I)),
• H–O–O–H (H⁺₂O⁻²₂, H(I), O(II)).

Понимание разницы между степенью окисления и валентностью — это ключ к тому, чтобы видеть не просто формулы, а реальную «архитектуру» молекул. Хотя эти понятия часто путают, они описывают химический мир с разных точек зрения: одна — с позиции условного распределения зарядов, а другая — через количество реальных связей.

Суть понятий: Математическая модель vs Реальность

Чтобы не путаться, проще всего представить эти термины через простые аналогии.

Степень окисления

Это «бухгалтерский учет» электронов. Мы представляем, что молекула — это не союз равных, а иерархия, где более сильный (электроотрицательный) атом полностью забрал себе электроны у более слабого.

• Это всегда число со знаком (+ или -).
• Она показывает, сколько электронов атом «якобы» отдал или принял.

Валентность

Это «социальная активность» атома. Она показывает, сколько реальных «рукопожатий» (общих электронных пар) атом совершил со своими соседями.

• У валентности нет знака.
• Она отражает физическое количество химических связей.

Когда значения совпадают

В простых молекулах, состоящих из разных элементов, где нет связей между одинаковыми атомами, эти величины численно равны.

1. Хлороводород (H–Cl):

• У водорода 1 связь (валентность I) и он отдал 1 электрон (с.о. +1).
• У хлора 1 связь (валентность I) и он принял 1 электрон (с.о. -1).
• Итог: Числа совпадают, так как вся активность атомов направлена на создание полярной связи.

2. Угарный газ (C=O):

• Углерод и кислород связаны двойной связью. Валентность обоих равна II.
• Кислород как более сильный забирает два электрона (с.о. -2), углерод их отдает (с.о. +2).
• Итог: Полное численное соответствие.

Почему возникают различия

Разрыв между значениями чаще всего происходит в молекулах, где атомы одного и того же элемента связываются друг с другом. В таких случаях связь есть (валентность растет), но электроны никто ни у кого не перетягивает (степень окисления не меняется).

Ацетилен (H–C≡C–H)

Здесь мы видим интересную картину:

• Валентность: Каждый атом углерода образует 4 связи (три с соседним углеродом и одну с водородом). Значит, валентность углерода — IV.
• Степень окисления: При расчете заряда связь между двумя углеродами (C≡C) считается «невидимой», так как они имеют одинаковую силу. Учитывается только связь с водородом. В результате углерод забирает только 1 электрон у водорода, и его степень окисления будет -1 (или в сумме для группы C₂ — как в примере C⁺₂H⁻₂, если рассматривать общую электронейтральность).

Перекись водорода (H–O–O–H)

• Валентность: Каждый кислород держится одной «рукой» за водород, а другой — за соседний кислород. Валентность кислорода — II.
• Степень окисления: Связь O–O неполярна и не дает вклада в заряд. Кислород забирает электрон только у водорода. Поэтому степень окисления кислорода здесь -1.

Главный вывод прост: если вы видите связь между одинаковыми атомами (как в органике или перекисях), будьте готовы к тому, что валентность окажется выше, чем степень окисления. Это происходит потому, что «дружба» с себе подобными не меняет ваш «электронный счет», но требует усилий для поддержания связи.