Степень окисления -5

первые шаги будущих профессионалов-химиков
Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Сб июн 04, 2016 12:55 am

В школе учат, что минимальная степень окисления равна -4.

Но как быть, скажем, с бором в анионе B(SiF3)4¯?
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 2552
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Ahha » Сб июн 04, 2016 3:00 am

Вас действительно занимает этот вопрос? Ответ на него не так уж и сложен, я его даже было написал, но потом подумал: а не очередная ли это подколка aka задачка на сообразительность для юных химиков? И стёр. Но восстановить-то не проблема. :wink:
Когда начинает изменять память, практики заводят записную книжку, а романтики садятся писать мемуары.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Сб июн 04, 2016 12:22 pm

Восстановите :) Интересно же пообсуждать.
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 2552
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Ahha » Сб июн 04, 2016 1:00 pm

[cut]Мало ли, чему в школе учат. Степень окисления - понятие условное, относительное и чисто арифметическое. Главное, в пределах одной реакции придерживаться одной и той же шкалы (лучше соблюдать единую шкалу во всех реакциях, как это и делают обычно). Например, в приведенном вами случае, можно считать степнь окисления бора равной -5, этим вы молчаливо предполагаете, что кремний менее электроотрицателен, поскольку его СО получается +4. Можете считать, что степень окисления бора равна +3, тем самым вы молчаливо предполагаете, что кремний более электроотрицателен и его СО равна +2. И тот, и другой подход дадут абсолютно одинаковые результаты при уравнивании, например, совершенно гипотетической, "отфонарной" ОВР 2HB(SiF3)4+4O2=B2O3+6SiF4+H2O+2SiO2. А если реакция окажется более сложной, и там будут наряду с B(SiF3)4- фигурировать другие кремний-борные соединения, надо не забывать, какого стандарта вы придерживаетесь: впрочем, и несоблюдение “стандарта” вам ничем не грозит, кроме туевой хучи лишнего арифметического геморроя на пустом месте. Тот же геморрой ждет, если вы вздумаете в данном случае считать бор и кремний строго одинаковой электроотрицательности (т.е., СО бора вроде бы 0, СО кремния +3): тогда вам придется “мутить серую схему”, присваивая бору СО=-1, чтобы суммарный заряд сошелся. Но результат при уравнивании ОВР (сюрпрайз!!!) будет тот же. Такая вот занимательная арифметика. :D
А физического смысла во всём этом всё равно нет (ну или его очень мало), чистая условность.[/cut]
Когда начинает изменять память, практики заводят записную книжку, а романтики садятся писать мемуары.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 9982
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Гесс » Сб июн 04, 2016 2:05 pm

Ahha писал(а):[cut]А физического смысла во всём этом всё равно нет (ну или его очень мало), чистая условность.[/cut]
+1 [cut]К реальным зарядам всё это отношения не имеет.[/cut]

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Сб июн 04, 2016 6:04 pm

Фэйспалм.

Степень окисления, разумеется, величина условная, но она коррелирует с состоянием электронной оболочки атома, а, следовательно, и с его химическим поведением. Поэтому смысл в ней есть. Недаром в учебниках по химии элементов упорядочивают материал по степеням окисления.

Метод же расстановки коэффициентов здесь вообще ни при чём. Разумеется, он работает для любых расставленных с/о, лишь бы их сумма в каждой частице равнялась заряду частицы.

"Реальные заряды на атомах" здесь также ни при чём, тем более что они вовсе не реальны, а ещё более условны, чем понятие "степень окисления".

Электроотрицательность кремния минимальная среди неметаллов (т.н. silicon rule).

Жду внятных комментариев :)
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 2552
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Ahha » Сб июн 04, 2016 6:33 pm

Droog_Andrey писал(а):Фэйспалм.
Степень окисления, разумеется, величина условная, но она коррелирует с состоянием электронной оболочки атома, а, следовательно, и с его химическим поведением.
Алавердую фейспалмом. :) Назовите тогда степени окисления элементов в СО (окись углерода, если что). И прокоррелируйте их с "состоянием электронной оболочки атома".
Droog_Andrey писал(а):"Реальные заряды на атомах" здесь также ни при чём, тем более что они вовсе не реальны, а ещё более условны, чем понятие "степень окисления".
Странно. Почему-то при расчетах в качестве хоть какой-то оценки распределения электронной плотности иногда используют заряды. А вот степеней окисления, как результата расчета, я не встречал. :235:
Droog_Andrey писал(а):Метод же расстановки коэффициентов здесь вообще ни при чём.
Причем, причем. Это одно из немногих полезных приложений "степени окисления" во взрослой жизни. Второе применение вы сами назвали: обучать школьников и студентов основам химии элементов.
Droog_Andrey писал(а):Электроотрицательность кремния минимальная среди неметаллов (т.н. silicon rule).
Электроотрицательность, как строго определенная величина, коли я не путаю, изначально введена для отдельного атома. Для атома в молекуле она уже не обязана быть той же самой. Поэтому и придумали всякие индуктивные эффекты, "электроотрицательность заместителей" и прочую лабуду "по аналогии с атомом". Ну и распределение электронной плотности, например через заряды, которые... Упс! Сорри. Зарядов-то и нету... :school:
Когда начинает изменять память, практики заводят записную книжку, а романтики садятся писать мемуары.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Сб июн 04, 2016 6:59 pm

Ahha писал(а):Назовите тогда
Упражнения давайте студентам :)
Ahha писал(а):Странно. Почему-то при расчетах в качестве хоть какой-то оценки распределения электронной плотности иногда используют заряды. А вот степеней окисления, как результата расчета, я не встречал.
Всего лишь потому, что для определения степени окисления квантовохимический расчёт не требуется.
Ahha писал(а):Электроотрицательность, как строго определенная величина, коли я не путаю, изначально введена для отдельного атома.
Путаете. Электроотрицательность - характеристика химического элемента.

В общем, понятно: тема "степень окисления" Вам не нравится.

Интересно мнение других людей :)
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 2552
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Ahha » Сб июн 04, 2016 7:13 pm

Тема мне не не нравится. Просто свое мнение о понятии "степень окисления" я уже высказал: я считаю его условным, формальным, не имеющим физического смысла и имеющим очень ограниченную область применения. Собственно, ваш же пример, на мой взгляд, очень хорошо демонстрирует мою правоту:
1) Следуя вашим формальным правилам, вы получаете противоречие с вашим же постулатом (хорошо, не с вашим, со школьным) о невозможности СО выше -4.
2) Из предложенных мной альтернативных вариантов расстановки СО выбрать какой-то один, наилучшим образом описывающий распределение ЭП в вашей частице, без расчета нельзя.
3) Да и нужно ли его выбирать, если, как я уже сказал, для одного из основных применений СО годятся все варианты? :)
4) Ваше утверждение: "для определения степени окисления квантовохимический расчёт не требуется" на данный момент входит в противоречие с п.2. Впрочем, охотно допускаю, что в дальнейшем, беседуя с другими людьми, вы покажете, как из этого противоречия выйти.
Droog_Andrey писал(а):Упражнения давайте студентам :)
А вот это, уважаемый, извините, уже называется слив. :dontknow:
Когда начинает изменять память, практики заводят записную книжку, а романтики садятся писать мемуары.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Сб июн 04, 2016 7:19 pm

Ahha писал(а):Просто свое мнение о понятии "степень окисления" я уже высказал: я считаю его условным, формальным, не имеющим физического смысла и имеющим очень ограниченную область применения.
Прекрасно :) Я иного Вам не навязываю. Захотите - разберётесь, не захотите - ну и ладно. Но просьба более не захватывать тему. Когда я попросил Вас высказаться, я надеялся на рассуждения по существу, а не в стиле "это всё ерунда".
Ahha писал(а):без расчета нельзя.
Можно почти всегда.
Ahha писал(а):А вот это, уважаемый, извините, уже называется слив. :dontknow:
Да хоть тыкв :)
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4125
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение uchebnik fiziki » Сб июн 04, 2016 10:24 pm

Droog_Andrey писал(а):"Реальные заряды на атомах" здесь также ни при чём, тем более что они вовсе не реальны, а ещё более условны, чем понятие "степень окисления".
Droog_Andrey писал(а):Всего лишь потому, что для определения степени окисления квантовохимический расчёт не требуется.
Тем не менее, заряды на атомах имеют конкретный физический смысл и конкретную область применения. В отличие от степени окисления, единственное применение которой -- расстановка коэффициентов. И да, для расчёта зарядов квантовохимический расчёт не требуется.
Droog_Andrey писал(а):Электроотрицательность - характеристика химического элемента.
Электроотрицательность определена только в рамках конкретной схемы расчёта электроотрицательности. Это не (априорная) характеристика и не свойство, это дескриптор.
Droog_Andrey писал(а):я надеялся на рассуждения по существу, а не в стиле "это всё ерунда".
Довольно странно приводить умозрительный пример, не относящийся к реальной жизни, и надеяться на рассуждения по существу. Это всё игрушки, не более того.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Вс июн 05, 2016 12:53 am

uchebnik fiziki писал(а):заряды на атомах имеют конкретный физический смысл
А именно?
uchebnik fiziki писал(а):единственное применение которой -- расстановка коэффициентов.
Это, увы, единственное известное Вам применение.
uchebnik fiziki писал(а):для расчёта зарядов квантовохимический расчёт не требуется.
Каков заряд на атоме углерода в углекислом газе?
uchebnik fiziki писал(а):Электроотрицательность определена только в рамках конкретной схемы расчёта электроотрицательности.
Конкретное численное значение - да. Как концепция - нет.
2^74207281-1 is prime!

smihailov
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Пн ноя 10, 2014 5:28 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение smihailov » Вс июн 05, 2016 5:44 am

2 amik
Это тоже дети развлекаются?

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4125
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение uchebnik fiziki » Вс июн 05, 2016 12:44 pm

Droog_Andrey писал(а):
uchebnik fiziki писал(а):заряды на атомах имеют конкретный физический смысл
А именно?
Дескрипторы для описания электростатического потенциала молекулы. В узком понимании физического смысла как экспериментальной измеряемости его тут нет, конечно.
Droog_Andrey писал(а):
uchebnik fiziki писал(а):единственное применение которой -- расстановка коэффициентов.
Это, увы, единственное известное Вам применение.
Ну так покажите другие.
Droog_Andrey писал(а):
uchebnik fiziki писал(а):для расчёта зарядов квантовохимический расчёт не требуется.
Каков заряд на атоме углерода в углекислом газе?
Зависит от схемы расчёта зарядов.
Droog_Andrey писал(а):
uchebnik fiziki писал(а):Электроотрицательность определена только в рамках конкретной схемы расчёта электроотрицательности.
Конкретное численное значение - да. Как концепция - нет.
И что же в ней такого концептуального? Это точно такой же дескриптор, как заряд на атоме, как энергия ВЗМО и НСМО и проч. И точно так же она не имеет физического смысла в узком понимании экспериментальной измеряемости.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Вс июн 05, 2016 4:25 pm

uchebnik fiziki писал(а):Ну так покажите другие.
См. учебники по химии элементов. Если кратко, то эта величина помогает предсказывать химические свойства веществ.
uchebnik fiziki писал(а):Зависит от схемы расчёта зарядов.
Т.е. расчёт таки нужен.
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4125
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение uchebnik fiziki » Вс июн 05, 2016 9:20 pm

Droog_Andrey писал(а):Если кратко, то эта величина помогает предсказывать химические свойства веществ.
И каким же образом?
Droog_Andrey писал(а):
uchebnik fiziki писал(а):Зависит от схемы расчёта зарядов.
Т.е. расчёт таки нужен.
Квантовохимический -- нет.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

Iskander
Сообщения: 2772
Зарегистрирован: Чт июн 30, 2005 6:45 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Iskander » Вс июн 05, 2016 9:26 pm

Droog_Andrey писал(а):См. учебники по химии элементов. Если кратко, то эта величина помогает предсказывать химические свойства веществ.
Например?

Вообще, если хотите извращений на ровном месте - то пожалуйста.
ЭО гелия, ЕМНИП, 5,5. Гораздо больше чем у фтора. Как насчёт его хим свойств?
У бора ЭО больше, чем у селена или мышьяка, но он образует селениды и арсениды, а не наоборот.
Степень окисления коллоидных частиц? нанометровых, на уровне кластеров, где сорбированные ионы играют большую роль
Степень окисления всяких интерметаллидов? Особенно извращённых, типа бериллидов?
Степени окисления атомов в азулене? Особенно у мостиковых углеродов.

Замечательная вещь органической химии - резонансные структуры. Как им будем приписывать СО? Ну или вот кетон и ацеталь. СО одинаковы, а свойства - совсем нет.

В общем, не надо строить догму на узком абстрактном прикладном аспекте теоретической химии.

2rin
Сообщения: 333
Зарегистрирован: Вт май 11, 2010 8:58 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение 2rin » Вс июн 05, 2016 11:25 pm

Iskander писал(а):Замечательная вещь органической химии - резонансные структуры. Как им будем приписывать СО? Ну или вот кетон и ацеталь. СО одинаковы, а свойства - совсем нет.
Ну для резонансной структуры/таутомерной формы как раз-таки не проблема приписать СО, там все заряды и валентности фиксированы. Есть же такой подход, назовем его "геометрическим", для простоты. Если "арифметический" для уксусной кислоты (СН4О2) дает СО углерода 0 (т.к. у кислорода -2, а у водорода +1, суммарный заряд = 0); то "геометрический" подход дает +3 для карбоксильного углерода и -3 для метильного. Это очень наглядно, можно нарисовать структуру, распределить все электроны связей сообразно электроотрицательности и вуаля. Очень продуктивный подход, если надо написать ОВР с участием органических веществ.
Но вот для суперпозиции резонансных структур уже менее понятно, что куда приписывать:
Iskander писал(а):Степени окисления атомов в азулене? Особенно у мостиковых углеродов
Отчасти ситуацию может спасти усреднение. А для комплексов переходных металлов начнется уже лютый, кромешный ад. Со всякими там, "а как учесть обратное донирование?". Вот если открыть вики, там очень сбалансированная позиция по понятию "степень окисления", с ней сложно спорить. Ее уже пытались высказать, например Ahha. Но не помогло. Так воду можно мутить очень долго. Да, в самом понятии СО много недоработок и дыр. В той же заметке в вики их перечисляют, но это, имхо, не корень бед, а так, легкая рябь на поверхности. Сами посмотрите:
Степень окисления атома равна численной величине электрического заряда, приписываемого атому в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов (то есть исходя из предположения, что соединение состоит только из ионов).
А кто вообще сказал, что связь образуется за счет "обобществления" электронной пары двумя атомами? Ну и ключевой вопрос вообще - а что считать химической связью? Он вроде бы безобидно-тупой, но без холивара с привлечением Льюиса, Бейдера и всех-всех-всех не обходится. Я не понимаю ТС, чего же он хочет, в каком вопросе ясности? Если ограничиваться одним соединением - то все равно, припишите любые правдоподобные СО. Если применить концепцию СО ко всему на свете строго и однозначно, то тут облом не только с конкретными соединениями, но и с целыми классами, ничего не попишешь. Или цель в высокоинтеллектуальном химическом споре как приятном времяпрепровождении? Ну пожалуйте, ниспровергайте нас, Вы очень интересный оппонент. По крайней мере, мне читать интересно. Но с целью надо все-таки определиться.

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 2552
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: Степень окисления -5

Сообщение Ahha » Пн июн 06, 2016 12:15 am

2rin писал(а):Я не понимаю ТС, чего же он хочет, в каком вопросе ясности?
+стопицот :) Меня просили эту тему не "захватывать", так что просто выражаю свою солидарность и сообщаю, что так же читаю ее с интересом и с надеждой, что ТС так или иначе даст ответ на вышеприведенный вопрос.
Когда начинает изменять память, практики заводят записную книжку, а романтики садятся писать мемуары.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2448
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Степень окисления -5

Сообщение Droog_Andrey » Пн июн 06, 2016 12:18 am

uchebnik fiziki писал(а):Квантовохимический -- нет.
Чем же он не квантовохимический. Где грань? Впрочем, это офтоп.
Iskander писал(а):У бора ЭО больше, чем у селена или мышьяка
Меньше. И для гелия понятие "ЭО" определено плохо.
Iskander писал(а):Степень окисления коллоидных частиц?
Степень окисления приписывается атомам, а не коллоидным частицам.
Iskander писал(а):В общем, не надо строить догму
Никто и не строит.

Эх, скучно тут стало. Даже на химическом форуме не умеют пользоваться понятием "степень окисления"...
2^74207281-1 is prime!

Ответить

Вернуться в «Лаборантская»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя