共通のイオン電荷を持つ周期表

他の元素と結合すると、原子はより安定した電子配置を得るために電子を失ったり獲得したりできます。これが起こると、電子を獲得した原子は負の電荷を獲得して陰イオンになり、電子を失った原子は正の電荷を獲得して陽イオンになります。つまり、電子を交換してイオン結合を形成することで、原子はイオンになります。

電子を交換することに加えて、原子はそれらを共有することもでき、共有結合を形成します。この結合は、結合を形成する電子を 2 つの原子のうちの 1 つがより大きな力で引き付け、結合した 2 つの原子に反対の部分電荷を生成する場合、極性になる可能性があります。

酸化数

多くの結合は共有結合であり、100% イオン結合は実際には存在しませんが、すべての結合をイオン結合と考えると便利です。これにより、各要素が他の要素と形成できるリンクの数を理解し、それらが結合する比率を計算することが容易になります。この意味で、イオン性であるかどうかにかかわらず、化合物が形成されるときはいつでも、通常、結合が100％イオン性であり、電子が最も電気陰性度の高い原子に完全に移動した場合に各原子が持つであろう仮想電荷によって特徴付けられます. この仮想イオン電荷は、酸化状態または酸化数と呼ばれます。

酸化数または共通イオン電荷

周期表の各元素には、それが一部であるさまざまな化合物で示す一連の習慣的な酸化数があります。これらの酸化状態は、化合物の多くの特性と特性を決定します。実際、同じ元素によって形成され、元素の 1 つの酸化数だけが異なるさまざまな化合物が存在する可能性があります。たとえば、+3 の酸化状態の鉄を含む酸化第二鉄(Fe ₂ O _{3 ) は濃いオレンジ色の塩基性酸化物ですが、酸化第一鉄 (FeO) はほとんど黒色の濃い固体です。}

各元素に共通する酸化数は、周期表での位置によって異なります。非金属元素は正と負の両方の酸化状態を示すことができますが、金属は正の酸化状態のみを示します。場合によっては、同じ元素でも、組み合わせる元素や反応条件に応じて、5 つまたは 6 つの異なる酸化状態を示すことがあります。

この記事の冒頭にある周期表は、ほとんどの既知の元素の最も一般的な酸化状態を示しています。そこに見られるように、アルカリ金属はすべて固有の酸化数である +1 を持ち、アルカリ土類は +2 を持ち、3 族の遷移金属、および 13 族の代表的な元素はすべて次の状態を持っています。酸化+3。これは、正の酸化状態は通常、原子が原子価殻に持つ電子の数に関連しているためです。これらの電子を失うと、希ガスの電子配置を取得できるためです。

一方、非金属の場合、負の酸化状態は、希ガスのグループに到達するためにまだ行かなければならない右側のセルの数を数えることで簡単に判断できます (自分のセルは数えません)。たとえば、カーボンはネオンから 4 マス離れているため、負の酸化状態は -4 です。これは、この数が、最も近い希ガスの電子配置を取得するために原子が獲得しなければならない電子の数を表しているためです。

酸化数の周期表は何に使われていますか?

この周期表には 2 つの主な用途があります。

バイナリ化合物の式を予測するのに役立ちます

上の表は、2 つの元素が互いに結合して形成されるさまざまな化合物を予測するのに非常に役立ちます。たとえば、窒素の最も一般的な 2 つの酸化状態が +5 と -3 であることがわかっている場合、この情報を使用して、水素 (電気陰性度が低い) と結合することによって、窒素が -3 の酸化状態を獲得することを予測できます。 +1 を取得するため、式 NH ₃ (アンモニア) の化合物が形成されます。

対照的に、窒素がより電気陰性度の高い酸素と結合すると、酸化状態が +5 の酸化物 (N ₂ O ₅ ) を形成する可能性があります。

伝統的な命名法では

無機化合物の従来の命名法は、化合物を構成する元素の名前の語根に追加される接頭辞と接尾辞のシステムに基づいています。接頭辞システムは、化合物内の各元素の酸化状態だけでなく、他の化合物で示す可能性のある他のすべての一般的な酸化状態にも依存します。

この意味で、以前の周期表は非常に便利です。なぜなら、ほとんどの化合物について、化合物内の各元素の酸化状態と、他の可能な酸化状態から、それらの伝統的な名前を決定できるからです。テーブル。

例：

SO ₃では、酸素の酸化状態は -2 (硫黄よりも電気陰性度が高いため) であるため、化合物の中性を確保するには、硫黄の酸化状態が +6 でなければなりません。これは、SO ₃が酸化状態 +6 の硫黄の酸酸化物または無水物であることを意味します。

従来のシステムに従ってこの化合物に名前を付けるには、硫黄の一般的な原子価または酸化状態 (+2、+4、および +6) を探します。+6 の酸化状態は 3 つの可能な酸化状態の中で最も高いため、伝統的な命名規則では、硫黄の名前の語根に接尾辞「ico」を追加する必要があります。

結論として、化合物の名前は無水硫酸です。

参考文献

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