3.3.6. Степени окисления элементов.

Степень окисления элемента - это условный заряд, который приобретет атом в соединении, если все валентные электроны перейдут к атомам элементов с большей электроотрицательностью.

Степень окисления является формальной величиной и, как правило, не позволяет судить об истинном заряде того или иного атома в соединении, однако она весьма полезна для составления химических формул и подбора коэффициентов в уравнениях реакций; по значениям степени окисления классифицируют соединения элементов.

Для большинства химических элементов степень окисления может принимать несколько значений; особым разнообразием отличаются степени окисления d-элементов. Так, например, марганец в своих соединениях реализует степени окисления от -1 до +7 (табл. 9).

Таблица 9.

Степени окисления марганца в его соединениях

Степень окисления	Соединение
-1	H[Mn(CO)5]
0	Mn2(CO)10
+1	Mn(CO)5Br
+2	MnO
+3	Mn2O3
+4	MnO2
+5	K3MnO4
+6	K2MnO4
+7	KMnO4

Явно периодическим свойством является высшая положительная степень окисления элементов, определяемая числом валентных электронов. При анализе изменения степеней окисления следует, однако учитывать, что многие элементы в известных соединениях не реализуют свою высшую степень окисления.

В малых периодах, состоящих только из s- и р-элементов высшая степень окисления монотонно возрастает, принимая значения, равные номеру А-подгруппы, в которой находится данный элемент. Так, в I периоде для водорода, который может быть отнесен как к IА-, так и к VIIA-подгруппе, максимальная степень окисления равна +1; для элементов II и III периодов степень окисления меняется от +1 до +7; степень окисления +8 у легких благородных газов (Ar,Ne) не реализуется, кислород и фтор также не реализуют высшие степени окисления, равные +6 и +7.

Та же закономерность изменения высших степеней окисления сохраняется для рядов s- и р-элементов в больших периодах с той лишь разницей, что ксенон и, возможно, радон, элементы VIIIА-подгруппы, в своих соединениях реализуют степень окисления +8. Однако в IV и последующих периодах между s- и р-элементами внедряются декады d-элементов, число валентных электронов которых меняется от трех до двенадцати. В рядах d-элементов высшие степени окисления меняются от +3 в IIIВ-подгруппе до +8 в VIIIВ-подгруппе (рутений, осмий). В подгруппах кобальта, никеля, меди и цинка значения степени окисления, соответствующее числу валентных электронов, в известных соединениях не проявляются. Так, степень окисления никеля в описанных соединениях не превышает +4, золота +5, цинка +2. Степени окисления, превышающие +8, для элементов не зарегистрированы.

В А- и В-подгруппах периодической системы высшие степени окисления (если они реализуются) одинаковы для всех элементов подгруппы. При этом в А-подгруппах устойчивость соединений, в которых элемент проявляет высшую степень окисления, при перемещении сверху вниз понижается, а в В-подгруппах - повышается.