MolDraw › Химические инструменты › Калькулятор степеней окисления

Калькулятор степеней окисления

Коротко: найдите степень окисления каждого элемента в соединении или ионе (K2Cr2O7, MnO4-, H2O2) с пошаговыми правилами. Бесплатно, работает в браузере и не требует установки.

Введите формулу или ион, чтобы получить степень окисления каждого элемента с правилом, применённым на каждом шаге. Инструмент справляется с пероксидами, гидридами металлов, OF₂, многоатомными ионами и дробными (средними) степенями окисления.

Быстрый ответ: в K₂Cr₂O₇ K = +1 и O = −2, поэтому 2(+1) + 2x + 7(−2) = 0 и Cr = +6.

Формула или ион

Записывайте заряды ионов в конце: SO4^2-, NH4+, Fe3+.

Здесь появятся результаты.

Как пользоваться калькулятором степеней окисления

Введите нейтральную формулу (KMnO4) или ион с зарядом (Cr2O7^2-, NH4+).
Калькулятор применяет правила определения степеней окисления по приоритету: F, затем группа 1, группа 2, Al, H, O и галогены.
Элемент без постоянного правила находится из условия, что сумма степеней окисления равна общему заряду.
Посмотрите таблицу и пронумерованные шаги. Дробные ответы — средние значения по атомам в разных окружениях.

Разобранные примеры

Перманганат калия, KMnO₄

K = +1, O = −2
(+1) + x + 4(−2) = 0

Mn = +7

Пероксид водорода, H₂O₂

H = +1, поэтому 2(+1) + 2x = 0

O = −1 (пероксид)

Дихромат-ион, Cr₂O₇²⁻

O = −2, общий заряд −2
2x + 7(−2) = −2

Cr = +6

Магнетит, Fe₃O₄

3x + 4(−2) = 0

Fe = +8/3 (среднее для одного Fe²⁺ и двух Fe³⁺)

Правила определения степеней окисления

Атом в простом веществе (Na, O₂, S₈) имеет степень окисления 0.
Степень окисления одноатомного иона равна его заряду (Fe³⁺ = +3, Cl⁻ = −1).
Фтор в соединениях всегда −1.
Металлы группы 1 имеют +1, металлы группы 2 — +2, алюминий — +3.
Водород +1 с неметаллами и −1 в гидридах металлов (NaH, CaH₂, LiAlH₄).
Кислород −2, кроме пероксидов (−1), надпероксидов (−½) и OF₂ (+2).
Cl, Br и I имеют −1, если не связаны с кислородом или более электроотрицательным галогеном.
Сумма всех степеней окисления равна общему заряду: 0 для соединения, заряду иона для иона.

Калькулятор применяет эти правила в указанном порядке, поэтому исключения вроде пероксидов получаются сами собой: в H₂O₂ сначала фиксируется водород, и кислороду остаётся −1, чтобы сумма была равна нулю.

Окисление, восстановление и как отличить Fe²⁺ от Fe³⁺

Повышение степени окисления — это окисление, понижение — восстановление (окисление — отдача электронов, восстановление — их присоединение). Чтобы понять, +2 или +3 железо в соединении, уравновесьте заряды других ионов: в FeCl₃ три Cl⁻ означают Fe³⁺; в FeSO₄ SO₄²⁻ означает Fe²⁺. Переход от Fe²⁺ к Fe³⁺ — окисление.

Ограничения. Правила дают одно значение для каждого элемента. Когда один и тот же элемент находится в разных окружениях (NH₄NO₃, органические молекулы, S₄O₆²⁻), результат — среднее значение. Соли по возможности разбиваются на ионы. Для атомов углерода в органических соединениях нарисуйте структуру и определите степень окисления каждого атома по его связям.

Разбираете окислительно-восстановительные механизмы? Рисуйте структуры с формальными зарядами и изогнутыми стрелками в бесплатном редакторе MolDraw.

Открыть редактор MolDraw

Часто задаваемые вопросы

Как определить степень окисления?

Примените постоянные правила (F −1, группа 1 +1, группа 2 +2, H +1, O −2, галогены −1) и найдите оставшийся элемент так, чтобы сумма была равна общему заряду.

Как найти степень окисления Cr в K2Cr2O7?

K равен +1, O равен −2: 2(+1) + 2x + 7(−2) = 0, поэтому 2x = 12 и Cr = +6. В ионе Cr2O7 2− ответ тот же: 2x − 14 = −2.

Как понять, Fe 2+ или 3+?

Используйте заряды других ионов. В FeCl3 нужен Fe3+, чтобы уравновесить три Cl−; FeO и FeSO4 содержат Fe2+. Fe3O4 содержит оба, поэтому среднее значение +8/3.

Переход Fe2+ в Fe3+ — это окисление?

Да. Степень окисления растёт с +2 до +3, потому что железо отдаёт один электрон, а это окисление.

Почему степень окисления кислорода в H2O2 равна −1?

Водород +1, поэтому два H дают +2. Два кислорода в сумме должны дать −2, то есть по −1 каждый. Связь O–O не меняет степени окисления.

Могут ли степени окисления быть дробными?

Да, как средние значения. Fe3O4 даёт +8/3, а S4O6 2− — +2,5, потому что атомы одного элемента находятся в разных степенях окисления.