Степень окисления элемента отражает условный заряд атома, рассчитанный из предположения, что все связи в молекуле являются ионными. Для определения степени окисления кремния в указанных соединениях используются правила электронейтральности молекулы и стандартные значения степеней окисления кислорода и водорода. 1. Диоксид кремния ( ) В этом соединении кремний связан с кислородом. Кислород является более электроотрицательным элементом, чем кремний, поэтому он притягивает электронную плотность к себе.
- Стандартное значение: Кислород в большинстве соединений имеет степень окисления -2.
- Расчет: Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна 0. Обозначим степень окисления кремния как .
Результат: Степень окисления кремния в равна +4. 2. Моносилан ( ) В данном соединении кремний связан с водородом. Здесь важно учитывать электроотрицательность: водород ( по Полингу) более электроотрицателен, чем кремний ( по Полингу). Следовательно, кремний отдает электронную плотность, а водород принимает.
- Стандартное значение: В соединениях с менее электроотрицательными элементами (неметаллами вроде кремния или металлами) водород проявляет степень окисления -1.
- Расчет: Обозначим степень окисления кремния как .
Результат: Степень окисления кремния в равна +4. Резюме
| Соединение | Формула | Степень окисления Si | Причина |
|---|---|---|---|
| Диоксид кремния | +4 | Кислород более электроотрицателен | |
| Моносилан | +4 | Водород более электроотрицателен |
Несмотря на то, что в одном случае кремний связан с типичным окислителем (кислородом), а в другом — с водородом, в обоих соединениях он находится в своей высшей степени окисления +4, так как оба соседа по молекуле обладают большей способностью притягивать электроны. Я могу составить для вас таблицу степеней окисления кремния в других популярных соединениях (например, в карбидах или силицидах), если это будет полезно.