Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

bu-bu

Как собирать кубик рубика

Первым делом надо выучить два элемента: "Алгоритм правой руки" и "Алгоритм левой руки".
Эти два базисные элемента мы будем использовать во всех шагах собирания кубика.


8

32

Посмотрела я на ютубе вот этот ролик, который мне показался наиболее доступным.
https://www.youtube.com/watch?v=IhMfgJog1qU

Этап 1: Собрать ромашку.

1

Ромашка: Середина желтая, лепестки белые.
Почему именно желтые и белые? Потому что именно эти цвета находятся на противоположных гранях кубика.
То есть можно собирать другие цвета (в моем кубите были вообще картинки какие-то а не цвета), но центр и лепестки должны находиться в полной обратной фазе.

Главный момент! В кубике рубика ЦЕНТРЫ каждых сторон остаются постоянными!
А крутятся и меняются все боковые квадратики!
Поэтому, ЦЕНТР каждой из граней является нашим ориентиром.
Этап 2: Ромашка с правильным центром.
Собирать будем грань из цвета лепестков.
Для этого каждый лепесток нужно сопоставить напротив правильного центра.
Как на картинке: красный против красного.

2


А потом перевернуть лепестки вниз так чтобы этот цвет был в середине и внизу (вместо верха).
3

После того как мы проделаем это со всеми лепестками, у нас внизу получится та же ромашка, только с правильным центром.
4

На картинке мы видем белую ромашку, и там уже в углу случайно добавился еще один белый квадратик. Но это не обязательно.


Этап 3: Собрать одну грань.
Дальше надо поставить на места уголки.
Находим белый квадратик который не на месте, и проверяем какие два цвета его окружают.
На картинке мы видим синий и красный.

5

Крутим верхнюю грань так чтобы белый квадратик был возле граней с синим и красным центром.
6

Вот сейчас он находится на правильных гранях (раньше центр был желтый).

Можно также увидеть, что тот угол который получился сам собой, стоит не на своем месте, так как его смежные грани имеют цвета отличные от центров граней.
7
(Красный и зеленый, а центры синий и оранжевый).

8

Используем алгоритм правой руки, пока белый квадратик не встанет на место.
Иногда придется повторять его пару раз.

9

Видно, что уголок стал на место, так как белый цвет находится на своей грани, а также красный и синий совпадают цветом с центрами граней.

Таким образом ставим на место и остальные уголки. Сначала выводим их на правильную грань (по цветам центров), а потом используем алгоритм правой руки пока уголок не встанет на место.

10

Грань собрана!
А также у нас собралась нижняя полоска и в остальных 4-ех гранях.


Этап 4: Собрать вторую полоску
Собраную грань ставим вниз, и возращаемся к "верхней ромашке".
Находим лепесток, у которого обе грани не соврадают с цветом центра лепестка.
На картинке это лепесток у которого грани синий и красный, а центр желтый.

13

Первым делом мы должны понять где его место, то есть куда его надо поставить.
Крутим верхнюю грань и ставим его на грань с подходящей серединкой.

14

На картинке мы видим что грань совпадает с синей серединкой.
Теперь наша задача переместить его на второй ряд.
он должен стоять или во втором ряду справа или слева.

12

В каком направлении его двигать зависит от цвета серединки грани которая совпадает с его вторым цветом.
На нашей картинки красный центр находится справа, поэтому мы его переставим вправо.

15

Для того чтобы подвинуть кубк наискосок ВПРАВО:
1. Повернуть верхую грань влево.
2. Сделать алгоритм правой руки (начинаем всегда от себя).
3. Повернуть весь кубик на одну грань влево.
4. Сделать алгоритм левой руки (опять от себя)

16


Если же нам нужно переставить его наискосок ВЛЕВО все делаем с точностью наоборот.
1. Повернуть верхую грань вправо.
2. Сделать алгоритм левой руки (начинаем всегда от себя).
3. Повернуть весь кубик на одну грань вправо.
4. Сделать алгоритм правой руки (опять от себя)

17

После этого движения, нижняя грань остается собранной, а кубик встает на свое место.

Таким образом собираются 2 ряда всех вертикальных плоскостей.

18


Этап 5-ый. Собрать "крест" в верхней плоскости.

1. Рассмотрим первый вариант кубиков на верхней плоскости, когда они расположены в ряд.
19

Для этого работаем по схеме:
20

2-ой вариант: "Уголок", то есть на кресте есть 2 кубика, но не на одной линии:

21

Для этого работаем по схеме:
22

3-ий вариант: "Точка" или 2 кубика вместо трех.

23

Схема будет состоять из 2-ух этапов:

24

20

И теперь у нас получился крест.
25

Этап 6-ой - выставить правильные углы.
Для того чтобы понять стоит ли угловой кубик на своем месте, надо проверить совпадают ли его цвета с центрами плоскостей которые к нему прилагают.
Наша задача найти 2 угла которые отвечают этим требованиям.
Проверяем каждый из углов, и если находим всего один такой угол, поворачиваем вернюю плоскость, и опять проверяем углы.


1-ый вариант: Углы совпадают с одной стороны.
Ставим кубик так чтобы углы были слева и выполняем следующий алгоритм:
26

2-ой вариант: Углы совпадают по диагонали.
Надо будет повторить этот алгоритм 2 раза.
Первый раз углы станут на одной линии, а за второй раз и 2 других угла встанут на место.
27

26


Теперь у нас углы стоят на своих местах и нужно будет только выставить их в правильных плоскостях.
Этап 7-ой: Выставляем верхнюю плоскость.
Поворачиваем кубик плоскостью над которой мы работаем книзу.
Мы вращаем нижнюю часть и ищем углы с цветом который нам нужен.
ОЧЕНЬ ВАЖНО:
1. Кубик с правильным цветом должен быть всегда на правой грани (с одной из ее сторон).
2. Не вращать сам кубик, а именно двигать только нижнюю часть чтобы поставить кубик с правильной гранью под правую руку.

После того, как кубик с нужным цветом стоит на правой грани, нужно делать алгоритм правой руки до тех пор пока он не встанет вниз.
Надо следить за кубиком чтобы не пропустоть момент когда он встает на место.
29

Важно: после первого кубика - все перемешается и цвета собьются. Это не страшно.
После того как все уголки станут лицом вниз - все вернется на место.

И так - вторая плоскость собрана!

Этап 8: Выставить верхний ряд.
1-ый вариант: 1 сторона собралась, и только 3 центральных кубика стоят не на своих местах.
30

Ставим кубик собраной стороной к себе, и выполняем вот такой сиквенс:
31

Важно! Не поворачивать кубик, и всегда держать его собраной стороной к себе!
bu-bu

Так что же такое память? (Часть 1)

В последнее время посетила несколько лекций : Think & Drink differently, очень интересный консепт на мой взгляд.
Лекцию про память: было или нет? рассказывал профессор Йорам Йуваль, психиатр и исследователь мозга. Он преподаватель медицинского факультета и факультета психологии в Еврейском унивеситете в Иерусалиме, а также сотрудник отдела мозговой медицины больницы Эйн Карем.
В общем дядька умный, и рассказывать красиво умеет. Он старался затрагивать как можно меньше медицинских терминов и рассказывать на доступном языке.

И так что же такое мозг и нервная система в двух словах?
В нервной системе есть 2 главные части:
- головной и спинной мозг составляют центральную нервную систему
- а нервы — периферическую

Всю нервную систему составляют нервные клетки — нейроны. Несмотря на различия в размерах (длина нейрона может составлять от нескольких сантиметров до долей миллиметра), большинство нейронов состоят примерно из одинаковых компонентов.

Мозг содержит три четверти нервных клеток всего человеческого организма. Его начальный капитал - 14 миллиардов нейронов,  постепенно истощается и составляет 10 миллиардов к старости. Темпы потерь, оцениваются в 10 000 клеток в день в 20 лет, 50 000 клеток в день в 40 лет, 100 000 клеток в день в 90 лет (7 м).

Чем отличаются нервные клетки от других клеток?
Обычные человеческие клетки (печени например), соприкасаются с другими клетками похожими на них. У них могут быть аж 10-20 соседних клеток с которыми они имеют контакт. Нейроны же могут соприкасаться и контактировать с десятками тысяч других клеток! Он имеет форму очень напоминающую дерево, со множеством ветвей и маленьких веточек.
Каждый раз когда мы что-то понимаем или запоминаем (напрягаем мозг) из нейрона вырастает еще одна веточка, которая держит ту информацию что мы запомнили!


Нейрон


Чем отличаются нервные клетки от других клеток?
Обычные человеческие клетки (печени например), соприкасаются с другими клетками похожими на них. У них могут быть аж 10-20 соседних клеток с которыми они имеют контакт. Нейроны же могут соприкасаться и контактировать с десятками тысяч других клеток! Он имеет форму очень напоминающую дерево, со множеством ветвей и маленьких веточек.

Каждый раз когда мы что-то понимаем или запоминаем (напрягаем мозг) из нейрона вырастает еще одна веточка, которая держит ту информацию что мы запомнили!

Хотя было сказано, что нейроны "соединены" друг с другом, на самом деле между двумя соседними нейронами существует микроскопический просвет - синапс.


תוצאת תמונה עבור ‪Си́напс‬‏

Что такое альцаймер?

И так колличество синапсов увеличивается чем больше мы напрягаем мозг, учимся, думаем, развиваемся. И вот что получается... Хотя мы и теряем много мозговых клеток, их колличество настолько велико, что мы не ощущаем этой утраты, пока... Пока их не станет действительно мало, и мы начнем забывать... С каждым потерянным нейроном теряются и все его веточки, все созданные им синапсы в которых содержится информация. К сожалению медицина пока еще бессильна против потери нервных клеток, и не умеет не только остановить процесс но и даже притормозить его. Все лекарства которые выписывают при алцаймере действуют в основном на сглаживание побочных эфектов, и не могут остановить процесс отмирания мозговых клеток...
Но оказывается можно приостановить процесс другим путем. Наращиванием больше и больше синапс в компенсацию потерянных клеток мозга. А это значит напрягать мосг и решать какие-то проблемы, думать, учится, заканчивать степени, учить новые языки и музыкальные инструменты! Главное не расслабляться и заставлять мозг работать! Наращивать все новые и новые синапсы!
Он сравнил мозг с лесной поляной, где стоят деревья и дают тень. Тут и там по деревьям бьет молния, и сжигает их. Если она сожжет большое колличество деревьев и солнце доберется до поляны, оно его спалит, и никак этому уже помешать будет нельзя. Но если оставшиеся деревья разовьют свои ветви и будут продолжать переплетаться - поляна все еще останется под защитой.



תוצאת תמונה עבור ‪neurons vs age 67‬‏

Посмотрите на граффик возле возраста 70 лет. Почти все виды памяти резко идут на убыток. Многие в этом возрасте выходят на пенсию и перестают активно пользоваться мозгом. Сидят перед телевизором, смотрят сериалы... Клетки умерают, новые синапсы не вырастают... Так и появляется деменция. Люди забывают имена близких, забывают как чем пользоваться, какой год на дворе... Пользуются старыми сохранившимися синапсами, и в деталях могут рассказать историю 50-ти летней давности, пока и она не уйдет с погибшими нейронами...



תוצאת תמונה עבור ‪neurons vs age‬‏

Закончим эту часть монашками долгожительницами, которые в преклонном возрасте саканчивали степени в университетах и волонтировались работать в школам в самых страшных и бедных районах Америки, чтобы дать возможность подростам из неблагополучных районов тоже получить образование. В конце жизни ( а были там и старушки за 95-100 лет) они жили в монастыре и вели очень бодрый образ жизни, пели, рисовали, вязали, собирали пазели и изучали пользование на компьютере... Они отдали свое тело во имя науки, и многим из них после смерти обследовали мозг.
Тот факт, что они до последних дней глубокой старости были в полном сознании - никак не совпадал с ресультатами обследования. Мозг у них был такой же сухой и опустошен, как и при болезни альцгеймера. Только они наростили такое колличество синапс, что им хватило ресурсов и до глубокой старости.
Нервные мозговые клетки умирают, и новых у нас не выростает... Можно выростить побольше синапс, чего я всем и желаю.

bu-bu

Mежличностная коммуникация - типы поведения

Несколько раз натыкалась на грабли при ревью. Мне говорят какая я хорошая/плохая, или что от меня требуется больше, и получается что я не умею правильно ответить или отвести от себя огонь. Выхпдит, что я не воспринимая критику в свой аддрес, или где-то кому-то ответила чуть грубее и очень его этим растроила. В итоге я теряю драгоценные баллы за коммюникационные качества.

Под mежличностной коммуникацией (interpersonal communication) понимается процесс передачи информации неким источником другому конкретному целевому объекту или членам идентифицируемой группы. Эти коммуникации обычно осуществляются в ходе личных взаимодействий, однако они могут также реализовываться с использованием почты, телефона или других электронных средств.
Теория межличностной коммуникации исходит из того, что межличностное поведение индивидов отличается от их поведения вне ситуации взаимодействия. Основной единицей анализа является взаимосвязь, взаимодействие вступивших в общение людей. Каждый из его участников существенным образом влияет на поведение другого, между их высказываниями и поступками возникают причинные зависимости. Обмениваясь сообщениями, они приспосабливают их к конкретной ситуации общения, содержание полученной информации в значительной мере перерабатывается, переструктурируется в зависимости от неизбежно возникающей оценки самих себя, друг друга, окружающей обстановки.
Искусство межличностной коммуникации прямо связано с тем, насколько человек оказывается способным заметить, воспринять и развить эти действия.
Неудачи в межличностной коммуникации часто случаются потому, что, во-первых, люди неверно и неточно воспринимают друг друга; во-вторых, не понимают, что их восприятия неточны. Удовлетворенность общением и в кратковременных, и в долговременных отношениях во многом зависит от степени адекватности и глубины межличностного восприятия.

Типы поведения в межличностной коммуникации:

В любой ситуации мы выбираем какой-то стиль поведения – и в большой степени от него зависит полученный результат.

Мы можем вести себя пассивно – то есть не отстаивать свои права, избегать конфликтов, подчиняться решениям других и в результате терять контроль над происходящим.

Можем вести себя агрессивно– то есть бросаться на проблему, как на амбразуру, требовать всего и сразу, навязывать собственное мнение, не учитывать интересы других, быть грубым, враждебным и непредсказуемым.

Кстати, нередко встречается и пассивно-агрессивное поведение. О таких говорят «в тихом омуте черти водятся». «Пассивные агрессоры» склонны копить обиды и втайне строить и осуществлять планы мести. Пассивная агрессия может выражаться в отказе выполнить просьбу, в бездействии или открытом саботаже.

При манипулировании человек действует, скрыто, не заявляя прямо о своей цели, но при этом провоцирует другого на совершение нужного ему поступка.

Но есть и четвертый вариант поведения – ассертивность, «золотая середина» между агрессией и пассивностью.

Если провести параллель между этими типами поведения и морским миром, то мы можем назвать:

  • Пассивный тип - Сардины. Они отказываются от собственного голоса передвигаясь всегда стаями. Индивидуумы отсутствуют, они следуют за другими.

  • Агрессивный тип - Акула. Агрессивность проявляет инстинктивно, в основном для добывания пищи и материальных благ, при этом мелкая добыча ее не интересует.

  • Пассивно-агрессивный вид - Морской конек. Он колючий, ершистый, неудобный и самостоятельный. Он не любит бурного проявления эмоций и чувств.

  • Ассертивный вид - Дельфин. Дельфин - самое благожелательное и разумное морское существо. У него тонкая интуиция и способность предчувствовать события. Он добр и открыт.

bu-bu

Худеем или как?

И так, можно нас поздравить! Моя дорогая сестра выходит замуж и вчера они закрыли зал! Свадьба через ... 2 месяца!

Первая мысль после поросячего визга и криков поздравляю было... я же не успею похудеть!
Вот была после беремености, сейчас кормящая мать, нахожусь в пока приемлемом весе, хотелось бы вернуться в те мои худые времена, но пока я кормлю можно себя не изводить, а вот когда закончу...
И вдруг бац - 2 месяца!

Надо определить 2 вещи: еда и спорт.

Попались на глаза передачи Елены Малышевой из серии Жить здорово. Ничего существенно нового я там не услышала, но можно записать кое-какие моменты:

1. Конечно размер порции. Делить пополам чтобы не растягивать желудок.
2. Везде добавлять овощи/зелень. Пищевые

Белок
На его переработку организм тратит много каллорий, а также белок не откладывается в теле в виде жира (в отличии от жиров и углеводов).

Обезжиренный творог - пример продукта состоящего в основном из белка.

Грубое волокно
Снижает гликомический индекс любой пищи в которую добавляется.
Оно не впитывается, не всасывается, не переваривается, а набухает в кишечнике, захватывая все подряд включая жиры и выводит их из организма.

Зелень - пример продукта богатого грубым волокном.

Избегать стрессов.
Collapse )
Выработка кортизола — экстренная реакция организма на стрессовую ситуацию. В краткосрочном периоде кортизол разрушает мышцы, в долгосрочном — ухудшает обмен веществ, стимулирует отложение жира в проблемных местах и вызывает хронический стресс.

Во время стресса организм разрушает мышцы и глюкоза (ровно как и аминокислоты) изымается из тканей и направляется в кровоток для активизации мозговой деятельности и максимизации концентрации. В последствии эта невостребованная глюкоза в крови (вместо питания тканей и разрушенные мышечные волокна) превращаются в жир.
Рекомендация о продолжительности силовых тренировок не более 45 минут во многом строится именно на том, что по истечении этого времени уровень кортизола повышается, начинаются анаболические процессы и организм запускает разрушение мышц.

Витамин С - помогает снижению кортизола в крови.

Мононенасыщенные жирные кислоты
Они снижают уровень «плохого» холестерина низкой плотности, а также общий уровень холестерина.
Они выводят жиры й организма. Они тянут холестерин, который, как поровоз тянет жиры особенно жиры в сосудах.

Авокадо - пример продукта богатого ненасыщенными жирными кислотами.

Гормон роста
Стимулирует рост мышц, нормализует метаболизм (больше белков идет на строительства мышц, меньше жиров откладывается), повышает тонус кожи, укрепляет кости и связки, а также этот усиливает процесс сжигания подкожного жира.
bu-bu

Как разные дисциплины изучают атом

Несколько раз в своей жизни я начинала учить новую дисциплины с того, что в ядре находятся протоны и нейтроны а вокруг них летают электроны, и каждый раз учение уходило в другую сторону.

В приведенной ниже схеме, я попыталась сформулировать отношение между атомом, и разными дисциплинами: физики и химии.
physics_chemistry_atom
bu-bu

4.5 Категории химических элементов

Увеличить
Левая нижняя часть блока таблицы содержит типичные металлы, правая верхняя - типичные неметаллы. Элементы, занимающие места на границе между металлами и неметаллами, иногда называют полуметаллами.



Мета́ллы

Металлы – это химические элементы, атомы которых отдают электроны с внешнего или предвнешнего энергетического уровней, образуя при этом положительно заряженные ионы.

Из 114 элементов, известных в настоящее время, 96 являются металлами.

 Металлы и их соединения играют важную роль в минеральной и органической жизни Земли. Атомы и ионы металлов входят в состав важнейших соединений, участвующих в жизнедеятельности растений, животных и человека.

Практически все металлы имеют сравнительно большие радиусы и малое, от 1 до 3, число электронов на внешнем энергетическом уровне, исключения составляют только германий, олово, свинец (4 электрона), сурьма, висмут (5 электронов) и полоний (6 электронов). Для атомов металлов характерны низкие значения электороотрицательности и восстановительные свойства.

В Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева металлы располагаются ниже диагонали бериллий – астат. Элементы, расположенные вблизи диагонали, например, бериллий, алюминий, титан, германий, сурьма обладают двойственным характером и относятся к металлоидам. Металлы располагаются в начале периодов, к ним относятся s-элементы 1 и 2 групп, р-элементы 13 группы, все, кроме бора, 14 группы: германий, олово, свинец, 15 группы: сурьма, висмут, а также все d- и f- элементы.

Физические свойства металлов
Все металлы в большей или меньшей степени обладают металлическим блеском, довольно высокой плотностью, тепло- и электропроводностью, положительным температурным коэффициент сопротивления, высокой пластичностью и металлическим блеском. Твердость металлов различна, так же значительно различаются их температуры плавления и кипения



Неметаллы

Неметаллы – это химические элементы, атомы которых принимают электроны для завершения внешнего энергетического уровня, образуя при этом отрицательно заряженные ионы.

Практически все неметаллы имеют сравнительно малые радиусы и большое число электронов на внешнем энергетическом уровне от 4 до 7, для них характерны высокие значения электроотрицательности и окислительные свойства.

Химических элементов-неметаллов всего 16, но два из них, кислород и кремний составляют 76 % от массы земной коры. Неметаллы составляют 98,5 % от массы растений и 97,6 % от массы человека. Из углерода, водорода, кислорода, серы, фосфора и азота состоят все важнейшие органические вещества, они являются элементами жизни. Водород и гелий – основные элементы Вселенной из них состоят все космические объекты, включая наше Солнце. Без соединений неметаллов невозможно представить нашу жизнь, особенно если вспомнить, что жизненно важное химическое соединение – вода – состоит из водорода и кислорода.

Если большинство элементов-металлов не окрашены, исключение составляют только медь и золото, то практически все неметаллы имеют свой цвет: фтор – оранжево-желтый, хлор – зеленовато-желтый, бром – кирпично-красный, йод – фиолетовый, сера – желтая, фосфор может быть белым, красным и черным, а жидкий кислород – голубой.

Физические свойства неметаллов
Все неметаллы не проводят тепло и электрический ток, поскольку у них нет свободных носителей заряда – электронов, все они использованы для образования химических связей. Кристаллы неметаллов непластичные и хрупкие, так как любая деформация приводит к разрушению химических связей. Большинство из неметаллов не имеют металлического блеска.


Полуметаллы


Химические элементы которые могут проявлять лишь слабые металлические свойства.

Полуметаллы расположены примерно вдоль диагонали, проходящей от левого верхнего к правому нижнему углу блока р-элементов в Периодической таблице.

Полуметаллы имеют ковалентную кристаллическую решетку при наличии металлической проводимости (электропроводности).
Валентных электронов у них либо недостаточно для образования полноценной "октетной" ковалентной связи (как в боре), либо они не удерживаются достаточно прочно (как в тeллуре или полонии) из-за больших размеров атома. Поэтому связь в ковалентных кристаллах этих элементов имеет частично металлический характер.

Некоторые полуметаллы (кремний, германий) являются полупроводниками. Полупроводниковые свойства этих элементов объясняются многими сложными причинами, но одна из них - существенно меньшая (хотя и не нулевая) электропроводность, объясняемая слабой металлической связью. Роль полупроводников в электронной технике чрезвычайно важна.
bu-bu

4.3 Группа, Период и Блок

Для того, чтобы разобраться в строении таблицы, можно посмотреть
Collapse )



















Группы (1-18 или 1А-8А)groups
Вертикальные колонки периодической таблицы.

Элементы одной группы обыкновенно имеют одинаковые электронные конфигурации на их валентных оболочках, и поэтому располагают схожими химическими особенностями и демонстрируют явную закономерность в изменении свойств по мере увеличения атомного числа.Элементы, относящиеся к одной группе, как правило, демонстрируют определенные тенденции по атомному радиусу, энергии ионизации и электроотрицательности.

Пример: Последняя группа в таблице: Инертные газы






Период (n=1 - n=7)
Горизонтальные строки периодической таблицы.
Они обозначают энергетический уровень внешней валентной оболочки.Таких периодов в периодической системе всего семь.
Чем выше период у определенного вещества, тем выше энергия у его валентных электронов, и тем дальше  от ядра они находятся.


Блокиenergy_levels
На каждом энергетическом уровне электроны могут бегать по нескольким траэкториям - орбиталям
.На картинке показаны связи между последующими уровнями (n) и орбиталями (s, p, d, f).
Заметим, что для вычисления последующей орбитали нужно двигаться по стрелочке, и иногда (особенно на
высших уровнях появляются сбои, например, после уровня 4s идет 3d а за ним 4p!
f-уровни находятся еще дальше - например после 6s идет 4f за тем 5d, 6p и т.д.
bu-bu

3.6 Oкисление - Восстановление

ВзятоCollapse )

Oкисление - Восстановление - передача электронов от атома к атому.

Окисляется тот атом, который отдает свои электроны, а принимающий электроны – восстанавливается.

Степень окисления - количество отданных или принятых атомом электронов в соединении молекулы.

При связывании разных атомов степень окисления равна заряду, который приобрел бы атом в этом соединении, если бы оно могло состоять из ионов.

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ выражают числом частично или полностью смещенных электронов от одного атома к другому в их соединении.

Пример: Молекула воды:

О (кислород) принял электрон от каждого Н (водорода), и поэтому у него степень окисления (-2), то есть он восстановился на 2 электрона.
Н (водород) - отдал свой электрон и поэтому окислился. Степень окисления 1 (у каждого из них).

Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в формуле нейтрального соединения всегда равна нулю.

Если в ходе химической реакции степень окисления атома повышается, то говорят, что он ОКИСЛЯЕТСЯ. Если же степень окисления понижается, то говорят, что он ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ.

Рассмотрим пример соединения H2SO3



S (сера) - отдает 4 электрона - окисление = 4
H (водород) - отдает 1 электрон -
окисление = 1
O (кислород) - принимает 2 электрона - окисление = -2

H2SO3: 2xH + S + 3xO = 2x1 +4 +3x(-2) = 2+4-6=0
bu-bu

3.6 Валентность

Валентность атома – это его способность образовывать определенное число химических связей с другими атомами.
В структурных формулах это проявляется как число черточек, отходящих от символа элемента.

Примеры:



водород (H) - валентность = 1
хлор (Cl) - валентность = 1
кислород (O) - валентность = 2
углерод (C) - валентность = 4
азот (N) - валентность = 3 (Из каждого атома N выходят 3 черточки).

Валентность обозначается римской цифрой над атомом.
Валентность определенного вещества не всегда постоянна.
У одних элементов она постоянна в любых соединениях, а
другие элементы могут в зависимости от партнеров по химической реакции, проявлять несколько разных валентностей.

Для элементов с переменной валентностью первая цифра – наиболее распространенная валентность. В скобках даны валентности, встречающиеся реже. Звездочками помечены элементы с постоянной валентностью.

Элемент

Валентность

* Водород (H)
Z=1

I

* Натрий (Na)
Z=11

I

* Калий (K)
Z=19

I

* Серебро (Ag)
Z=47

I

* Фтор (F)
Z=9

I

Хлор (Cl)

I (III, V, VII)

Бром (Br)

I (III, V, VII)

Иод (I)

I (III, V, VII)

Ртуть (Hg)

I, II

Медь (Cu)

I, II

*Бериллий (Be)

II

* Магний (Mg)
Z=12

II

* Кальций (Ca)
Z=20

II

* Барий (Ba)

II

* Кислород (O)

II

Цинк (Zn)

II

Олово (Sn)

II (IV)

Свинец (Pb)

II (IV)

Железо (Fe)

II, III

Сера (S)
Z=12

II, IV, VI

Марганец (Mn)

II, IV, VII

Хром (Cr)

III, VI

* Алюминий (Al)

III

Азот (N)

III (и другие)

Фосфор (P)

III, V

Углерод (C)

IV

Кремний (Si)

IV (II)



Элементы с переменной валентностью

Рассмотрим элемент сера 16S. У серы 3 значения валентности - II, IV, VI.
Рассмотрим три реакции, в которых сера проявляет разные валентности:

2 H + S = H2S (валентность серы II)
2 O + S = SO2 (валентность серы IV)
3 O + S = SO3 (валентность серы VI)

Сера располагает свои 16 электронов на 1-м, 2-м и 3-м уровнях: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Нас интересуют только валентные электроны последнего уровня: ...3s2 3p4.


Валентность II
В основном (не возбужденном) состоянии сера двухвалентна.
На двух p-орбиталях (из трех имеющихся) находится по одному электрону, и остается место для спаривания еще с двумя "чужими" электронами водородных атомов, для образования молекулы H2S.


Валентность IV (первое возбужденное состояние)
В отличие от атомов водорода или кислорода,  валентная оболочка серы имеет пустой 3d-подуровень.
Этот 3d-подуровень находится достаточно близко по энергии к внешнему 3p-подуровню атома серы.
При поглощении даже небольшой порции энергии один из 3p-электронов может переходить на 3d-подуровень

Таким образом, на внешнем уровне возбужденного атома серы оказывается уже 4 неспаренных электрона.
Эти 4 электрона могут быть предоставлены двум атомам кислорода для образования молекулы SO2.

Валентность VI (второе возбужденное состояние)
Дальнейшее возбуждение атома серы (которое требует уже гораздо больше энергии) ведет к переходу одного из 3s-электронов на 3d-уровень.
В результате атом серы получает шесть неспаренных электронов, которые предоставляются уже трем атомам кислорода для образования молекулы SO3.