Номер 472, страница 72 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

472. Определите степень окисления атомов всех химических элементов в веществах: $Mg$, $Cl_2$, $O_3$, $HCl$, $FeCl_3$, $H_2O$, $H_2SO_3$, $HNO_2$, $Na_2SiO_3$, $NH_3$, $NaOH$, $NH_3 \cdot H_2O$, $Mg_3N_2$, $K_2Cr_2O_7$, $KH_2PO_4$.

Mg

Магний (Mg) — это простое вещество. Согласно правилу, степень окисления атомов в простых веществах равна нулю.

Ответ: $Mg^0$.

Cl₂

Молекула хлора (Cl₂) является простым веществом, состоящим из двух одинаковых атомов. Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю.

Ответ: $Cl_2^0$.

O₃

Озон (O₃) является аллотропной модификацией кислорода, то есть простым веществом. Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю.

Ответ: $O_3^0$.

HCl

В бинарных соединениях с неметаллами водород (H) обычно проявляет степень окисления $+1$. Молекула хлороводорода электронейтральна, следовательно, сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю. Пусть степень окисления хлора (Cl) равна $x$. Тогда: $(+1) + x = 0$, откуда $x = -1$.

Ответ: $H^{+1}Cl^{-1}$.

FeCl₃

Хлор (Cl) является более электроотрицательным элементом, чем железо, и в хлоридах его степень окисления, как правило, равна $-1$. Молекула хлорида железа(III) электронейтральна. Пусть степень окисления железа (Fe) равна $y$. Тогда: $y + 3 \cdot (-1) = 0$, откуда $y = +3$.

Ответ: $Fe^{+3}Cl_3^{-1}$.

H₂O

В оксидах степень окисления кислорода (O) обычно равна $-2$, а водорода (H) в соединениях с неметаллами — $+1$. Проверим, будет ли молекула воды (H₂O) электронейтральной: $2 \cdot (+1) + (-2) = 2 - 2 = 0$. Условие выполняется.

Ответ: $H_2^{+1}O^{-2}$.

H₂SO₃

В сернистой кислоте (H₂SO₃) степень окисления водорода (H) равна $+1$, а кислорода (O) — $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления серы (S) равна $s$. Тогда: $2 \cdot (+1) + s + 3 \cdot (-2) = 0$. Решаем уравнение: $2 + s - 6 = 0$, $s - 4 = 0$, $s = +4$.

Ответ: $H_2^{+1}S^{+4}O_3^{-2}$.

HNO₂

В азотистой кислоте (HNO₂) степень окисления водорода (H) равна $+1$, кислорода (O) — $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления азота (N) равна $n$. Тогда: $(+1) + n + 2 \cdot (-2) = 0$. Решаем уравнение: $1 + n - 4 = 0$, $n - 3 = 0$, $n = +3$.

Ответ: $H^{+1}N^{+3}O_2^{-2}$.

Na₂SiO₃

В силикате натрия (Na₂SiO₃) степень окисления натрия (Na), как щелочного металла, равна $+1$, а кислорода (O) — $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления кремния (Si) равна $x$. Тогда: $2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решаем уравнение: $2 + x - 6 = 0$, $x - 4 = 0$, $x = +4$.

Ответ: $Na_2^{+1}Si^{+4}O_3^{-2}$.

NH₃

В аммиаке (NH₃) водород (H) связан с более электроотрицательным азотом (N), поэтому степень окисления водорода равна $+1$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления азота равна $n$. Тогда: $n + 3 \cdot (+1) = 0$, откуда $n = -3$.

Ответ: $N^{-3}H_3^{+1}$.

NaOH

В гидроксиде натрия (NaOH) натрий (Na) — щелочной металл, его степень окисления $+1$. Кислород (O) имеет степень окисления $-2$, а водород (H) — $+1$. Проверим электронейтральность молекулы: $(+1) + (-2) + (+1) = 0$. Условие выполняется.

Ответ: $Na^{+1}O^{-2}H^{+1}$.

NH₃ · H₂O

Гидрат аммиака (NH₃ · H₂O) представляет собой соединение, образованное молекулами аммиака (NH₃) и воды (H₂O). Степени окисления элементов определяются для каждой молекулы отдельно. В NH₃: водород H⁺¹, азот N⁻³. В H₂O: водород H⁺¹, кислород O⁻². Таким образом, в целом в соединении степени окисления элементов следующие: азот $-3$, водород $+1$, кислород $-2$.

Ответ: Азот (N): $-3$; Водород (H): $+1$; Кислород (O): $-2$.

Mg₃N₂

В нитриде магния (Mg₃N₂) магний (Mg) — щелочноземельный металл, его степень окисления равна $+2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления азота (N) равна $n$. Тогда: $3 \cdot (+2) + 2 \cdot n = 0$. Решаем уравнение: $6 + 2n = 0$, $2n = -6$, $n = -3$.

Ответ: $Mg_3^{+2}N_2^{-3}$.

K₂Cr₂O₇

В дихромате калия (K₂Cr₂O₇) степень окисления калия (K), как щелочного металла, равна $+1$, а кислорода (O) — $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления хрома (Cr) равна $x$. Тогда: $2 \cdot (+1) + 2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$. Решаем уравнение: $2 + 2x - 14 = 0$, $2x - 12 = 0$, $2x = 12$, $x = +6$.

Ответ: $K_2^{+1}Cr_2^{+6}O_7^{-2}$.

KH₂PO₄

В дигидрофосфате калия (KH₂PO₄) степень окисления калия (K) равна $+1$, водорода (H) — $+1$, кислорода (O) — $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления фосфора (P) равна $p$. Тогда: $(+1) + 2 \cdot (+1) + p + 4 \cdot (-2) = 0$. Решаем уравнение: $1 + 2 + p - 8 = 0$, $3 + p - 8 = 0$, $p - 5 = 0$, $p = +5$.

Ответ: $K^{+1}H_2^{+1}P^{+5}O_4^{-2}$.