Номер 624, страница 107 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

624. Определите степени окисления всех атомов химических элементов в составе соединений: $O_3$, Al, HF, $Cl_2$, NaCl, MgO, $O_2$, $Na_2S$, $Cl_2O_7$, $H_2SO_4$, $K_2Cr_2O_7$, $HNO_3$, $Cu(NO_3)_2$, $Ba(OH)_2$.

Для определения степеней окисления атомов химических элементов используются следующие основные правила:

• Степень окисления атомов в простых веществах (состоящих из атомов одного элемента) равна нулю.
• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления фтора (F) в соединениях всегда равна -1.
• Степень окисления щелочных металлов (Li, Na, K и др.) в соединениях всегда равна +1.
• Степень окисления щелочноземельных металлов (Mg, Ca, Ba и др.) в соединениях всегда равна +2.
• Степень окисления водорода (H) в большинстве соединений равна +1 (исключение — гидриды металлов, где она равна -1).
• Степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений равна -2 (исключения — пероксиды, надпероксиды, фториды кислорода).

O₃

Озон ($O_3$) является простым веществом, так как состоит из атомов одного элемента — кислорода. Степень окисления атомов в простых веществах всегда равна нулю.

Ответ: $O^0$

Al

Алюминий ($Al$) — простое вещество (металл). Степень окисления его атомов равна нулю.

Ответ: $Al^0$

HF

В соединении фтороводород ($HF$) фтор, как самый электроотрицательный элемент, имеет постоянную степень окисления -1. Так как молекула в целом электронейтральна, сумма степеней окисления должна быть равна нулю. Следовательно, степень окисления водорода +1. Проверка: $(+1) + (-1) = 0$.

Ответ: $H^{+1}F^{-1}$

Cl₂

Молекулярный хлор ($Cl_2$) — простое вещество. Степень окисления атомов хлора равна нулю.

Ответ: $Cl_2^0$

NaCl

В хлориде натрия ($NaCl$) натрий (Na) — щелочной металл, его степень окисления равна +1. Чтобы молекула была электронейтральной, степень окисления хлора (Cl) должна быть -1. Проверка: $(+1) + (-1) = 0$.

Ответ: $Na^{+1}Cl^{-1}$

MgO

В оксиде магния ($MgO$) магний (Mg) — щелочноземельный металл, его степень окисления +2. Степень окисления кислорода (O) в оксидах равна -2. Проверка: $(+2) + (-2) = 0$.

Ответ: $Mg^{+2}O^{-2}$

O₂

Молекулярный кислород ($O_2$) — простое вещество. Степень окисления атомов кислорода равна нулю.

Ответ: $O_2^0$

Na₂S

В сульфиде натрия ($Na_2S$) натрий (Na) имеет степень окисления +1. Пусть степень окисления серы (S) равна $x$. Сумма степеней окисления равна нулю: $2 \cdot (+1) + x = 0$. Отсюда $2 + x = 0$, следовательно, $x = -2$.

Ответ: $Na_2^{+1}S^{-2}$

Cl₂O₇

В оксиде хлора(VII) ($Cl_2O_7$) кислород (O) имеет степень окисления -2. Пусть степень окисления хлора (Cl) равна $x$. Сумма степеней окисления равна нулю: $2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2x - 14 = 0$, $2x = 14$, следовательно, $x = +7$.

Ответ: $Cl_2^{+7}O_7^{-2}$

H₂SO₄

В серной кислоте ($H_2SO_4$) водород (H) имеет степень окисления +1, а кислород (O) — -2. Пусть степень окисления серы (S) равна $x$. Сумма степеней окисления равна нулю: $2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + x - 8 = 0$, $x - 6 = 0$, следовательно, $x = +6$.

Ответ: $H_2^{+1}S^{+6}O_4^{-2}$

K₂Cr₂O₇

В дихромате калия ($K_2Cr_2O_7$) калий (K) — щелочной металл, его степень окисления +1. Кислород (O) имеет степень окисления -2. Пусть степень окисления хрома (Cr) равна $x$. Сумма степеней окисления равна нулю: $2 \cdot (+1) + 2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + 2x - 14 = 0$, $2x - 12 = 0$, $2x = 12$, следовательно, $x = +6$.

Ответ: $K_2^{+1}Cr_2^{+6}O_7^{-2}$

HNO₃

В азотной кислоте ($HNO_3$) водород (H) имеет степень окисления +1, кислород (O) — -2. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$. Сумма степеней окисления равна нулю: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $1 + x - 6 = 0$, $x - 5 = 0$, следовательно, $x = +5$.

Ответ: $H^{+1}N^{+5}O_3^{-2}$

Cu(NO₃)₂

Рассмотрим нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) как соединение, состоящее из иона меди и нитрат-ионов ($NO_3^-$). В нитрат-ионе степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$. Сумма степеней окисления в ионе равна его заряду (-1): $x + 3 \cdot (-2) = -1$. Отсюда $x - 6 = -1$, следовательно, $x = +5$. Так как в молекуле два нитрат-иона, их суммарный заряд равен $2 \cdot (-1) = -2$. Для электронейтральности всей молекулы степень окисления меди (Cu) должна быть +2.

Ответ: $Cu^{+2}(N^{+5}O_3^{-2})_2$

Ba(OH)₂

В гидроксиде бария ($Ba(OH)_2$) барий (Ba) — щелочноземельный металл, его степень окисления +2. Соединение содержит гидроксид-ионы ($OH^-$). В них кислород (O) имеет степень окисления -2, а водород (H) +1. Заряд гидроксид-иона: $(-2) + (+1) = -1$. Проверка для всей молекулы: $(+2) + 2 \cdot (-1) = 0$.

Ответ: $Ba^{+2}(O^{-2}H^{+1})_2$