Номер 3, страница 15 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3. Определите степени окисления элементов в следующих соединениях: $HF$, $H_2SO_4$, $H_2$, $NH_3$, $CH_4$

Для определения степеней окисления элементов в соединениях будем использовать следующие правила:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления элемента в простом веществе равна нулю.
• Степень окисления фтора (F) в соединениях всегда равна $-1$.
• Степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений равна $-2$ (исключения - пероксиды, соединения с фтором).
• Степень окисления водорода (H) в большинстве соединений равна $+1$ (исключения - гидриды металлов).

HF: Молекула фтороводорода электронейтральна. Фтор (F) является самым электроотрицательным элементом, поэтому его степень окисления равна $-1$. Пусть степень окисления водорода (H) равна $x$. Тогда, согласно правилу о нулевой сумме степеней окисления в молекуле, получаем уравнение: $x + (-1) = 0$. Решив уравнение, находим, что $x = +1$.

Ответ: H$^{+1}$F$^{-1}$.

H₂SO₄: Молекула серной кислоты электронейтральна, значит, сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю. Степень окисления водорода (H) равна $+1$, а кислорода (O) — $-2$. В молекуле 2 атома водорода и 4 атома кислорода. Обозначим степень окисления серы (S) за $x$. Составляем уравнение: $2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Упрощаем: $2 + x - 8 = 0$, что дает $x - 6 = 0$. Отсюда $x = +6$.

Ответ: H₂$^{+1}$S$^{+6}$O₄$^{-2}$.

H₂: Молекула водорода является простым веществом, так как состоит из атомов одного химического элемента (водорода). По определению, степень окисления атомов в простых веществах всегда равна нулю.

Ответ: H₂⁰.

NH₃: Молекула аммиака электронейтральна. Азот (N) является более электроотрицательным элементом, чем водород (H), поэтому водород будет иметь положительную степень окисления $+1$. В молекуле 3 атома водорода. Обозначим степень окисления азота за $x$. Составляем уравнение: $x + 3 \cdot (+1) = 0$. Решаем: $x + 3 = 0$, откуда $x = -3$.

Ответ: N$^{-3}$H₃$^{+1}$.

CH₄: Молекула метана электронейтральна. Электроотрицательность углерода (C) немного выше, чем у водорода (H), поэтому водород проявляет степень окисления $+1$. В молекуле 4 атома водорода. Обозначим степень окисления углерода за $x$. Составляем уравнение: $x + 4 \cdot (+1) = 0$. Решаем: $x + 4 = 0$, откуда $x = -4$.

Ответ: C$^{-4}$H₄$^{+1}$.