Номер 404, страница 63 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

404. Определите степень окисления атомов в следующих соединениях: $(NH_4)_2S$, $CuOHCl$, $Mg_3(PO_4)_2$, $Na_2Se$, $Cl_2O$, $NaClO_4$, $Na_2SO_3$, $H_3PO_3$, $NH_4H_2PO_4$.

(NH₄)₂S

Сульфид аммония — это ионное соединение, состоящее из двух катионов аммония ($NH_4^+$) и одного сульфид-аниона ($S^{2-}$).

1. Степень окисления серы в сульфид-ионе ($S^{2-}$) равна его заряду, то есть -2.

2. В катионе аммония ($NH_4^+$) суммарная степень окисления равна заряду иона, то есть +1. Степень окисления водорода (H), соединенного с неметаллом, равна +1. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$.

Составим уравнение: $x + 4 \cdot (+1) = +1$.

Решим уравнение: $x + 4 = 1 \implies x = -3$.

Проверка: суммарная степень окисления в молекуле $(NH_4)_2S$ должна быть равна нулю. $2 \cdot (-3) + 2 \cdot 4 \cdot (+1) + (-2) = -6 + 8 - 2 = 0$.

Ответ: $N^{-3}, H^{+1}, S^{-2}$.

CuOHCl

Гидроксид-хлорид меди(II) — это основная соль. Можно рассматривать ее как соединение ионов $Cu^{2+}$, $OH^-$ и $Cl^-$. Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Степень окисления хлора в хлорид-ионе ($Cl^-$) равна -1.

2. В гидроксид-ионе ($OH^-$) кислород (O) имеет степень окисления -2, а водород (H) — +1. Суммарный заряд: $(-2) + (+1) = -1$.

3. Пусть степень окисления меди (Cu) равна $x$. Составим уравнение для всей молекулы: $x + (-2) + (+1) + (-1) = 0$.

Решим уравнение: $x - 2 = 0 \implies x = +2$.

Ответ: $Cu^{+2}, O^{-2}, H^{+1}, Cl^{-1}$.

Mg₃(PO₄)₂

Фосфат магния — ионное соединение, состоящее из катионов магния ($Mg^{2+}$) и фосфат-анионов ($PO_4^{3-}$). Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Магний (Mg) — щелочноземельный металл, его степень окисления в соединениях всегда +2.

2. Кислород (O) в большинстве соединений имеет степень окисления -2.

3. Пусть степень окисления фосфора (P) равна $x$. Составим уравнение для всей молекулы: $3 \cdot (+2) + 2 \cdot (x + 4 \cdot (-2)) = 0$.

Решим уравнение: $6 + 2 \cdot (x - 8) = 0 \implies 6 + 2x - 16 = 0 \implies 2x - 10 = 0 \implies 2x = 10 \implies x = +5$.

Ответ: $Mg^{+2}, P^{+5}, O^{-2}$.

Na₂Se

Селенид натрия — бинарное ионное соединение. Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Натрий (Na) — щелочной металл, его степень окисления в соединениях всегда +1.

2. Пусть степень окисления селена (Se) равна $x$. Составим уравнение: $2 \cdot (+1) + x = 0$.

Решим уравнение: $2 + x = 0 \implies x = -2$.

Ответ: $Na^{+1}, Se^{-2}$.

Cl₂O

Оксид хлора(I) — бинарное ковалентное соединение. Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Кислород (O) более электроотрицателен, чем хлор, поэтому его степень окисления равна -2.

2. Пусть степень окисления хлора (Cl) равна $x$. Составим уравнение: $2 \cdot x + (-2) = 0$.

Решим уравнение: $2x - 2 = 0 \implies 2x = 2 \implies x = +1$.

Ответ: $Cl^{+1}, O^{-2}$.

NaClO₄

Перхлорат натрия — соль, состоящая из катиона натрия ($Na^+$) и перхлорат-аниона ($ClO_4^-$). Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Степень окисления натрия (Na) равна +1.

2. Степень окисления кислорода (O) равна -2.

3. Пусть степень окисления хлора (Cl) равна $x$. Составим уравнение: $(+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$.

Решим уравнение: $1 + x - 8 = 0 \implies x - 7 = 0 \implies x = +7$.

Ответ: $Na^{+1}, Cl^{+7}, O^{-2}$.

Na₂SO₃

Сульфит натрия — соль, состоящая из катионов натрия ($Na^+$) и сульфит-аниона ($SO_3^{2-}$). Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Степень окисления натрия (Na) равна +1.

2. Степень окисления кислорода (O) равна -2.

3. Пусть степень окисления серы (S) равна $x$. Составим уравнение: $2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$.

Решим уравнение: $2 + x - 6 = 0 \implies x - 4 = 0 \implies x = +4$.

Ответ: $Na^{+1}, S^{+4}, O^{-2}$.

H₃PO₃

Фосфористая кислота — кислота. Суммарная степень окисления в нейтральной молекуле равна 0.

1. Степень окисления водорода (H) равна +1.

2. Степень окисления кислорода (O) равна -2.

3. Пусть степень окисления фосфора (P) равна $x$. Составим уравнение: $3 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$.

Решим уравнение: $3 + x - 6 = 0 \implies x - 3 = 0 \implies x = +3$.

Ответ: $H^{+1}, P^{+3}, O^{-2}$.

NH₄H₂PO₄

Дигидрофосфат аммония — это кислая соль, состоящая из катиона аммония ($NH_4^+$) и дигидрофосфат-аниона ($H_2PO_4^-$).

1. Определим степени окисления в катионе аммония ($NH_4^+$). Суммарный заряд +1. Водород (H) имеет степень окисления +1. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$.

$x + 4 \cdot (+1) = +1 \implies x = -3$.

2. Определим степени окисления в дигидрофосфат-анионе ($H_2PO_4^-$). Суммарный заряд -1. Водород (H) имеет степень окисления +1, кислород (O) — -2. Пусть степень окисления фосфора (P) равна $y$.

$2 \cdot (+1) + y + 4 \cdot (-2) = -1$.

$2 + y - 8 = -1 \implies y - 6 = -1 \implies y = +5$.

Таким образом, в соединении степени окисления следующие: N(-3), H(+1), P(+5), O(-2).

Ответ: $N^{-3}, H^{+1}, P^{+5}, O^{-2}$.