Номер 5, страница 63 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

5. Укажите максимальные и минимальные степени окисления атомов: Ca, Cl, K, Na, Mg, Si, P.

Для определения максимальной и минимальной степеней окисления атомов химических элементов, как правило, используют их положение в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Максимальная (высшая) степень окисления для элементов главных подгрупп численно равна номеру группы, в которой находится элемент. Она соответствует случаю, когда атом отдает все свои валентные электроны.

Минимальная (низшая) степень окисления определяется по-разному для металлов и неметаллов:

Для металлов минимальная степень окисления равна нулю, так как они существуют в виде простых веществ и в соединениях не проявляют отрицательных степеней окисления.

Для неметаллов минимальная степень окисления вычисляется по формуле: $N_{группы} - 8$, где $N_{группы}$ — номер группы. Она соответствует числу электронов, которые атом может принять для завершения своего внешнего электронного слоя до октета (8 электронов).

Ca (Кальций)

Кальций (Ca) — это щелочноземельный металл, расположенный во II группе (IIA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентных электронов $4s^2$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+2$. Это происходит, когда атом кальция отдает два своих валентных электрона, например, в соединениях $CaO$ или $CaCl_2$.

Минимальная степень окисления для металла в его элементарном состоянии (простое вещество) равна $0$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+2$, минимальная $0$.

Cl (Хлор)

Хлор (Cl) — это неметалл-галоген, расположенный в VII группе (VIIA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентных электронов $3s^23p^5$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+7$. Такую степень окисления хлор проявляет в соединениях с наиболее электроотрицательными элементами (кислородом, фтором), например, в оксиде $Cl_2O_7$ и хлорной кислоте $HClO_4$.

Минимальная степень окисления рассчитывается как $7 - 8 = -1$. Атом хлора принимает один электрон для завершения валентного слоя, например, в соляной кислоте $HCl$ или хлориде натрия $NaCl$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+7$, минимальная $-1$.

K (Калий)

Калий (K) — это щелочной металл, расположенный в I группе (IA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентного электрона $4s^1$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+1$. Атом калия легко отдает свой единственный валентный электрон, например, в соединениях $KCl$ или $K_2O$.

Минимальная степень окисления для металла в его элементарном состоянии равна $0$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+1$, минимальная $0$.

Na (Натрий)

Натрий (Na) — это щелочной металл, расположенный в I группе (IA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентного электрона $3s^1$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+1$. Атом натрия отдает свой валентный электрон, например, в соединениях $NaCl$ или $Na_2O$.

Минимальная степень окисления для металла в его элементарном состоянии равна $0$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+1$, минимальная $0$.

Mg (Магний)

Магний (Mg) — это щелочноземельный металл, расположенный во II группе (IIA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентных электронов $3s^2$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+2$. Атом магния отдает два валентных электрона, например, в соединениях $MgO$ или $MgCl_2$.

Минимальная степень окисления для металла в его элементарном состоянии равна $0$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+2$, минимальная $0$.

Si (Кремний)

Кремний (Si) — это неметалл (металлоид), расположенный в IV группе (IVA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентных электронов $3s^23p^2$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+4$. Атом кремния отдает четыре валентных электрона, например, в оксиде кремния(IV) $SiO_2$ или тетрахлориде кремния $SiCl_4$.

Минимальная степень окисления рассчитывается как $4 - 8 = -4$. Атом кремния принимает четыре электрона в соединениях с менее электроотрицательными элементами (металлами), например, в силициде магния $Mg_2Si$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+4$, минимальная $-4$.

P (Фосфор)

Фосфор (P) — это неметалл, расположенный в V группе (VA) периодической таблицы. Его электронная конфигурация валентных электронов $3s^23p^3$.

Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+5$. Атом фосфора отдает пять валентных электронов, например, в оксиде фосфора(V) $P_2O_5$ или в ортофосфорной кислоте $H_3PO_4$.

Минимальная степень окисления рассчитывается как $5 - 8 = -3$. Атом фосфора принимает три электрона, например, в фосфине $PH_3$ или фосфиде кальция $Ca_3P_2$.

Ответ: Максимальная степень окисления $+5$, минимальная $-3$.