Номер 7, страница 88 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Сравните степени окисления атомов в каждой паре веществ и сделайте вывод — существует ли соответствие между оксидом и кислотой:

а) $N_2O_5$ и $HNO_2$;

б) $SO_3$ и $H_2SO_4$;

в) $Cl_2O_7$ и $HClO_4$;

г) $SO_2$ и $H_2SO_4$.

Решение:

Для того чтобы определить, существует ли соответствие между кислотным оксидом и кислотой, необходимо сравнить степени окисления кислотообразующего элемента (неметалла) в обоих соединениях. Если степени окисления совпадают, то оксид является ангидридом данной кислоты, и между ними существует генетическое соответствие.

а) N₂O₅ и HNO₂

1. Определим степень окисления азота (N) в оксиде азота(V) N₂O₅. Степень окисления кислорода (O) всегда равна -2 (кроме пероксидов и фторидов). Пусть степень окисления азота равна $x$. Так как молекула электронейтральна, сумма степеней окисления всех атомов равна нулю.

$2 \cdot x + 5 \cdot (-2) = 0$

$2x - 10 = 0$

$x = +5$

Степень окисления азота в N₂O₅ равна +5.

2. Определим степень окисления азота (N) в азотистой кислоте HNO₂. Степень окисления водорода (H) равна +1, кислорода (O) -2. Пусть степень окисления азота равна $y$.

$+1 + y + 2 \cdot (-2) = 0$

$1 + y - 4 = 0$

$y = +3$

Степень окисления азота в HNO₂ равна +3.

3. Сравнение: степень окисления азота в N₂O₅ (+5) не равна степени окисления азота в HNO₂ (+3).

Ответ: Соответствия между оксидом N₂O₅ и кислотой HNO₂ не существует. Оксиду азота(V) N₂O₅ соответствует азотная кислота HNO₃, в которой азот также имеет степень окисления +5.

б) SO₃ и H₂SO₄

1. Определим степень окисления серы (S) в оксиде серы(VI) SO₃. Степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления серы равна $x$.

$x + 3 \cdot (-2) = 0$

$x - 6 = 0$

$x = +6$

Степень окисления серы в SO₃ равна +6.

2. Определим степень окисления серы (S) в серной кислоте H₂SO₄. Степень окисления водорода (H) равна +1, кислорода (O) -2. Пусть степень окисления серы равна $y$.

$2 \cdot (+1) + y + 4 \cdot (-2) = 0$

$2 + y - 8 = 0$

$y = +6$

Степень окисления серы в H₂SO₄ равна +6.

3. Сравнение: степень окисления серы в SO₃ (+6) равна степени окисления серы в H₂SO₄ (+6).

Ответ: Соответствие между оксидом SO₃ и кислотой H₂SO₄ существует, так как степень окисления серы в обоих веществах одинакова и равна +6.

в) Cl₂O₇ и HClO₄

1. Определим степень окисления хлора (Cl) в оксиде хлора(VII) Cl₂O₇. Степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления хлора равна $x$.

$2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$

$2x - 14 = 0$

$x = +7$

Степень окисления хлора в Cl₂O₇ равна +7.

2. Определим степень окисления хлора (Cl) в хлорной кислоте HClO₄. Степень окисления водорода (H) равна +1, кислорода (O) -2. Пусть степень окисления хлора равна $y$.

$+1 + y + 4 \cdot (-2) = 0$

$1 + y - 8 = 0$

$y = +7$

Степень окисления хлора в HClO₄ равна +7.

3. Сравнение: степень окисления хлора в Cl₂O₇ (+7) равна степени окисления хлора в HClO₄ (+7).

Ответ: Соответствие между оксидом Cl₂O₇ и кислотой HClO₄ существует, так как степень окисления хлора в обоих веществах одинакова и равна +7.

г) SO₂ и H₂SO₄

1. Определим степень окисления серы (S) в оксиде серы(IV) SO₂. Степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления серы равна $x$.

$x + 2 \cdot (-2) = 0$

$x - 4 = 0$

$x = +4$

Степень окисления серы в SO₂ равна +4.

2. Степень окисления серы (S) в серной кислоте H₂SO₄, как было определено в пункте б), равна +6.

3. Сравнение: степень окисления серы в SO₂ (+4) не равна степени окисления серы в H₂SO₄ (+6).

Ответ: Соответствия между оксидом SO₂ и кислотой H₂SO₄ не существует. Оксиду серы(IV) SO₂ соответствует сернистая кислота H₂SO₃, в которой сера также имеет степень окисления +4.