Номер 3, страница 157 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Определите степени окисления атомов в соединениях:

a) $\text{HCl}$, $\text{HClO}$, $\text{HClO}_3$, $\text{HClO}_4$;

б) $\text{H}_2\text{S}$, $\text{SO}_2$, $\text{H}_2\text{SO}_3$, $\text{H}_2\text{SO}_4$.

а) HCl, HClO, HClO₃, HClO₄

Решение

Для определения степеней окисления атомов в соединениях будем придерживаться основных правил: суммарная степень окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю; степень окисления водорода (H) в соединениях с неметаллами, как правило, равна +1; степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений (кроме пероксидов, надпероксидов и фторидов кислорода) равна -2. Степень окисления искомого элемента (хлора) обозначим через $x$.

В соединении HCl (соляная кислота): степень окисления H равна +1. Составляем уравнение, исходя из электронейтральности молекулы: $1 \cdot (+1) + 1 \cdot x = 0$. Решая уравнение, получаем $x = -1$. Таким образом, степени окисления в молекуле: $\stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl}$.

В соединении HClO (хлорноватистая кислота): степень окисления H равна +1, а O равна -2. Уравнение: $1 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 1 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $1 + x - 2 = 0$, получаем $x = +1$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+1}{H}\stackrel{+1}{Cl}\stackrel{-2}{O}$.

В соединении HClO₃ (хлорноватая кислота): степень окисления H равна +1, а O равна -2. Уравнение: $1 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $1 + x - 6 = 0$, получаем $x = +5$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+1}{H}\stackrel{+5}{Cl}\stackrel{-2}{O}_3$.

В соединении HClO₄ (хлорная кислота): степень окисления H равна +1, а O равна -2. Уравнение: $1 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 4 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $1 + x - 8 = 0$, получаем $x = +7$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+1}{H}\stackrel{+7}{Cl}\stackrel{-2}{O}_4$.

Ответ: В HCl: H(+1), Cl(-1); в HClO: H(+1), Cl(+1), O(-2); в HClO₃: H(+1), Cl(+5), O(-2); в HClO₄: H(+1), Cl(+7), O(-2).

б) H₂S, SO₂, H₂SO₃, H₂SO₄

Решение

Используем те же правила для определения степеней окисления. Степень окисления искомого элемента (серы) обозначим через $x$.

В соединении H₂S (сероводород): степень окисления H равна +1. Уравнение: $2 \cdot (+1) + 1 \cdot x = 0$. Решая уравнение $2 + x = 0$, получаем $x = -2$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{S}$.

В соединении SO₂ (оксид серы(IV)): степень окисления O равна -2. Уравнение: $1 \cdot x + 2 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $x - 4 = 0$, получаем $x = +4$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+4}{S}\stackrel{-2}{O}_2$.

В соединении H₂SO₃ (сернистая кислота): степень окисления H равна +1, O равна -2. Уравнение: $2 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $2 + x - 6 = 0$, получаем $x = +4$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+4}{S}\stackrel{-2}{O}_3$.

В соединении H₂SO₄ (серная кислота): степень окисления H равна +1, O равна -2. Уравнение: $2 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 4 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $2 + x - 8 = 0$, получаем $x = +6$. Таким образом, степени окисления: $\stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4$.

Ответ: В H₂S: H(+1), S(-2); в SO₂: S(+4), O(-2); в H₂SO₃: H(+1), S(+4), O(-2); в H₂SO₄: H(+1), S(+6), O(-2).