Номер 615, страница 106 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

615. Определите степени окисления атомов кислорода в веществах: $HNO_3$, $H_2O$, $Ca(OH)_2$, $Na_2O_2$, $MnO_2$, $KO_2$, $O_3$.

Для определения степени окисления (С.О.) атомов кислорода в предложенных соединениях воспользуемся основными правилами:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления элемента в простом веществе (например, O₃) равна нулю.
• Степень окисления водорода в большинстве соединений (кроме гидридов активных металлов) равна +1.
• Степень окисления щелочных металлов (Na, K) в соединениях всегда равна +1.
• Степень окисления щелочноземельных металлов (Ca) в соединениях всегда равна +2.
• Кислород в большинстве соединений (оксидах) имеет степень окисления -2. Важными исключениями являются пероксиды (например, Na₂O₂), где С.О. кислорода равна -1, и супероксиды (например, KO₂), где С.О. кислорода равна -1/2.

Дано:

Ряд химических веществ: HNO₃, H₂O, Ca(OH)₂, Na₂O₂, MnO₂, KO₂, O₃.

Найти:

Степень окисления атомов кислорода в каждом из данных веществ.

Решение:

HNO₃
В молекуле азотной кислоты HNO₃ сумма степеней окисления всех атомов равна 0. Степень окисления водорода H равна +1, а степень окисления кислорода O в кислотах и оксидах, как правило, равна -2. Обозначим степень окисления азота N как x и проверим это предположение.
$(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$
$1 + x - 6 = 0$
$x = +5$
Степень окисления +5 является высшей и характерной для азота, следовательно, степень окисления кислорода действительно -2.

Ответ: -2

H₂O
В молекуле воды H₂O (оксид водорода) сумма степеней окисления равна 0. Степень окисления водорода H равна +1. Обозначим степень окисления кислорода O как x.
$2 \cdot (+1) + x = 0$
$2 + x = 0$
$x = -2$

Ответ: -2

Ca(OH)₂
В молекуле гидроксида кальция Ca(OH)₂ сумма степеней окисления равна 0. Кальций Ca, как щелочноземельный металл, имеет постоянную степень окисления +2. Водород H имеет степень окисления +1. Обозначим степень окисления кислорода O как x.
$(+2) + 2 \cdot (x + (+1)) = 0$
$2 + 2x + 2 = 0$
$4 + 2x = 0$
$2x = -4$
$x = -2$

Ответ: -2

Na₂O₂
Это пероксид натрия. В соединениях натрий Na, как щелочной металл, всегда имеет степень окисления +1. Обозначим степень окисления кислорода O как x.
$2 \cdot (+1) + 2 \cdot x = 0$
$2 + 2x = 0$
$2x = -2$
$x = -1$
В пероксидах кислород имеет степень окисления -1.

Ответ: -1

MnO₂
В оксиде марганца(IV) MnO₂ будем исходить из того, что это оксид, и степень окисления кислорода O равна -2. Найдем степень окисления марганца Mn, обозначив ее как x.
$x + 2 \cdot (-2) = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$
Степень окисления +4 для марганца возможна, поэтому наше предположение верно. Кислород имеет степень окисления -2.

Ответ: -2

KO₂
Это супероксид (или надпероксид) калия. Калий K, как щелочной металл, имеет степень окисления +1. Обозначим степень окисления кислорода O как x.
$(+1) + 2 \cdot x = 0$
$1 + 2x = 0$
$2x = -1$
$x = -1/2$
В супероксидах кислород имеет дробную степень окисления -1/2.

Ответ: -1/2

O₃
Озон O₃ является простым веществом, аллотропной модификацией кислорода. Согласно правилу, степень окисления атомов в любом простом веществе равна нулю.

Ответ: 0