Номер 616, страница 106 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

616. Определите степени окисления атомов водорода в следующих веществах: $H_2S$, $AlH_3$, $Fe(OH)_3$, $NaH$, $N_2H_4$, $CaH_2$, $KHSO_4$.

H₂S
Сероводород (H₂S) — это нейтральная молекула, поэтому алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю. Водород связан с более электроотрицательным элементом — серой (электроотрицательность серы ~2,58; водорода ~2,20). В соединениях с неметаллами водород, как правило, проявляет степень окисления +1.
Проверим это, рассчитав степень окисления серы ($x$): $2 \cdot (+1) + x = 0$, откуда $x = -2$. Это согласуется с химическими свойствами серы.

Ответ: степень окисления водорода в H₂S равна +1.

AlH₃
Гидрид алюминия (AlH₃) — это гидрид металла, то есть соединение водорода с менее электроотрицательным элементом — алюминием (электроотрицательность алюминия ~1,61; водорода ~2,20). В гидридах металлов водород проявляет степень окисления -1.
Алюминий — металл IIIА группы, его постоянная степень окисления в соединениях равна +3. Проверим, равна ли нулю суммарная степень окисления в молекуле: $(+3) + 3 \cdot (-1) = 3 - 3 = 0$. Равенство выполняется.

Ответ: степень окисления водорода в AlH₃ равна -1.

Fe(OH)₃
Гидроксид железа(III) (Fe(OH)₃) — это нейтральное соединение. В его состав входит гидроксогруппа (-OH). В гидроксогруппе кислород, как более электроотрицательный элемент, имеет степень окисления -2, а водород +1. Суммарный заряд гидроксогруппы OH^- равен $-2 + 1 = -1$.
Степень окисления железа в данном соединении +3. Проверим общую сумму степеней окисления в молекуле: $(+3) + 3 \cdot (-2 + 1) = +3 + 3 \cdot (-1) = 0$.
Следовательно, степень окисления водорода в этом соединении равна +1.

Ответ: степень окисления водорода в Fe(OH)₃ равна +1.

NaH
Гидрид натрия (NaH) — это гидрид щелочного металла. Молекула электронейтральна. Натрий (Na) — щелочной металл IА группы, его степень окисления в соединениях всегда равна +1.
Пусть степень окисления водорода равна $x$. Составим уравнение, исходя из того, что сумма степеней окисления в молекуле равна нулю: $(+1) + x = 0$, откуда $x = -1$.
Как и в других гидридах активных металлов, водород здесь имеет степень окисления -1.

Ответ: степень окисления водорода в NaH равна -1.

N₂H₄
Гидразин (N₂H₄) — это нейтральная молекула. Водород связан с более электроотрицательным элементом — азотом (электроотрицательность азота ~3,04; водорода ~2,20). Следовательно, степень окисления водорода будет +1.
Пусть степень окисления азота равна $x$. Составим уравнение, так как сумма степеней окисления в молекуле равна нулю: $2x + 4 \cdot (+1) = 0$, откуда $2x = -4$ и $x = -2$.

Ответ: степень окисления водорода в N₂H₄ равна +1.

CaH₂
Гидрид кальция (CaH₂) — это гидрид щелочноземельного металла. Молекула электронейтральна. Кальций (Ca) — металл IIА группы, его степень окисления в соединениях всегда равна +2.
Пусть степень окисления водорода равна $x$. Составим уравнение: $(+2) + 2x = 0$, откуда $2x = -2$ и $x = -1$.
Это гидрид металла, поэтому степень окисления водорода -1.

Ответ: степень окисления водорода в CaH₂ равна -1.

KHSO₄
Гидросульфат калия (KHSO₄) — это кислая соль, электронейтральное ионное соединение. В его составе есть катион калия K⁺ и гидросульфат-анион HSO₄^-.
Калий (K) — щелочной металл, его степень окисления всегда +1.
Кислород (O) в сульфатах имеет степень окисления -2.
Водород (H) входит в состав кислотного остатка (аниона), он связан с кислородом и проявляет свою обычную степень окисления +1.
Для проверки найдем степень окисления серы (S), обозначив ее за $x$. Сумма степеней окисления в нейтральной молекуле равна нулю: $(+1)_{\text{K}} + (+1)_{\text{H}} + x_{\text{S}} + 4 \cdot (-2)_{\text{O}} = 0$. Отсюда $1 + 1 + x - 8 = 0$, и $x = +6$. Степень окисления +6 характерна для серы в сульфатах, следовательно, все определено верно.

Ответ: степень окисления водорода в KHSO₄ равна +1.