Номер 635, страница 110 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

635. Определите степень окисления всех атомов в следующих веществах: $NH_3$, $H_3PO_4$, $Mg_2Si$, $(NH_4)_2SO_4$, $Ni(NO_3)_2$, $NaHSeO_4$, $Cr_2(SO_4)_3$, $Na[Al(OH)_4]$.

Решение

NH₃

Молекула аммиака электронейтральна, поэтому сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю. Степень окисления водорода (H) в соединениях с более электроотрицательными неметаллами, такими как азот (N), принимается равной +1. Обозначим степень окисления азота за $x$. Составим и решим уравнение: $x + 3 \cdot (+1) = 0$. Отсюда следует, что $x = -3$.

Ответ: $N^{-3}H_3^{+1}$.

H₃PO₄

Молекула ортофосфорной кислоты электронейтральна. Постоянные степени окисления у водорода (H) +1 и у кислорода (O) -2 (за исключением пероксидов и соединений с фтором). Обозначим степень окисления фосфора (P) за $x$. Сумма степеней окисления в молекуле равна нулю: $3 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Упрощаем уравнение: $3 + x - 8 = 0$, или $x - 5 = 0$. Следовательно, $x = +5$.

Ответ: $H_3^{+1}P^{+5}O_4^{-2}$.

Mg₂Si

Силицид магния — бинарное ионное соединение. Магний (Mg) — щелочноземельный металл, его степень окисления в соединениях всегда +2. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления кремния (Si) равна $x$. Составим уравнение: $2 \cdot (+2) + x = 0$. Отсюда $4 + x = 0$, и $x = -4$.

Ответ: $Mg_2^{+2}Si^{-4}$.

(NH₄)₂SO₄

Сульфат аммония — это соль, состоящая из катионов аммония ($NH_4^+$) и сульфат-анионов ($SO_4^{2-}$). Определим степени окисления для каждого иона отдельно.
В катионе аммония $NH_4^+$ суммарный заряд равен +1. Степень окисления H равна +1. Пусть степень окисления N равна $x$. Тогда $x + 4 \cdot (+1) = +1$, откуда $x = -3$.
В сульфат-анионе $SO_4^{2-}$ суммарный заряд равен -2. Степень окисления O равна -2. Пусть степень окисления S равна $y$. Тогда $y + 4 \cdot (-2) = -2$, откуда $y - 8 = -2$ и $y = +6$.

Ответ: $(N^{-3}H_4^{+1})_2S^{+6}O_4^{-2}$.

Ni(NO₃)₂

Нитрат никеля(II) — это соль, состоящая из катиона никеля и нитрат-анионов ($NO_3^{-}$). Нитрат-ион имеет заряд -1. Так как в формуле два нитрат-иона, общий отрицательный заряд равен -2, следовательно, катион никеля имеет заряд +2, и его степень окисления равна +2.
В нитрат-ионе $NO_3^{-}$ суммарный заряд равен -1. Степень окисления O равна -2. Пусть степень окисления N равна $x$. Тогда $x + 3 \cdot (-2) = -1$, откуда $x - 6 = -1$ и $x = +5$.

Ответ: $Ni^{+2}(N^{+5}O_3^{-2})_2$.

NaHSeO₄

Гидроселенат натрия — это кислая соль. Молекула в целом электронейтральна. Степень окисления натрия (Na), как щелочного металла, равна +1. Степень окисления водорода (H) также +1, а кислорода (O) — -2. Обозначим степень окисления селена (Se) за $x$. Составим уравнение: $(+1) + (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Упрощаем: $2 + x - 8 = 0$, что дает $x - 6 = 0$. Следовательно, $x = +6$.

Ответ: $Na^{+1}H^{+1}Se^{+6}O_4^{-2}$.

Cr₂(SO₄)₃

Сульфат хрома(III) — это соль. Сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) имеет заряд -2. В нем, как было определено ранее, степень окисления серы S равна +6, а кислорода O — -2.
Молекула в целом электронейтральна. Пусть степень окисления хрома (Cr) равна $x$. Составим уравнение, используя заряды ионов: $2 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решаем: $2x - 6 = 0$, откуда $2x = 6$ и $x = +3$.

Ответ: $Cr_2^{+3}(S^{+6}O_4^{-2})_3$.

Na[Al(OH)₄]

Тетрагидроксоалюминат натрия — это комплексная соль, состоящая из катиона $Na^+$ и комплексного аниона $[Al(OH)_4]^-$. Молекула электронейтральна. Степень окисления натрия (Na) +1, водорода (H) +1, кислорода (O) -2. Пусть степень окисления алюминия (Al) равна $x$. Составим уравнение для всей молекулы: $(+1) + x + 4 \cdot (-2) + 4 \cdot (+1) = 0$. Упрощаем: $1 + x - 8 + 4 = 0$, что дает $x - 3 = 0$. Следовательно, $x = +3$.

Ответ: $Na^{+1}[Al^{+3}(O^{-2}H^{+1})_4]$.