Номер 3, страница 203 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

3. Определите степени окисления атомов элементов в химических соединениях: $\text{CaCl}_2$, $\text{MnO}_2$, $\text{MgBr}_2$, $\text{H}_2\text{S}$, $\text{Na}_3\text{PO}_4$, $\text{KMnO}_4$, $\text{CaSiO}_3$.

Дано:

Химические соединения: $CaCl_2$, $MnO_2$, $MgBr_2$, $H_2S$, $Na_3PO_4$, $KMnO_4$, $CaSiO_3$.

Найти:

Степени окисления атомов всех элементов в каждом соединении.

Решение:

Для определения степеней окисления будем использовать следующие правила:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.

• Щелочные металлы (IА группа, например, Na, K) в соединениях всегда имеют степень окисления $+1$.

• Щелочноземельные металлы (IIА группа, например, Ca, Mg) в соединениях всегда имеют степень окисления $+2$.

• Кислород в большинстве соединений имеет степень окисления $-2$ (исключения - пероксиды, надпероксиды, соединения с фтором).

• Водород в большинстве соединений имеет степень окисления $+1$ (кроме гидридов металлов, где она равна $-1$).

• Галогены (Cl, Br) в бинарных соединениях с металлами обычно имеют степень окисления $-1$.

CaCl₂

Кальций ($Ca$) — щелочноземельный металл IIA группы, его степень окисления постоянна и равна $+2$. Молекула электронейтральна, поэтому сумма степеней окисления всех атомов в ней равна 0. Пусть степень окисления хлора ($Cl$) равна $x$. Составим и решим уравнение: $1 \cdot (+2) + 2 \cdot x = 0$. $2 + 2x = 0$ $2x = -2$ $x = -1$. Следовательно, степень окисления $Ca$ равна $+2$, а $Cl$ равна $-1$.

Ответ: $Ca^{+2}Cl_2^{-1}$.

MnO₂

Степень окисления кислорода ($O$) в оксидах, как правило, равна $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления марганца ($Mn$) равна $y$. Составим и решим уравнение: $1 \cdot y + 2 \cdot (-2) = 0$. $y - 4 = 0$ $y = +4$. Следовательно, степень окисления $Mn$ равна $+4$, а $O$ равна $-2$.

Ответ: $Mn^{+4}O_2^{-2}$.

MgBr₂

Магний ($Mg$) — щелочноземельный металл IIA группы, его степень окисления равна $+2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления брома ($Br$) равна $z$. Составим и решим уравнение: $1 \cdot (+2) + 2 \cdot z = 0$. $2 + 2z = 0$ $2z = -2$ $z = -1$. Следовательно, степень окисления $Mg$ равна $+2$, а $Br$ равна $-1$.

Ответ: $Mg^{+2}Br_2^{-1}$.

H₂S

Степень окисления водорода ($H$) в соединениях с неметаллами равна $+1$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления серы ($S$) равна $s$. Составим и решим уравнение: $2 \cdot (+1) + 1 \cdot s = 0$. $2 + s = 0$ $s = -2$. Следовательно, степень окисления $H$ равна $+1$, а $S$ равна $-2$.

Ответ: $H_2^{+1}S^{-2}$.

Na₃PO₄

Натрий ($Na$) — щелочной металл IA группы, его степень окисления равна $+1$. Степень окисления кислорода ($O$) равна $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления фосфора ($P$) равна $p$. Составим и решим уравнение: $3 \cdot (+1) + 1 \cdot p + 4 \cdot (-2) = 0$. $3 + p - 8 = 0$ $p - 5 = 0$ $p = +5$. Следовательно, степени окисления: $Na$ равна $+1$, $P$ равна $+5$, $O$ равна $-2$.

Ответ: $Na_3^{+1}P^{+5}O_4^{-2}$.

KMnO₄

Калий ($K$) — щелочной металл IA группы, его степень окисления равна $+1$. Степень окисления кислорода ($O$) равна $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления марганца ($Mn$) равна $m$. Составим и решим уравнение: $1 \cdot (+1) + 1 \cdot m + 4 \cdot (-2) = 0$. $1 + m - 8 = 0$ $m - 7 = 0$ $m = +7$. Следовательно, степени окисления: $K$ равна $+1$, $Mn$ равна $+7$, $O$ равна $-2$.

Ответ: $K^{+1}Mn^{+7}O_4^{-2}$.

CaSiO₃

Кальций ($Ca$) — щелочноземельный металл IIA группы, его степень окисления равна $+2$. Степень окисления кислорода ($O$) равна $-2$. Молекула электронейтральна. Пусть степень окисления кремния ($Si$) равна $si$. Составим и решим уравнение: $1 \cdot (+2) + 1 \cdot si + 3 \cdot (-2) = 0$. $2 + si - 6 = 0$ $si - 4 = 0$ $si = +4$. Следовательно, степени окисления: $Ca$ равна $+2$, $Si$ равна $+4$, $O$ равна $-2$.

Ответ: $Ca^{+2}Si^{+4}O_3^{-2}$.