Номер 245, страница 56 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

245. Определите степени окисления атомов в следующих соединениях:

а) $HCl$, $HClO_3$, $Cl_2O$;

б) $Cl_2O_7$, $HClO$, $CuCl_2$;

в) $NaClO_2$, $NaAlCl_4$, $SCl_4$;

г) $FeCl_3$, $ICl$, $NCl_3$;

д) $AlBr_3$, $SiCl_4$, $HCuCl_2$;

е) $AgCl$, $NH_4ClO_4$, $KClO_3$.

а) В соединении HCl (соляная кислота) водород (H) как менее электроотрицательный элемент имеет степень окисления +1. Молекула электронейтральна, поэтому сумма степеней окисления равна 0. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Получаем уравнение: $(+1) + x = 0$, откуда $x = -1$.

В соединении HClO₃ (хлорноватая кислота) водород (H) имеет степень окисления +1, а кислород (O) -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Сумма степеней окисления: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $1 + x - 6 = 0$, получаем $x = +5$.

В соединении Cl₂O (оксид хлора(I)) кислород (O) как более электроотрицательный элемент имеет степень окисления -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Сумма степеней окисления: $2 \cdot x + (-2) = 0$. Решая уравнение $2x = 2$, получаем $x = +1$.

Ответ: HCl: $H^{+1}, Cl^{-1}$; HClO₃: $H^{+1}, Cl^{+5}, O^{-2}$; Cl₂O: $Cl^{+1}, O^{-2}$.

б) В соединении Cl₂O₇ (оксид хлора(VII)) кислород (O) имеет степень окисления -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Сумма степеней окисления: $2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $2x - 14 = 0$, получаем $x = +7$.

В соединении HClO (хлорноватистая кислота) водород (H) имеет степень окисления +1, а кислород (O) -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Сумма степеней окисления: $(+1) + x + (-2) = 0$. Решая уравнение $x - 1 = 0$, получаем $x = +1$.

В соединении CuCl₂ (хлорид меди(II)) хлор (Cl) как галоген в соединении с металлом имеет степень окисления -1. Обозначим степень окисления меди (Cu) как $x$. Сумма степеней окисления: $x + 2 \cdot (-1) = 0$. Решая уравнение $x - 2 = 0$, получаем $x = +2$.

Ответ: Cl₂O₇: $Cl^{+7}, O^{-2}$; HClO: $H^{+1}, Cl^{+1}, O^{-2}$; CuCl₂: $Cu^{+2}, Cl^{-1}$.

в) В соединении NaClO₂ (хлорит натрия) натрий (Na) как щелочной металл имеет степень окисления +1, а кислород (O) -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Сумма степеней окисления: $(+1) + x + 2 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $1 + x - 4 = 0$, получаем $x = +3$.

В соединении NaAlCl₄ (тетрахлороалюминат натрия) натрий (Na) имеет степень окисления +1, алюминий (Al) +3. Это комплексная соль $Na^{+}[AlCl_4]^{-}$. Сумма степеней окисления в ионе $[AlCl_4]^{-}$ равна -1. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. $(+3) + 4 \cdot x = -1$. Решая уравнение $4x = -4$, получаем $x = -1$.

В соединении SCl₄ (тетрахлорид серы) хлор (Cl) как более электроотрицательный элемент имеет степень окисления -1. Обозначим степень окисления серы (S) как $x$. Сумма степеней окисления: $x + 4 \cdot (-1) = 0$. Решая уравнение $x - 4 = 0$, получаем $x = +4$.

Ответ: NaClO₂: $Na^{+1}, Cl^{+3}, O^{-2}$; NaAlCl₄: $Na^{+1}, Al^{+3}, Cl^{-1}$; SCl₄: $S^{+4}, Cl^{-1}$.

г) В соединении FeCl₃ (хлорид железа(III)) хлор (Cl) имеет степень окисления -1. Обозначим степень окисления железа (Fe) как $x$. Сумма степеней окисления: $x + 3 \cdot (-1) = 0$. Решая уравнение $x - 3 = 0$, получаем $x = +3$.

В соединении ICl (монохлорид иода) хлор (Cl) более электроотрицателен, чем иод (I), поэтому его степень окисления -1. Обозначим степень окисления иода как $x$. Сумма степеней окисления: $x + (-1) = 0$, откуда $x = +1$.

В соединении NCl₃ (трихлорид азота) хлор (Cl) более электроотрицателен, чем азот (N), поэтому его степень окисления -1. Обозначим степень окисления азота как $x$. Сумма степеней окисления: $x + 3 \cdot (-1) = 0$. Решая уравнение $x - 3 = 0$, получаем $x = +3$.

Ответ: FeCl₃: $Fe^{+3}, Cl^{-1}$; ICl: $I^{+1}, Cl^{-1}$; NCl₃: $N^{+3}, Cl^{-1}$.

д) В соединении AlBr₃ (бромид алюминия) алюминий (Al) всегда имеет степень окисления +3 в соединениях. Бром (Br) как галоген в соединении с металлом имеет степень окисления -1. Проверка: $(+3) + 3 \cdot (-1) = 0$.

В соединении SiCl₄ (тетрахлорид кремния) хлор (Cl) как более электроотрицательный элемент имеет степень окисления -1. Обозначим степень окисления кремния (Si) как $x$. Сумма степеней окисления: $x + 4 \cdot (-1) = 0$. Решая уравнение $x - 4 = 0$, получаем $x = +4$.

В соединении HCuCl₂ (дихлорокупрат(I) водорода) это кислота, диссоциирующая на $H^{+}$ и $[CuCl_2]^{-}$. Водород (H) имеет степень окисления +1. В анионе $[CuCl_2]^{-}$ хлор (Cl) имеет степень окисления -1. Обозначим степень окисления меди (Cu) как $x$. Сумма степеней окисления в ионе равна -1: $x + 2 \cdot (-1) = -1$. Решая уравнение $x - 2 = -1$, получаем $x = +1$.

Ответ: AlBr₃: $Al^{+3}, Br^{-1}$; SiCl₄: $Si^{+4}, Cl^{-1}$; HCuCl₂: $H^{+1}, Cu^{+1}, Cl^{-1}$.

е) В соединении AgCl (хлорид серебра) хлор (Cl) имеет степень окисления -1. Серебро (Ag) в соединениях почти всегда проявляет степень окисления +1. Проверка: $(+1) + (-1) = 0$.

В соединении NH₄ClO₄ (перхлорат аммония) это ионное соединение, состоящее из катиона аммония $[NH_4]^{+}$ и аниона перхлората $[ClO_4]^{-}$. В катионе $[NH_4]^{+}$ водород (H) имеет степень окисления +1. Обозначим степень окисления азота (N) как $x$. $x + 4 \cdot (+1) = +1$, откуда $x = -3$. В анионе $[ClO_4]^{-}$ кислород (O) имеет степень окисления -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $y$. $y + 4 \cdot (-2) = -1$, откуда $y = +7$.

В соединении KClO₃ (хлорат калия) калий (K) как щелочной металл имеет степень окисления +1, а кислород (O) -2. Обозначим степень окисления хлора (Cl) как $x$. Сумма степеней окисления: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение $1 + x - 6 = 0$, получаем $x = +5$.

Ответ: AgCl: $Ag^{+1}, Cl^{-1}$; NH₄ClO₄: $N^{-3}, H^{+1}, Cl^{+7}, O^{-2}$; KClO₃: $K^{+1}, Cl^{+5}, O^{-2}$.