Номер 319, страница 67 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

319. Определите степень окисления атомов серы в следующих соединениях:

a) $SO_3$, $Na_2SO_4$, $SF_6$;

б) $K_2S$, $SO_2$, $H_2S$;

в) $SOCl_2$, $S_8$, $Mg(HSO_4)_2$;

г) $H_2S_2$, $Na_2S_2O_3$, $FeS_2$.

Для определения степени окисления атомов серы в соединениях будем использовать следующие правила:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления атомов в простом веществе равна нулю.
• Степень окисления щелочных металлов (Li, Na, K и др.) в соединениях всегда +1, а щелочноземельных (Mg, Ca и др.) — +2.
• Степень окисления фтора (F) в соединениях всегда -1.
• Степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений равна -2 (кроме пероксидов, надпероксидов и соединений с фтором).
• Степень окисления водорода (H) в большинстве соединений равна +1 (кроме гидридов металлов).

В оксиде серы(VI) $SO_3$ степень окисления кислорода равна -2. Пусть степень окисления серы $x$. Так как молекула электронейтральна, сумма степеней окисления равна нулю: $x + 3 \cdot (-2) = 0$ $x - 6 = 0$ $x = +6$

В сульфате натрия $Na_2SO_4$ степень окисления натрия (щелочной металл) +1, кислорода -2. Пусть степень окисления серы $y$. $2 \cdot (+1) + y + 4 \cdot (-2) = 0$ $2 + y - 8 = 0$ $y = +6$

В гексафториде серы $SF_6$ степень окисления фтора всегда -1. Пусть степень окисления серы $z$. $z + 6 \cdot (-1) = 0$ $z - 6 = 0$ $z = +6$

Ответ: в $SO_3$ степень окисления серы +6, в $Na_2SO_4$ — +6, в $SF_6$ — +6.

В сульфиде калия $K_2S$ степень окисления калия (щелочной металл) +1. Пусть степень окисления серы $x$. $2 \cdot (+1) + x = 0$ $2 + x = 0$ $x = -2$

В оксиде серы(IV) $SO_2$ степень окисления кислорода -2. Пусть степень окисления серы $y$. $y + 2 \cdot (-2) = 0$ $y - 4 = 0$ $y = +4$

В сероводороде $H_2S$ степень окисления водорода +1. Пусть степень окисления серы $z$. $2 \cdot (+1) + z = 0$ $2 + z = 0$ $z = -2$

Ответ: в $K_2S$ степень окисления серы -2, в $SO_2$ — +4, в $H_2S$ — -2.

В тионилхлориде $SOCl_2$ степень окисления кислорода -2. Хлор более электроотрицателен, чем сера, поэтому его степень окисления -1. Пусть степень окисления серы $x$. $x + (-2) + 2 \cdot (-1) = 0$ $x - 2 - 2 = 0$ $x = +4$

$S_8$ — это простое вещество (аллотропная модификация серы). Степень окисления атомов в простых веществах всегда равна 0.

В гидросульфате магния $Mg(HSO_4)_2$ степень окисления магния (щелочноземельный металл) +2. Рассмотрим гидросульфат-ион $HSO_4^-$. Сумма степеней окисления в ионе равна его заряду (-1). Степень окисления водорода +1, кислорода -2. Пусть степень окисления серы $y$. $(+1) + y + 4 \cdot (-2) = -1$ $1 + y - 8 = -1$ $y - 7 = -1$ $y = +6$

Ответ: в $SOCl_2$ степень окисления серы +4, в $S_8$ — 0, в $Mg(HSO_4)_2$ — +6.

В дисульфане $H_2S_2$ степень окисления водорода +1. Пусть степень окисления серы $x$. Связь S-S является ковалентной неполярной, поэтому вклад в степень окисления атомов друг на друга не оказывает. Степень окисления каждого атома серы -1. Расчет средней степени окисления также дает -1: $2 \cdot (+1) + 2 \cdot x = 0$ $2 + 2x = 0$ $x = -1$

В тиосульфате натрия $Na_2S_2O_3$ степень окисления натрия +1, кислорода -2. Рассчитаем среднюю степень окисления серы $y$. $2 \cdot (+1) + 2 \cdot y + 3 \cdot (-2) = 0$ $2 + 2y - 6 = 0$ $2y = 4$ $y = +2$ (Примечание: в тиосульфат-ионе $S_2O_3^{2-}$ атомы серы имеют разные степени окисления: один -1, другой +5).

Пирит $FeS_2$ является дисульфидом железа(II). Он состоит из иона железа $Fe^{2+}$ и дисульфид-иона $S_2^{2-}$. В ионе $S_2^{2-}$ два атома серы связаны друг с другом, и общий заряд равен -2. Следовательно, степень окисления каждого атома серы равна -1. Проверим для всей формулы, приняв степень окисления железа за +2, а серы за $z$: $(+2) + 2 \cdot z = 0$ $2z = -2$ $z = -1$

Ответ: в $H_2S_2$ степень окисления серы -1, в $Na_2S_2O_3$ средняя степень окисления серы +2, в $FeS_2$ — -1.