Номер 441, страница 86 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

441. Какую максимальную положительную и минимальную отрицательную степень окисления проявляют атомы фосфора в соединениях? Приведите по одной формуле соответствующих соединений.

Решение

Для определения максимальной и минимальной степеней окисления атома фосфора (P) необходимо обратиться к его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Фосфор — это элемент 15-й группы (старая классификация — VА группа), 3-го периода. Электронная конфигурация его внешнего энергетического уровня — $3s^23p^3$. Это означает, что на валентной оболочке у атома фосфора находится 5 электронов.

Максимальная положительная степень окисления

Максимальная (высшая) положительная степень окисления для элементов главных подгрупп, как правило, численно равна номеру группы. Для фосфора, элемента 15-й (VА) группы, она составляет $+5$. Такую степень окисления фосфор проявляет в соединениях, когда отдает все свои 5 валентных электронов более электроотрицательному атому (например, кислороду или фтору).

Примером такого соединения является оксид фосфора(V) — $P_2O_5$. В этом соединении кислород имеет степень окисления $-2$. Рассчитаем степень окисления фосфора ($x$):

$2 \cdot x + 5 \cdot (-2) = 0$

$2x - 10 = 0$

$x = +5$

Ответ: Максимальная положительная степень окисления фосфора равна $+5$. Пример соединения: $P_2O_5$.

Минимальная отрицательная степень окисления

Минимальная (низшая) отрицательная степень окисления для неметаллов определяется числом электронов, которых атому не хватает для завершения внешнего электронного слоя до октета (8 электронов). Атому фосфора (с 5 валентными электронами) необходимо принять 3 электрона. Следовательно, его минимальная отрицательная степень окисления равна $5 - 8 = -3$. Такую степень окисления фосфор проявляет в соединениях с менее электроотрицательными элементами — металлами или водородом.

Примером такого соединения является фосфин — $PH_3$. В этом соединении водород имеет степень окисления $+1$. Рассчитаем степень окисления фосфора ($y$):

$y + 3 \cdot (+1) = 0$

$y + 3 = 0$

$y = -3$

Ответ: Минимальная отрицательная степень окисления фосфора равна $-3$. Пример соединения: $PH_3$.