Номер 444, страница 87 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

444. Определите степень окисления атомов фосфора в следующих веществах:

а) $P_2O_5$, $PH_3$, $PCl_5$;

б) $Li_3P$, $P_2O_3$, $H_3PO_4$;

в) $HPO_3$, $(NH_4)_3PO_4$, $P_4$;

г) $PCl_3$, $Mg_3P_2$, $Ca(H_2PO_4)_2$.

Для определения степени окисления атомов химических элементов в соединениях будем использовать следующие основные правила:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления атома в простом веществе равна нулю.
• Степень окисления щелочных металлов (IА группа) в соединениях всегда +1, а щелочноземельных (IIА группа) — +2.
• Степень окисления водорода в большинстве соединений равна +1 (кроме гидридов металлов).
• Степень окисления кислорода в большинстве соединений равна -2 (кроме пероксидов, надпероксидов и фторида кислорода).
• Степень окисления более электроотрицательного элемента в бинарном соединении отрицательна.
• Сумма степеней окисления всех атомов в ионе равна заряду иона.

а) P₂O₅, PH₃, PCl₅

В оксиде фосфора(V) $P_2O_5$: степень окисления кислорода равна -2. Пусть степень окисления фосфора $x$. Так как молекула электронейтральна, сумма степеней окисления равна нулю: $2 \cdot x + 5 \cdot (-2) = 0$ $2x - 10 = 0$ $x = +5$.

В фосфине $PH_3$: степень окисления водорода +1. Пусть степень окисления фосфора $x$: $x + 3 \cdot (+1) = 0$ $x + 3 = 0$ $x = -3$.

В хлориде фосфора(V) $PCl_5$: хлор более электроотрицателен, чем фосфор, его степень окисления -1. Пусть степень окисления фосфора $x$: $x + 5 \cdot (-1) = 0$ $x - 5 = 0$ $x = +5$.

Ответ: в $P_2O_5$ степень окисления фосфора +5, в $PH_3$ — -3, в $PCl_5$ — +5.

б) Li₃P, P₂O₃, H₃PO₄

В фосфиде лития $Li_3P$: литий — щелочной металл, его степень окисления +1. Пусть степень окисления фосфора $x$: $3 \cdot (+1) + x = 0$ $3 + x = 0$ $x = -3$.

В оксиде фосфора(III) $P_2O_3$: степень окисления кислорода -2. Пусть степень окисления фосфора $x$: $2 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$ $2x - 6 = 0$ $x = +3$.

В ортофосфорной кислоте $H_3PO_4$: степень окисления водорода +1, кислорода -2. Пусть степень окисления фосфора $x$: $3 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$ $3 + x - 8 = 0$ $x = +5$.

Ответ: в $Li_3P$ степень окисления фосфора -3, в $P_2O_3$ — +3, в $H_3PO_4$ — +5.

в) HPO₃, (NH₄)₃PO₄, P₄

В метафосфорной кислоте $HPO_3$: степень окисления водорода +1, кислорода -2. Пусть степень окисления фосфора $x$: $+1 + x + 3 \cdot (-2) = 0$ $1 + x - 6 = 0$ $x = +5$.

В фосфате аммония $(NH_4)_3PO_4$: это соль, состоящая из ионов аммония $NH_4^+$ и фосфат-иона $PO_4^{3-}$. Рассчитаем степень окисления фосфора в фосфат-ионе. Сумма степеней окисления равна заряду иона (-3). Степень окисления кислорода -2. Пусть степень окисления фосфора $x$: $x + 4 \cdot (-2) = -3$ $x - 8 = -3$ $x = +5$.

В белом фосфоре $P_4$: это простое вещество, поэтому степень окисления атомов фосфора в нем равна 0.

Ответ: в $HPO_3$ степень окисления фосфора +5, в $(NH_4)_3PO_4$ — +5, в $P_4$ — 0.

г) PCl₃, Mg₃P₂, Ca(H₂PO₄)₂

В хлориде фосфора(III) $PCl_3$: степень окисления хлора -1. Пусть степень окисления фосфора $x$: $x + 3 \cdot (-1) = 0$ $x - 3 = 0$ $x = +3$.

В фосфиде магния $Mg_3P_2$: магний — щелочноземельный металл, его степень окисления +2. Пусть степень окисления фосфора $x$: $3 \cdot (+2) + 2 \cdot x = 0$ $6 + 2x = 0$ $x = -3$.

В дигидрофосфате кальция $Ca(H_2PO_4)_2$: это соль, состоящая из иона кальция $Ca^{2+}$ и дигидрофосфат-ионов $H_2PO_4^{-}$. Рассчитаем степень окисления фосфора в ионе $H_2PO_4^{-}$. Сумма степеней окисления равна заряду иона (-1). Степень окисления водорода +1, кислорода -2. Пусть степень окисления фосфора $x$: $2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = -1$ $2 + x - 8 = -1$ $x - 6 = -1$ $x = +5$.

Ответ: в $PCl_3$ степень окисления фосфора +3, в $Mg_3P_2$ — -3, в $Ca(H_2PO_4)_2$ — +5.