Номер 54, страница 16 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

54. Для атомов каждого химического элемента укажите максимальную и минимальную степень окисления:

а) $Mg$, $B$, $Al$;

б) $H$, $Se$, $C$;

в) $Cl$, $Na$, $Se$;

г) $B$, $Si$, $P$;

д) $N$, $S$, $Br$;

е) $O$, $F$, $Se$.

Степень окисления — это условный заряд атома в молекуле, вычисленный из предположения, что все связи в соединении являются ионными. Для определения максимальной и минимальной степеней окисления можно использовать следующие общие правила:

• Максимальная (высшая) степень окисления для большинства элементов главных подгрупп численно равна номеру группы в Периодической системе Д.И. Менделеева. Она соответствует случаю, когда атом отдает все свои валентные электроны.
• Минимальная (низшая) степень окисления для металлов равна нулю (в виде простого вещества). Для неметаллов она обычно рассчитывается по формуле $N_{группы} - 8$ и соответствует приобретению электронов для завершения внешнего электронного слоя до октета (8 электронов).

Рассмотрим каждый случай отдельно.

а) Mg, B, Al;

Магний (Mg) — это щелочноземельный металл, расположенный во IIА группе. Как металл, его минимальная степень окисления равна $0$. Максимальная степень окисления равна номеру группы, то есть $+2$.

Бор (B) — элемент IIIА группы, металлоид. Его максимальная степень окисления равна номеру группы: $+3$. Минимальная отрицательная степень окисления равна $-3$ (например, в боридах металлов, $Mg_3B_2$).

Алюминий (Al) — металл, находящийся в IIIА группе. Его минимальная степень окисления, как у металла, равна $0$. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+3$.

Ответ: для Mg: максимальная $+2$, минимальная $0$; для B: максимальная $+3$, минимальная $-3$; для Al: максимальная $+3$, минимальная $0$.

б) H, Se, C;

Водород (H) — элемент IА группы. Он может как отдавать свой единственный электрон, проявляя степень окисления $+1$ (в соединениях с более электроотрицательными неметаллами), так и принимать электрон, проявляя степень окисления $-1$ (в гидридах металлов).

Селен (Se) — неметалл, халькоген, расположенный в VIА группе. Его максимальная степень окисления равна номеру группы: $+6$. Минимальная вычисляется как $6 - 8 = -2$.

Углерод (C) — неметалл IVА группы. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+4$ (например, в $CO_2$). Минимальная вычисляется как $4 - 8 = -4$ (например, в $CH_4$).

Ответ: для H: максимальная $+1$, минимальная $-1$; для Se: максимальная $+6$, минимальная $-2$; для C: максимальная $+4$, минимальная $-4$.

в) Cl, Na, Se;

Хлор (Cl) — неметалл, галоген, находится в VIIА группе. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+7$ (например, в $Cl_2O_7$). Минимальная: $7 - 8 = -1$.

Натрий (Na) — щелочной металл IА группы. Его минимальная степень окисления равна $0$. Максимальная (и единственная в соединениях) степень окисления равна номеру группы: $+1$.

Селен (Se) — неметалл VIА группы. Максимальная степень окисления: $+6$. Минимальная: $6 - 8 = -2$.

Ответ: для Cl: максимальная $+7$, минимальная $-1$; для Na: максимальная $+1$, минимальная $0$; для Se: максимальная $+6$, минимальная $-2$.

г) B, Si, P;

Бор (B) — элемент IIIА группы. Максимальная степень окисления: $+3$. Минимальная: $-3$.

Кремний (Si) — элемент IVА группы, металлоид. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+4$. Минимальная: $4 - 8 = -4$.

Фосфор (P) — неметалл VА группы. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+5$. Минимальная: $5 - 8 = -3$.

Ответ: для B: максимальная $+3$, минимальная $-3$; для Si: максимальная $+4$, минимальная $-4$; для P: максимальная $+5$, минимальная $-3$.

д) N, S, Br;

Азот (N) — неметалл VА группы. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+5$. Минимальная: $5 - 8 = -3$.

Сера (S) — неметалл VIА группы. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+6$. Минимальная: $6 - 8 = -2$.

Бром (Br) — неметалл, галоген VIIА группы. Максимальная степень окисления равна номеру группы: $+7$. Минимальная: $7 - 8 = -1$.

Ответ: для N: максимальная $+5$, минимальная $-3$; для S: максимальная $+6$, минимальная $-2$; для Br: максимальная $+7$, минимальная $-1$.

е) O, F, Se.

Кислород (O) — неметалл VIА группы, является исключением из общего правила. Его наиболее типичная степень окисления $-2$. Минимальная степень окисления равна $-2$. Максимальную положительную степень окисления $+2$ кислород проявляет только в соединении с фтором ($OF_2$).

Фтор (F) — неметалл VIIА группы, самое сильное исключение. Являясь самым электроотрицательным элементом, фтор во всех соединениях проявляет только степень окисления $-1$. Поэтому его минимальная степень окисления равна $-1$. Максимальная степень окисления равна $0$ (в простом веществе $F_2$).

Селен (Se) — неметалл VIА группы. Максимальная степень окисления: $+6$. Минимальная: $-2$.

Ответ: для O: максимальная $+2$, минимальная $-2$; для F: максимальная $0$, минимальная $-1$; для Se: максимальная $+6$, минимальная $-2$.