Номер 4, страница 78 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава II. Химические реакции. Параграф 14. Окислительно-восстановительные реакции. Примените свои знания - номер 4, страница 78.

Условие.

4. Рассчитайте степени окисления элементов в веществах: $H_2SO_4$, $H_2SO_3$, $Al_2(SO_4)_3$, $Ca_3(PO_4)_2$, $H_4P_2O_7$, $C_2H_2$, $C_6H_6$, $HCHO$.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Ряд химических веществ: $H_2SO_4$, $H_2SO_3$, $Al_2(SO_4)_3$, $Ca_3(PO_4)_2$, $H_4P_2O_7$, $C_2H_2$, $C_6H_6$, $HCHO$.

Найти:

Степени окисления всех химических элементов в каждом из данных веществ.

Решение:

Для нахождения степеней окисления будем придерживаться следующих правил:

• Суммарная степень окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления водорода (H) в соединениях с неметаллами почти всегда равна +1.
• Степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений равна -2.
• Степень окисления металлов главных подгрупп (I, II, III групп) в соединениях постоянна и равна номеру группы со знаком плюс.

H₂SO₄

В молекуле серной кислоты $H_2SO_4$ степени окисления водорода и кислорода являются постоянными для данного класса соединений: у H она +1, у O -2. Обозначим степень окисления серы (S) за $x$. Так как молекула электронейтральна, сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю.

Составим и решим уравнение:

$2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$

$2 + x - 8 = 0$

$x - 6 = 0$

$x = +6$

Ответ: $H_2^{+1}S^{+6}O_4^{-2}$.

H₂SO₃

В молекуле сернистой кислоты $H_2SO_3$ степени окисления водорода (+1) и кислорода (-2) также известны. Обозначим степень окисления серы (S) за $x$.

Составим и решим уравнение:

$2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$

$2 + x - 6 = 0$

$x - 4 = 0$

$x = +4$

Ответ: $H_2^{+1}S^{+4}O_3^{-2}$.

Al₂(SO₄)₃

В сульфате алюминия $Al_2(SO_4)_3$ алюминий (Al) находится в IIIА группе, его степень окисления постоянна и равна +3. Кислород (O) имеет степень окисления -2. Найдем степень окисления серы (S), обозначив её за $x$.

Составим уравнение для всей молекулы:

$2 \cdot (+3) + 3 \cdot x + (3 \cdot 4) \cdot (-2) = 0$

$6 + 3x - 24 = 0$

$3x - 18 = 0$

$3x = 18$

$x = +6$

Ответ: $Al_2^{+3}(S^{+6}O_4^{-2})_3$.

Ca₃(PO₄)₂

В фосфате кальция $Ca_3(PO_4)_2$ кальций (Ca) - щелочноземельный металл (IIA группа), его степень окисления постоянна и равна +2. Степень окисления кислорода (O) равна -2. Обозначим степень окисления фосфора (P) за $x$.

Составим и решим уравнение:

$3 \cdot (+2) + 2 \cdot x + (2 \cdot 4) \cdot (-2) = 0$

$6 + 2x - 16 = 0$

$2x - 10 = 0$

$2x = 10$

$x = +5$

Ответ: $Ca_3^{+2}(P^{+5}O_4^{-2})_2$.

H₄P₂O₇

В пирофосфорной кислоте $H_4P_2O_7$ степени окисления водорода (+1) и кислорода (-2) известны. Обозначим степень окисления фосфора (P) за $x$.

Составим и решим уравнение:

$4 \cdot (+1) + 2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$

$4 + 2x - 14 = 0$

$2x - 10 = 0$

$2x = 10$

$x = +5$

Ответ: $H_4^{+1}P_2^{+5}O_7^{-2}$.

C₂H₂

В ацетилене $C_2H_2$ водород (H) имеет степень окисления +1 (так как связан с менее электроотрицательным углеродом). Обозначим степень окисления углерода (C) за $x$.

Составим и решим уравнение:

$2 \cdot x + 2 \cdot (+1) = 0$

$2x + 2 = 0$

$2x = -2$

$x = -1$

Ответ: $C_2^{-1}H_2^{+1}$.

C₆H₆

В бензоле $C_6H_6$ водород (H) также имеет степень окисления +1. Обозначим среднюю степень окисления углерода (C) за $x$.

Составим и решим уравнение:

$6 \cdot x + 6 \cdot (+1) = 0$

$6x + 6 = 0$

$6x = -6$

$x = -1$

Ответ: $C_6^{-1}H_6^{+1}$.

HCHO

В формальдегиде (метанале) $HCHO$ степени окисления водорода (+1) и кислорода (-2) известны. Обозначим степень окисления углерода (C) за $x$.

Составим и решим уравнение:

$1 \cdot x + 2 \cdot (+1) + 1 \cdot (-2) = 0$

$x + 2 - 2 = 0$

$x = 0$

Ответ: $C^{0}H_2^{+1}O^{-2}$.