Номер 2, страница 54 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. Степень окисления — это ________ .

Степень окисления — это условный заряд атома в молекуле или ионе, вычисленный из предположения, что все химические связи в соединении являются предельно полярными, то есть ионными. Это означает, что общие электронные пары полностью смещены к более электроотрицательным атомам.

Степень окисления является формальной величиной, которая может не совпадать с реальным зарядом атома. Однако это понятие широко используется для классификации химических соединений, описания и уравнивания окислительно-восстановительных реакций (ОВР), а также в номенклатуре неорганических веществ.

Правила определения степеней окисления:

1. Степень окисления атомов в простых веществах (например, $O_2$, $Fe$, $Na$, $Cl_2$) всегда равна нулю.

2. Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю. В сложном ионе эта сумма равна заряду иона.

3. Фтор (F) как самый электроотрицательный элемент во всех своих соединениях имеет степень окисления -1.

4. Щелочные металлы (IA группа: Li, Na, K и др.) в соединениях всегда проявляют степень окисления +1, а щелочноземельные металлы (IIA группа: Mg, Ca, Ba и др.) — +2. Алюминий (Al) — как правило, +3.

5. Водород (H) в большинстве соединений имеет степень окисления +1. Исключение составляют гидриды металлов (например, $NaH$, $CaH_2$), где его степень окисления равна -1.

6. Кислород (O) в большинстве соединений имеет степень окисления -2. Исключениями являются:

- пероксиды (например, $H_2O_2$, $Na_2O_2$), где степень окисления кислорода равна -1;

- надпероксиды (например, $KO_2$), где она равна -1/2;

- соединения с фтором (например, $OF_2$), где кислород имеет положительную степень окисления +2.

7. Для остальных элементов степень окисления определяется расчётным путём на основе перечисленных правил.

Примеры расчёта:

а) Найти степень окисления марганца (Mn) в перманганате калия ($KMnO_4$).

Молекула $KMnO_4$ электронейтральна, сумма степеней окисления всех атомов равна 0. Калий (K) — щелочной металл, его степень окисления +1. Кислород (O) имеет степень окисления -2. Пусть степень окисления марганца (Mn) равна $x$.

Составим уравнение:

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

$ 1 + x - 8 = 0 $

$ x - 7 = 0 $

$ x = +7 $

Степень окисления марганца в $KMnO_4$ равна +7.

Ответ: +7.

б) Найти степень окисления хрома (Cr) в дихромат-ионе ($Cr_2O_7^{2-}$).

Это ион с общим зарядом 2-, поэтому сумма степеней окисления всех атомов в нём равна -2. Степень окисления кислорода (O) — -2. Пусть степень окисления хрома (Cr) равна $x$.

Составим уравнение:

$ 2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = -2 $

$ 2x - 14 = -2 $

$ 2x = -2 + 14 $

$ 2x = 12 $

$ x = +6 $

Степень окисления хрома в $Cr_2O_7^{2-}$ равна +6.

Ответ: +6.