Номер 7-24, страница 86 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

7-24. Определите степени окисления каждого элемента в соединениях:

a) $N_2$

$N_2O$

$NO_2$

$N_2O_3$

$NH_3$

б) $NaNO_2$

$Ca(NO_3)_2$

$Cr(NO_3)_3$

$BaMnO_4$

$Ba(MnO_4)_2$

в) $KClO_3$

$Na_3PO_4$

$CrPO_4$

$Ca(ClO)_2$

$Mg(ClO_2)_2$

г) $ZnSiO_3$

$Ag_2CO_3$

$SrCrO_4$

$Cu_3(AsO_4)_2$

$NH_4Cl$

Для определения степеней окисления элементов в соединениях будем использовать следующие правила:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления элемента в простом веществе равна нулю.
• Степень окисления щелочных металлов (Li, Na, K и др.) в соединениях всегда +1, а щелочноземельных (Ca, Sr, Ba, Mg и др.) — +2.
• Степень окисления кислорода в большинстве соединений равна -2.
• Степень окисления водорода в большинстве соединений равна +1.

а) $N_2$ — простое вещество (азот), поэтому степень окисления азота равна 0. Запись: $N_2^0$.

$N_2O$ — оксид азота(I). Степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$. Составляем уравнение, исходя из того, что молекула электронейтральна: $2 \cdot x + (-2) = 0$. Отсюда $2x = 2$, $x = +1$. Запись: $N_2^{+1}O^{-2}$.

$NO_2$ — оксид азота(IV). Степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$. Уравнение: $x + 2 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $x - 4 = 0$, $x = +4$. Запись: $N^{+4}O_2^{-2}$.

$N_2O_3$ — оксид азота(III). Степень окисления кислорода (O) равна -2. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$. Уравнение: $2 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2x - 6 = 0$, $x = +3$. Запись: $N_2^{+3}O_3^{-2}$.

$NH_3$ — аммиак. Степень окисления водорода (H) в соединениях с неметаллами равна +1. Пусть степень окисления азота (N) равна $x$. Уравнение: $x + 3 \cdot (+1) = 0$. Отсюда $x + 3 = 0$, $x = -3$. Запись: $N^{-3}H_3^{+1}$.

Ответ: $N_2$: N(0); $N_2O$: N(+1), O(-2); $NO_2$: N(+4), O(-2); $N_2O_3$: N(+3), O(-2); $NH_3$: N(-3), H(+1).

б) $NaNO_2$ — нитрит натрия. Na — щелочной металл, его степень окисления +1. O — кислород, -2. Пусть степень окисления N равна $x$. Уравнение: $(+1) + x + 2 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $1 + x - 4 = 0$, $x = +3$. Запись: $Na^{+1}N^{+3}O_2^{-2}$.

$Ca(NO_3)_2$ — нитрат кальция. Ca — щелочноземельный металл, его степень окисления +2. O — кислород, -2. Пусть степень окисления N равна $x$. Уравнение для всей молекулы: $(+2) + 2 \cdot (x + 3 \cdot (-2)) = 0$. Рассчитаем для нитрат-иона $NO_3^{-}$ (заряд -1): $x + 3 \cdot (-2) = -1$, откуда $x-6=-1$, $x = +5$. Запись: $Ca^{+2}(N^{+5}O_3^{-2})_2$.

$Cr(NO_3)_3$ — нитрат хрома(III). Нитрат-ион $NO_3^{-}$ имеет заряд -1. Так как в формуле три нитрат-иона, их суммарный заряд -3. Следовательно, степень окисления хрома (Cr) равна +3. В нитрат-ионе степени окисления, как и в предыдущем случае: N(+5), O(-2). Запись: $Cr^{+3}(N^{+5}O_3^{-2})_3$.

$BaMnO_4$ — манганат бария. Ba — щелочноземельный металл, его степень окисления +2. O — кислород, -2. Пусть степень окисления Mn равна $x$. Уравнение: $(+2) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + x - 8 = 0$, $x = +6$. Запись: $Ba^{+2}Mn^{+6}O_4^{-2}$.

$Ba(MnO_4)_2$ — перманганат бария. Ba — щелочноземельный металл, +2. O — кислород, -2. Перманганат-ион $MnO_4^{-}$ имеет заряд -1. Пусть степень окисления Mn равна $x$. Уравнение для иона: $x + 4 \cdot (-2) = -1$. Отсюда $x - 8 = -1$, $x = +7$. Запись: $Ba^{+2}(Mn^{+7}O_4^{-2})_2$.

Ответ: $NaNO_2$: Na(+1), N(+3), O(-2); $Ca(NO_3)_2$: Ca(+2), N(+5), O(-2); $Cr(NO_3)_3$: Cr(+3), N(+5), O(-2); $BaMnO_4$: Ba(+2), Mn(+6), O(-2); $Ba(MnO_4)_2$: Ba(+2), Mn(+7), O(-2).

в) $KClO_3$ — хлорат калия. K — щелочной металл, +1. O — кислород, -2. Пусть степень окисления Cl равна $x$. Уравнение: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $1 + x - 6 = 0$, $x = +5$. Запись: $K^{+1}Cl^{+5}O_3^{-2}$.

$Na_3PO_4$ — фосфат натрия. Na — щелочной металл, +1. O — кислород, -2. Пусть степень окисления P равна $x$. Уравнение: $3 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $3 + x - 8 = 0$, $x = +5$. Запись: $Na_3^{+1}P^{+5}O_4^{-2}$.

$CrPO_4$ — фосфат хрома(III). Фосфат-ион $PO_4^{3-}$ имеет заряд -3. Следовательно, степень окисления хрома (Cr) равна +3. В фосфат-ионе: P(+5), O(-2), как в предыдущем примере. Запись: $Cr^{+3}P^{+5}O_4^{-2}$.

$Ca(ClO)_2$ — гипохлорит кальция. Ca — щелочноземельный металл, +2. Гипохлорит-ион $ClO^{-}$ имеет заряд -1. O — кислород, -2. Пусть степень окисления Cl равна $x$. Уравнение для иона: $x + (-2) = -1$, $x = +1$. Запись: $Ca^{+2}(Cl^{+1}O^{-2})_2$.

$Mg(ClO_2)_2$ — хлорит магния. Mg — щелочноземельный металл, +2. Хлорит-ион $ClO_2^{-}$ имеет заряд -1. O — кислород, -2. Пусть степень окисления Cl равна $x$. Уравнение для иона: $x + 2 \cdot (-2) = -1$. Отсюда $x - 4 = -1$, $x = +3$. Запись: $Mg^{+2}(Cl^{+3}O_2^{-2})_2$.

Ответ: $KClO_3$: K(+1), Cl(+5), O(-2); $Na_3PO_4$: Na(+1), P(+5), O(-2); $CrPO_4$: Cr(+3), P(+5), O(-2); $Ca(ClO)_2$: Ca(+2), Cl(+1), O(-2); $Mg(ClO_2)_2$: Mg(+2), Cl(+3), O(-2).

г) $ZnSiO_3$ — силикат цинка. Степень окисления цинка (Zn) в соединениях +2. O — кислород, -2. Пусть степень окисления Si равна $x$. Уравнение: $(+2) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + x - 6 = 0$, $x = +4$. Запись: $Zn^{+2}Si^{+4}O_3^{-2}$.

$Ag_2CO_3$ — карбонат серебра. Степень окисления серебра (Ag) в соединениях +1. O — кислород, -2. Пусть степень окисления C равна $x$. Уравнение: $2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + x - 6 = 0$, $x = +4$. Запись: $Ag_2^{+1}C^{+4}O_3^{-2}$.

$SrCrO_4$ — хромат стронция. Sr — щелочноземельный металл, +2. O — кислород, -2. Пусть степень окисления Cr равна $x$. Уравнение: $(+2) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + x - 8 = 0$, $x = +6$. Запись: $Sr^{+2}Cr^{+6}O_4^{-2}$.

$Cu_3(AsO_4)_2$ — арсенат меди(II). Арсенат-ион $AsO_4^{3-}$ имеет заряд -3. Два иона дают заряд -6. Три атома меди (Cu) должны иметь суммарный заряд +6, чтобы молекула была нейтральной. Значит, степень окисления каждого атома Cu равна $+6/3 = +2$. В ионе $AsO_4^{3-}$: O(-2), пусть степень окисления As равна $x$. Уравнение для иона: $x + 4 \cdot (-2) = -3$, откуда $x = +5$. Запись: $Cu_3^{+2}(As^{+5}O_4^{-2})_2$.

$NH_4Cl$ — хлорид аммония. Соединение состоит из иона аммония $NH_4^{+}$ и хлорид-иона $Cl^{-}$. Степень окисления хлора в хлоридах -1. В ионе $NH_4^{+}$: H имеет степень окисления +1. Пусть степень окисления N равна $x$. Сумма степеней окисления равна заряду иона: $x + 4 \cdot (+1) = +1$. Отсюда $x + 4 = 1$, $x = -3$. Запись: $N^{-3}H_4^{+1}Cl^{-1}$.

Ответ: $ZnSiO_3$: Zn(+2), Si(+4), O(-2); $Ag_2CO_3$: Ag(+1), C(+4), O(-2); $SrCrO_4$: Sr(+2), Cr(+6), O(-2); $Cu_3(AsO_4)_2$: Cu(+2), As(+5), O(-2); $NH_4Cl$: N(-3), H(+1), Cl(-1).