Номер 7-29, страница 87 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

7-29. Приведите примеры веществ, в которых степень окисления выбранных вами элементов равна а) $0$; б) $+3$; в) $+6$; г) $-2$; д) $-3$.

а) 0;

Степень окисления, равную нулю, имеют атомы химических элементов в составе простых веществ. Простое вещество — это вещество, состоящее из атомов одного химического элемента. Примерами могут служить любые металлы и неметаллы в свободном состоянии, например, железо ($Fe^0$), медь ($Cu^0$), водород ($H_2^0$), кислород ($O_2^0$), азот ($N_2^0$).

Ответ: железо ($Fe$), кислород ($O_2$), азот ($N_2$).

б) +3;

Степень окисления +3 характерна для многих металлов (например, алюминия, железа, хрома) и некоторых неметаллов (например, фосфора, азота) в их соединениях. Например, в оксиде алюминия ($Al_2O_3$) кислород имеет степень окисления -2. Суммарная степень окисления в молекуле равна нулю. Пусть степень окисления алюминия $x$, тогда составляем уравнение: $2 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$, откуда $2x=6$ и $x=+3$. Формула с указанием степеней окисления: $Al_2^{+3}O_3^{-2}$. Другой пример — хлорид железа(III) ($FeCl_3$), где хлор, как более электроотрицательный элемент, имеет степень окисления -1, а железо, соответственно, +3 ($Fe^{+3}Cl_3^{-1}$).

Ответ: алюминий в оксиде алюминия ($Al_2O_3$), железо в хлориде железа(III) ($FeCl_3$).

в) +6;

Высшую степень окисления +6 проявляют элементы VIA группы, такие как сера, а также некоторые переходные металлы, например, хром. Например, в оксиде серы(VI) ($SO_3$) кислород имеет степень окисления -2, следовательно, для сохранения электронейтральности молекулы степень окисления серы равна +6 ($S^{+6}O_3^{-2}$). В серной кислоте ($H_2SO_4$) водород имеет степень окисления +1, а кислород -2. Пусть степень окисления серы $y$, тогда $2 \cdot (+1) + y + 4 \cdot (-2) = 0$, откуда $2 + y - 8 = 0$ и $y=+6$. Формула с указанием степеней окисления: $H_2^{+1}S^{+6}O_4^{-2}$.

Ответ: сера в оксиде серы(VI) ($SO_3$) и в серной кислоте ($H_2SO_4$), хром в дихромате калия ($K_2Cr_2O_7$).

г) -2;

Степень окисления -2 является наиболее характерной для кислорода в большинстве его соединений (оксидах, основаниях, кислотах, солях), за исключением пероксидов, надпероксидов и фторидов кислорода. Также это низшая степень окисления для других элементов VIA группы, например, серы. В молекуле воды ($H_2O$) водород имеет степень окисления +1, поэтому степень окисления кислорода равна -2 ($H_2^{+1}O^{-2}$). В сероводороде ($H_2S$) водород, как менее электроотрицательный элемент, также имеет степень окисления +1, поэтому степень окисления серы равна -2 ($H_2^{+1}S^{-2}$).

Ответ: кислород в воде ($H_2O$), сера в сероводороде ($H_2S$).

д) -3.

Низшую степень окисления -3 проявляют элементы VA группы, такие как азот и фосфор, в соединениях с менее электроотрицательными элементами (водородом или металлами). Например, в аммиаке ($NH_3$) водород имеет степень окисления +1, следовательно, степень окисления азота равна -3 ($N^{-3}H_3^{+1}$). В нитриде магния ($Mg_3N_2$) магний, как металл IIA группы, имеет постоянную степень окисления +2. Пусть степень окисления азота $y$, тогда $3 \cdot (+2) + 2 \cdot y = 0$, откуда $6 + 2y = 0$ и $y=-3$. Формула с указанием степеней окисления: $Mg_3^{+2}N_2^{-3}$.

Ответ: азот в аммиаке ($NH_3$), фосфор в фосфине ($PH_3$).