Номер 13, страница 55 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

13. Определите валентность и степень окисления кислорода в ионе гидроксония $H_3O^+$.

Валентность кислорода в ионе гидроксония $H_3O^+$

Валентность атома определяется числом химических связей, которые он образует. Ион гидроксония $H_3O^+$ образуется при присоединении протона $H^+$ к молекуле воды $H_2O$. В молекуле воды атом кислорода имеет валентность II, образуя две ковалентные связи с атомами водорода. У атома кислорода также есть две неподеленные электронные пары.

При образовании иона гидроксония атом кислорода предоставляет одну из своих неподеленных электронных пар для формирования третьей ковалентной связи с протоном $H^+$ по донорно-акцепторному механизму. В итоге атом кислорода в ионе $H_3O^+$ оказывается связанным с тремя атомами водорода. Так как все три связи (две обычные ковалентные и одна донорно-акцепторная) учитываются при определении валентности, валентность кислорода в ионе гидроксония равна III.

Ответ: валентность кислорода в ионе гидроксония $H_3O^+$ равна III.

Степень окисления кислорода в ионе гидроксония $H_3O^+$

Степень окисления – это условный заряд атома в соединении, вычисленный из предположения, что все связи являются ионными. Для расчета степени окисления (С.О.) кислорода воспользуемся правилами:

1. Сумма степеней окисления всех атомов в многоатомном ионе равна заряду этого иона.

2. Степень окисления водорода в большинстве соединений (кроме гидридов металлов) равна +1.

Обозначим неизвестную степень окисления кислорода за $x$. Ион гидроксония $H_3O^+$ имеет общий заряд +1. Составим и решим уравнение:

$С.О.(O) + 3 \cdot С.О.(H) = +1$

$x + 3 \cdot (+1) = +1$

$x + 3 = 1$

$x = 1 - 3$

$x = -2$

Таким образом, степень окисления атома кислорода в ионе гидроксония составляет -2.

Ответ: степень окисления кислорода в ионе гидроксония $H_3O^+$ равна -2.