Номер 2, страница 83 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. Какую величину называют степенью окисления? Основываясь на положении элементов в Периодической системе, обоснуйте расстановку степеней окисления в формулах веществ, приведённых ниже:

$\overset{0}{\text{H}}_2$, $\overset{+1}{\text{H}}_2\overset{-2}{\text{O}}$, $\overset{0}{\text{O}}_2$, $\overset{+2}{\text{Ca}}\overset{-2}{\text{O}}$, $\overset{+1}{\text{Na}}_2\overset{-2}{\text{O}}$, $\overset{0}{\text{Cl}}_2$, $\overset{+1}{\text{H}}\overset{-1}{\text{Cl}}$, $\overset{+1}{\text{Na}}\overset{-1}{\text{Cl}}$, $\overset{+3}{\text{Al}}\overset{-1}{\text{Cl}}_3$, $\overset{+1}{\text{Cl}}_2\overset{-2}{\text{O}}$, $\overset{+1}{\text{H}}_2\overset{-2}{\text{S}}$, $\overset{+2}{\text{Mg}}\overset{-2}{\text{S}}$, $\overset{0}{\text{Al}}$, $\overset{+3}{\text{Al}}\overset{-3}{\text{P}}$.

Степенью окисления называют условный заряд атома в химическом соединении, вычисленный на основе предположения, что все связи в этом соединении являются ионными (то есть все связывающие электронные пары полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов). Это чисто формальная величина, которая помогает описывать окислительно-восстановительные реакции и классифицировать вещества.

Обоснование расстановки степеней окисления в приведённых формулах основывается на положении элементов в Периодической системе и ряде правил определения степеней окисления:

H₂

Водород — это простое вещество, молекула которого состоит из атомов одного химического элемента. Связь между атомами является ковалентной неполярной, поэтому смещения электронной плотности не происходит. Степень окисления атомов в простых веществах всегда равна нулю.

Ответ: $\overset{0}{H_2}$

H₂O

Кислород (O) находится в VIA группе и является более электроотрицательным элементом, чем водород (H) из IA группы. Поэтому кислород принимает 2 электрона, и его степень окисления равна -2 (типичная для оксидов). Водород отдаёт 1 электрон, и его степень окисления +1. Молекула электронейтральна: $2 \cdot (+1) + 1 \cdot (-2) = 0$.

Ответ: $\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O}$

O₂

Кислород — это простое вещество, образованное атомами одного элемента. Степень окисления каждого атома кислорода равна нулю.

Ответ: $\overset{0}{O_2}$

CaO

Кальций (Ca) — металл IIA группы (щелочноземельный), его постоянная степень окисления в соединениях равна +2. Кислород в оксидах обычно имеет степень окисления -2. Сумма степеней окисления в молекуле равна нулю: $(+2) + (-2) = 0$.

Ответ: $\overset{+2}{Ca}\overset{-2}{O}$

Na₂O

Натрий (Na) — металл IA группы (щелочной), его постоянная степень окисления в соединениях равна +1. Степень окисления кислорода в оксидах -2. Сумма степеней окисления в молекуле: $2 \cdot (+1) + (-2) = 0$.

Ответ: $\overset{+1}{Na_2}\overset{-2}{O}$

Cl₂

Хлор — это простое вещество, состоящее из атомов одного элемента. Степень окисления каждого атома хлора равна нулю.

Ответ: $\overset{0}{Cl_2}$

HCl

Хлор (Cl) находится в VIIA группе и является более электроотрицательным элементом, чем водород (H). Поэтому хлор принимает электрон, и его степень окисления равна -1. Водород, соответственно, отдаёт электрон и имеет степень окисления +1. Сумма степеней окисления: $(+1) + (-1) = 0$.

Ответ: $\overset{+1}{H}\overset{-1}{Cl}$

NaCl

Натрий (Na) — щелочной металл (IA группа) с постоянной степенью окисления +1. Хлор (Cl) — галоген (VIIA группа). В соединениях с металлами он проявляет свою низшую степень окисления, равную -1. Сумма степеней окисления: $(+1) + (-1) = 0$.

Ответ: $\overset{+1}{Na}\overset{-1}{Cl}$

AlCl₃

Алюминий (Al) — металл IIIA группы, его постоянная степень окисления в соединениях равна +3. Хлор (Cl) в соединении с менее электроотрицательным алюминием проявляет степень окисления -1. Молекула электронейтральна: $(+3) + 3 \cdot (-1) = 0$.

Ответ: $\overset{+3}{Al}\overset{-1}{Cl_3}$

Cl₂O

Кислород (O) является более электроотрицательным элементом, чем хлор (Cl). Поэтому степень окисления кислорода равна -2. Так как молекула электронейтральна, суммарная степень окисления равна 0. Степень окисления хлора ($x$) находится из уравнения: $2x + (-2) = 0$, откуда $x = +1$.

Ответ: $\overset{+1}{Cl_2}\overset{-2}{O}$

H₂S

Сера (S) находится в VIA группе и более электроотрицательна, чем водород (H). В соединениях с водородом и металлами сера проявляет свою низшую степень окисления, равную (номер группы - 8), то есть $6 - 8 = -2$. Степень окисления водорода +1. Проверка: $2 \cdot (+1) + (-2) = 0$.

Ответ: $\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{S}$

MgS

Магний (Mg) — металл IIA группы, его постоянная степень окисления +2. Сера (S) из VIA группы в соединении с металлом проявляет низшую степень окисления -2. Сумма степеней окисления: $(+2) + (-2) = 0$.

Ответ: $\overset{+2}{Mg}\overset{-2}{S}$

Al

Алюминий — это простое вещество (металл). Степень окисления атомов в простых веществах всегда равна нулю.

Ответ: $\overset{0}{Al}$

AlP

Алюминий (Al) — металл IIIA группы, его постоянная степень окисления +3. Фосфор (P) находится в VA группе. В соединении с металлом он проявляет низшую степень окисления, равную (номер группы - 8), то есть $5 - 8 = -3$. Сумма степеней окисления: $(+3) + (-3) = 0$.

Ответ: $\overset{+3}{Al}\overset{-3}{P}$