Номер 9, страница 35 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

9. Определите степени окисления атомов в следующих кислотах: борная $H_3BO_3$, метафосфорная $(HPO_3)_n$, двухромовая $H_2Cr_2O_7$. Напишите уравнения ступенчатой диссоциации двухромовой кислоты, учитывая, что по первой ступени двухромовая кислота диссоциирует полностью, а по второй — частично.

Решение

Определение степеней окисления атомов в следующих кислотах

Для определения степеней окисления (с.о.) элементов в соединениях будем исходить из следующих правил: сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю; степень окисления водорода (H) в кислотах почти всегда равна +1; степень окисления кислорода (O) в кислотах и оксидах почти всегда равна -2.

1. Борная кислота $H_3BO_3$
Пусть степень окисления бора (B) равна $x$.
Составим уравнение, исходя из электронейтральности молекулы:
$3 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$
$3 + x - 6 = 0$
$x = +3$
Таким образом, степени окисления атомов: $\stackrel{+1}{H}_3\stackrel{+3}{B}\stackrel{-2}{O}_3$.

2. Метафосфорная кислота $(HPO_3)_n$
Определим с.о. для мономерного звена $HPO_3$. Пусть с.о. фосфора (P) равна $y$.
$1 \cdot (+1) + y + 3 \cdot (-2) = 0$
$1 + y - 6 = 0$
$y = +5$
Таким образом, степени окисления атомов в полимере: $(\stackrel{+1}{H}\stackrel{+5}{P}\stackrel{-2}{O}_3)_n$.

3. Двухромовая кислота $H_2Cr_2O_7$
Пусть с.о. хрома (Cr) равна $z$.
$2 \cdot (+1) + 2 \cdot z + 7 \cdot (-2) = 0$
$2 + 2z - 14 = 0$
$2z = 12$
$z = +6$
Таким образом, степени окисления атомов: $\stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+6}{Cr}_2\stackrel{-2}{O}_7$.

Ответ: Степени окисления в борной кислоте: $\stackrel{+1}{H}_3\stackrel{+3}{B}\stackrel{-2}{O}_3$; в метафосфорной кислоте: $(\stackrel{+1}{H}\stackrel{+5}{P}\stackrel{-2}{O}_3)_n$; в двухромовой кислоте: $\stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+6}{Cr}_2\stackrel{-2}{O}_7$.

Уравнения ступенчатой диссоциации двухромовой кислоты

Двухромовая кислота $H_2Cr_2O_7$ является двухосновной и диссоциирует в две ступени. Согласно условию, диссоциация по первой ступени полная (необратимый процесс), что характерно для сильных кислот, а по второй — частичная (обратимый процесс).

I ступень (полная диссоциация):
$H_2Cr_2O_7 \rightarrow H^+ + HCr_2O_7^-$

II ступень (частичная диссоциация):
$HCr_2O_7^- \rightleftharpoons H^+ + Cr_2O_7^{2-}$

Ответ:
I ступень: $H_2Cr_2O_7 \rightarrow H^+ + HCr_2O_7^-$
II ступень: $HCr_2O_7^- \rightleftharpoons H^+ + Cr_2O_7^{2-}$