Условие задачи

Чему равны низшая и высшая степени окисления: а) фтора; б) хлора?

Решение

Мы имеем дело с химией, а именно с определением степеней окисления элементов. При определении степеней окисления используются следующие базовые правила:

1. В заниженном состоянии (например, в простом веществе) степень окисления равна нулю.
2. В соединениях атомы обычно стремятся принимать те степени окисления, которые соответствуют их электроотрицательности.
3. Фтор – самый электроотрицательный элемент, поэтому в своих соединениях он всегда имеет степень окисления –1, никак не переходя в положительные значения.
4. Хлор может как забирать электроны (будучи отрицательной частью, при –1 в хлоридах), так и отдавать их, образуя положительные степени окисления (например, в оксидах – от +1 до +7).

Разберём по пунктам:

А) Фтор
– В простом веществе, F₂, каждый атом имеет степень окисления 0, но при составлении соединений с другими элементами правило электропривлекательности требует, чтобы фтор всегда приобретал степень окисления –1.
– Таким образом, если рассматривать степени окисления фтора в его соединениях, то единственная возможная степень – –1.
Ответ: наивысшая и наинизшая степень окисления для фтора равны –1.

Б) Хлор
– В простом веществе Cl₂ степень окисления равна 0, но в соединениях нас интересуют так называемые установившиеся степени окисления.
– Наименьшая степень окисления хлора в соединениях – –1 (например, в хлоридах, NaCl, KCl).
– Самая высокая степень окисления наблюдается в соединениях кислорода, где кислород всегда имеет степень окисления –2 (за исключением некоторых случаев). Тогда для соблюдения правила суммы степеней окисления в соединениях, например, в перхлорат-ионе ClO₄⁻, хлор должен иметь степень окисления +7.
– Пример: в ClO₄⁻ сумма степеней окисления равна:
(Ox)Cl + 4·(–2) = –1,
откуда Ox₍Cl₎ = –1 + 8 = +7.
Ответ: для хлора наименьшая степень окисления равна –1, а наивысшая – +7.

Таким образом, ответ задачи:
а) Фтор: и минимальная, и максимальная степень окисления равны –1;
б) Хлор: минимальная степень окисления равна –1, максимальная равна +7.