Условие задачи
Укажите степени окисления элементов в соединениях:
HCl, NH3, CuO, A12S3, SO2, NaNO3, BaSO4.
Решение
Ниже приведено подробное решение задачи по определению степеней окисления элементов в данных соединениях. Эта задача относится к неорганической химии, а именно к определению степеней окисления элементов с использованием общепринятых правил.
Правила, которые мы используем:
• Степень окисления чистого элемента равна 0.
• Сумма степеней окисления элементов в нейтральном соединении равна 0.
• В ионах сумма степеней окисления равна заряду иона.
• Обычно водород имеет степень окисления +1, кислород –2 (за исключением некоторых особых случаев).
Рассмотрим по очереди каждое соединение.
1. HCl
• Водород обычно имеет +1.
• Обозначим степень окисления хлора как x. Так как соединение нейтральное:
+1 + x = 0
отсюда x = –1.
Ответ: H: +1, Cl: –1.
2. NH₃
• Водород имеет +1 (для каждого атома).
• Обозначим степень окисления азота как x. Для аммиака:
x + 3 · (+1) = 0
x + 3 = 0
x = –3.
Ответ: N: –3, H: +1.
3. CuO
• Кислород имеет –2.
• Обозначим степень окисления меди как x. Для оксида меди:
x + (–2) = 0
x = +2.
Ответ: Cu: +2, O: –2.
4. A₁₂S₃
Заметим, что по записи A₁₂S₃ следует понимать соединение алюминия с серой, то есть Al₂S₃.
• Обычно алюминий имеет степень окисления +3. Проверим:
2 · (+3) + 3 · (степень окисления S) = 0
6 + 3 · (степень окисления S) = 0
3 · (степень окисления S) = –6
Степень окисления S = –2.
Ответ: Al: +3, S: –2.
5. SO₂
• Кислород имеет –2.
• Обозначим степень окисления серы как x. Составим уравнение:
x + 2 · (–2) = 0
x – 4 = 0
x = +4.
Ответ: S: +4, O: –2.
6. NaNO₃
Это натриевая соль азотной кислоты (натрий — натриевая соль, а NO₃⁻ — нитрат).
• Натрий всегда +1.
• Рассмотрим нитратный анион NO₃⁻:
Обозначим степень окисления азота как x, а кислород –2.
x + 3 · (–2) = –1
x – 6 = –1
x = +5.
Ответ: Na: +1, N: +5, O: –2.
7. BaSO₄
Это сульфат бария.
• Барий всегда имеет степень окисления +2.
• Рассмотрим сульфатный анион SO₄²⁻. Обозначим степень окисления серы как x и примем кислород –2:
x + 4 · (–2) = –2
x – 8 = –2
x = +6.
Ответ: Ba: +2, S: +6, O: –2.
Таким образом, конечные ответы по каждому соединению:
1. HCl: H = +1, Cl = –1.
2. NH₃: N = –3, H = +1.
3. CuO: Cu = +2, O = –2.
4. Al₂S₃: Al = +3, S = –2.
5. SO₂: S = +4, O = –2.
6. NaNO₃: Na = +1, N = +5, O = –2.
7. BaSO₄: Ba = +2, S = +6, O = –2.
Это и есть подробное решение задачи с использованием правил определения степеней окисления в неорганической химии.