Условие задачи

Укажите валентности элементов в соединениях:а) CF4, V2O5, ZnCl2, CuO, Cu2O, Mg3P2;б) CaBr2, SO2, As2O5, Al2S3, Ba3P2, FeO;в) NO, N2O3, SO3, Na2S, SF6, BBr3;г) Na3N, P2O5, BaCl2, Mg3P2, PbO2, PbO.

Решение

Ниже представлено подробное решение задачи по определению валентностей (окислительных чисел) элементов в данных соединениях. Правила таковы: сумма оксидных чисел всех атомов в нейтральном соединении равна нулю, а для одноимённого иона – равна его заряду. Также известны типичные значения: F всегда равен –1, O – –2 (за исключением пероксидов и других особых случаев), щёлочные металлы (Na, K, Ca, Ba и т.п.) – всегда +1 или +2, а водород – обычно +1. В случае с элементами, у которых может быть несколько значений, их оксидное число определяется из уравнения баланса.

Ниже приведено подробное решение для каждой группы соединений.

─────────────────────────────
Часть (а): CF₄, V₂O₅, ZnCl₂, CuO, Cu₂O, Mg₃P₂

1. CF₄
– Фтор в соединениях всегда имеет оксидное число –1.
Обозначим оксидное число углерода за x. Тогда:
x + 4×(–1) = 0
x – 4 = 0
x = +4
Ответ: C(+4) и F(–1).

2. V₂O₅
– Кислород всегда –2. Обозначим оксидное число ванадия за x.
Уравнение: 2×x + 5×(–2) = 0
2x – 10 = 0
2x = 10
x = +5
Ответ: V(+5) и O(–2).

3. ZnCl₂
– Хлор обычно –1. Обозначим оксидное число цинка за x.
Уравнение: x + 2×(–1) = 0
x – 2 = 0
x = +2
Ответ: Zn(+2) и Cl(–1).

4. CuO
– Оксид кислорода – –2. Обозначим оксидное число меди за x.
Уравнение: x + (–2) = 0
x = +2
Ответ: Cu(+2) и O(–2).

5. Cu₂O
– Оксид кислорода – –2. Пусть оксидное число меди равно x.
Уравнение: 2×x + (–2) = 0
2x – 2 = 0
2x = 2
x = +1
Ответ: Cu(+1) и O(–2).

6. Mg₃P₂
– Магний (щёлочной металл) всегда +2. Оксидное число фосфора обозначим x.
Уравнение: 3×(+2) + 2×x = 0
6 + 2x = 0
2x = –6
x = –3
Ответ: Mg(+2) и P(–3).

─────────────────────────────
Часть (б): CaBr₂, SO₂, As₂O₅, Al₂S₃, Ba₃P₂, FeO

1. CaBr₂
– Щёлочной металл кальций всегда +2, а бром обычно –1.
Ответ: Ca(+2) и Br(–1).

2. SO₂
– Кислород – –2. Обозначим оксидное число серы за x.
Уравнение: x + 2×(–2) = 0
x – 4 = 0
x = +4
Ответ: S(+4) и O(–2).

3. As₂O₅
– Кислород – –2. Пусть оксидное число мышьяка равно x.
Уравнение: 2×x + 5×(–2) = 0
2x – 10 = 0
2x = 10
x = +5
Ответ: As(+5) и O(–2).

4. Al₂S₃
– Алюминий обычно +3, а сера – –2. Проверим:
2×(+3) + 3×(–2) = 6 – 6 = 0
Ответ: Al(+3) и S(–2).

5. Ba₃P₂
– Барий всегда +2. Обозначим оксидное число фосфора за x.
Уравнение: 3×(+2) + 2×x = 0
6 + 2x = 0
2x = –6
x = –3
Ответ: Ba(+2) и P(–3).

6. FeO
– Оксид кислорода – –2. Пусть оксидное число железа равно x.
Уравнение: x + (–2) = 0
x = +2
Ответ: Fe(+2) и O(–2).

─────────────────────────────
Часть (в): NO, N₂O₃, SO₃, Na₂S, SF₆, BBr₃

1. NO
– Оксид кислорода – –2. Обозначим оксидное число азота за x.
Уравнение: x + (–2) = 0
x = +2
Ответ: N(+2) и O(–2).

2. N₂O₃
– Оксид кислорода – –2. Пусть оксидное число азота равно x.
Уравнение: 2×x + 3×(–2) = 0
2x – 6 = 0
2x = 6
x = +3
Ответ: N(+3) и O(–2).

3. SO₃
– Оксид кислорода – –2. Обозначим оксидное число серы за x.
Уравнение: x + 3×(–2) = 0
x – 6 = 0
x = +6
Ответ: S(+6) и O(–2).

4. Na₂S
– Натрий всегда +1, суммарно +2. Обозначим оксидное число серы за x.
Уравнение: 2×(+1) + x = 0
2 + x = 0
x = –2
Ответ: Na(+1) и S(–2).

5. SF₆
– Фтор всегда –1. Обозначим оксидное число серы за x.
Уравнение: x + 6×(–1) = 0
x – 6 = 0
x = +6
Ответ: S(+6) и F(–1).

6. BBr₃
– Бром обычно –1. Обозначим оксидное число бора за x.
Уравнение: x + 3×(–1) = 0
x – 3 = 0
x = +3
Ответ: B(+3) и Br(–1).

─────────────────────────────
Часть (г): Na₃N, P₂O₅, BaCl₂, Mg₃P₂, PbO₂, PbO

1. Na₃N
– Натрий +1, суммарно 3×(+1)=+3. Обозначим оксидное число азота за x.
Уравнение: 3×(+1) + x = 0
3 + x = 0
x = –3
Ответ: Na(+1) и N(–3).

2. P₂O₅
– Кислород – –2. Обозначим оксидное число фосфора за x.
Уравнение: 2×x + 5×(–2) = 0
2x – 10 = 0
2x = 10
x = +5
Ответ: P(+5) и O(–2).

3. BaCl₂
– Барий +2, хлор – –1.
Ответ: Ba(+2) и Cl(–1).

4. Mg₃P₂
– Как и в части (а): Mg(+2) и P(–3).

5. PbO₂
– Оксид кислорода – –2. Обозначим оксидное число свинца за x.
Уравнение: x + 2×(–2) = 0
x – 4 = 0
x = +4
Ответ: Pb(+4) и O(–2).

6. PbO
– Оксид кислорода – –2. Обозначим оксидное число свинца за x.
Уравнение: x + (–2) = 0
x = +2
Ответ: Pb(+2) и O(–2).

─────────────────────────────
Итого ответы по группам:

А)
• CF₄: C(+4), F(–1)
• V₂O₅: V(+5), O(–2)
• ZnCl₂: Zn(+2), Cl(–1)
• CuO: Cu(+2), O(–2)
• Cu₂O: Cu(+1), O(–2)
• Mg₃P₂: Mg(+2), P(–3)

Б)
• CaBr₂: Ca(+2), Br(–1)
• SO₂: S(+4), O(–2)
• As₂O₅: As(+5), O(–2)
• Al₂S₃: Al(+3), S(–2)
• Ba₃P₂: Ba(+2), P(–3)
• FeO: Fe(+2), O(–2)

В)
• NO: N(+2), O(–2)
• N₂O₃: N(+3), O(–2)
• SO₃: S(+6), O(–2)
• Na₂S: Na(+1), S(–2)
• SF₆: S(+6), F(–1)
• BBr₃: B(+3), Br(–1)

Г)
• Na₃N: Na(+1), N(–3)
• P₂O₅: P(+5), O(–2)
• BaCl₂: Ba(+2), Cl(–1)
• Mg₃P₂: Mg(+2), P(–3)
• PbO₂: Pb(+4), O(–2)
• PbO: Pb(+2), O(–2)

Таким образом, для каждого из данных соединений определена валентность (окислительное число) его элементов.