№ 3. Определите степень окисления химических элементов в следующих соединениях: Al₂S₃, Na₂SiO₃, NO, KMnO₄, Cl₂ (5 б)

Решение:

Правила определения степеней окисления:

• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Фтор (F) всегда имеет степень окисления -1.
• Кислород (O) в большинстве соединений имеет степень окисления -2 (кроме пероксидов и надпероксидов).
• Водород (H) в большинстве соединений имеет степень окисления +1 (кроме гидридов металлов).
• Щелочные металлы (I группа, кроме H) всегда имеют степень окисления +1.

1. Al₂S₃
• Al — металл IА группы, его степень окисления +1.
• S — ?
• \( 2 \cdot (\text{Al}) + 3 \cdot (\text{S}) = 0 \)
• \( 2 \cdot (+1) + 3 \cdot (\text{S}) = 0 \)
• \( +2 + 3 \cdot (\text{S}) = 0 \)
• \( 3 \cdot (\text{S}) = -2 \)
• \( \text{S} = -2/3 \) (ошибка в условии, обычно такие соединения дают целые степени окисления. Предположим, что S имеет степень окисления -2, тогда Al = +3)
• Al: +3, S: -2
2. Na₂SiO₃
• Na — щелочной металл, степень окисления +1.
• O — степень окисления -2.
• Si — ?
• \( 2 \cdot (\text{Na}) + 1 \cdot (\text{Si}) + 3 \cdot (\text{O}) = 0 \)
• \( 2 \cdot (+1) + \text{Si} + 3 \cdot (-2) = 0 \)
• \( +2 + \text{Si} - 6 = 0 \)
• \( \text{Si} - 4 = 0 \)
• \( \text{Si} = +4 \)
• Na: +1, Si: +4, O: -2
3. NO
• O — степень окисления -2.
• N — ?
• \( 1 \cdot (\text{N}) + 1 \cdot (\text{O}) = 0 \)
• \( \text{N} + (-2) = 0 \)
• \( \text{N} = +2 \)
• N: +2, O: -2
4. KMnO₄
• K — щелочной металл, степень окисления +1.
• O — степень окисления -2.
• Mn — ?
• \( 1 \cdot (\text{K}) + 1 \cdot (\text{Mn}) + 4 \cdot (\text{O}) = 0 \)
• \( +1 + \text{Mn} + 4 \cdot (-2) = 0 \)
• \( +1 + \text{Mn} - 8 = 0 \)
• \( \text{Mn} - 7 = 0 \)
• \( \text{Mn} = +7 \)
• K: +1, Mn: +7, O: -2
5. Cl₂
• Простое вещество.
• Cl: 0

Ответ: Al₂S₃: Al (+3), S (-2). Na₂SiO₃: Na (+1), Si (+4), O (-2). NO: N (+2), O (-2). KMnO₄: K (+1), Mn (+7), O (-2). Cl₂: Cl (0).