7-24. Определите степени окисления каждого элемента в соединениях: a) N2 N2O NO2 N2O3 NH3 б) NaNO2 Ca(NO3)2 Cr(NO3)3 BaMnO4 Ba(MnO4)2 в) KClO3 Na3PO4 CrPO4 Ca(ClO)2 Mg(ClO2)2 г) ZnSiO3 Ag2CO3 SrCrO4 Cu3(AsO4)2 NH4Cl

Решение:

Для определения степеней окисления будем использовать следующие правила:

• Степень окисления водорода в соединениях с неметаллами равна +1, с металлами -1.
• Степень окисления кислорода в большинстве соединений равна -2 (кроме пероксидов и надпероксидов).
• Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
• Сумма степеней окисления атомов в многоатомном ионе равна заряду иона.
• Степень окисления простых веществ равна нулю.

а)

• N₂: Степень окисления азота равна 0 (простое вещество).
• N₂O: (2 * N) + (-2) = 0 => 2N = +2 => N = +1. Степень окисления азота +1, кислорода -2.
• NO₂: N + (2 * -2) = 0 => N - 4 = 0 => N = +4. Степень окисления азота +4, кислорода -2.
• N₂O₃: (2 * N) + (3 * -2) = 0 => 2N - 6 = 0 => 2N = +6 => N = +3. Степень окисления азота +3, кислорода -2.
• NH₃: N + (3 * +1) = 0 => N + 3 = 0 => N = -3. Степень окисления азота -3, водорода +1.

б)

• NaNO₂: (+1) + N + (2 * -2) = 0 => 1 + N - 4 = 0 => N - 3 = 0 => N = +3. Степень окисления натрия +1, азота +3, кислорода -2.
• Ca(NO₃)₂: (+2) + 2 * [N + (3 * -2)] = 0 => 2 + 2 * (N - 6) = 0 => 2 + 2N - 12 = 0 => 2N - 10 = 0 => 2N = +10 => N = +5. Степень окисления кальция +2, азота +5, кислорода -2.
• Cr(NO₃)₃: (+3) + 3 * [N + (3 * -2)] = 0 => 3 + 3 * (N - 6) = 0 => 3 + 3N - 18 = 0 => 3N - 15 = 0 => 3N = +15 => N = +5. Степень окисления хрома +3, азота +5, кислорода -2.
• BaMnO₄: (+2) + Mn + (4 * -2) = 0 => 2 + Mn - 8 = 0 => Mn - 6 = 0 => Mn = +6. Степень окисления бария +2, марганца +6, кислорода -2.
• Ba(MnO₄)₂: (+2) + 2 * [Mn + (4 * -2)] = 0 => 2 + 2 * (Mn - 8) = 0 => 2 + 2Mn - 16 = 0 => 2Mn - 14 = 0 => 2Mn = +14 => Mn = +7. Степень окисления бария +2, марганца +7, кислорода -2.

в)

• KClO₃: (+1) + Cl + (3 * -2) = 0 => 1 + Cl - 6 = 0 => Cl - 5 = 0 => Cl = +5. Степень окисления калия +1, хлора +5, кислорода -2.
• Na₃PO₄: (3 * +1) + P + (4 * -2) = 0 => 3 + P - 8 = 0 => P - 5 = 0 => P = +5. Степень окисления натрия +1, фосфора +5, кислорода -2.
• CrPO₄: (+3) + P + (4 * -2) = 0 => 3 + P - 8 = 0 => P - 5 = 0 => P = +5. Степень окисления хрома +3, фосфора +5, кислорода -2.
• Ca(ClO)₂: (+2) + 2 * [Cl + (-2)] = 0 => 2 + 2 * (Cl - 2) = 0 => 2 + 2Cl - 4 = 0 => 2Cl - 2 = 0 => 2Cl = +2 => Cl = +1. Степень окисления кальция +2, хлора +1, кислорода -2.
• Mg(ClO₂)₂: (+2) + 2 * [Cl + (2 * -2)] = 0 => 2 + 2 * (Cl - 4) = 0 => 2 + 2Cl - 8 = 0 => 2Cl - 6 = 0 => 2Cl = +6 => Cl = +3. Степень окисления магния +2, хлора +3, кислорода -2.

г)

• ZnSiO₃: (+2) + Si + (3 * -2) = 0 => 2 + Si - 6 = 0 => Si - 4 = 0 => Si = +4. Степень окисления цинка +2, кремния +4, кислорода -2.
• Ag₂CO₃: (2 * +1) + C + (3 * -2) = 0 => 2 + C - 6 = 0 => C - 4 = 0 => C = +4. Степень окисления серебра +1, углерода +4, кислорода -2.
• SrCrO₄: (+2) + Cr + (4 * -2) = 0 => 2 + Cr - 8 = 0 => Cr - 6 = 0 => Cr = +6. Степень окисления стронция +2, хрома +6, кислорода -2.
• Cu₃(AsO₄)₂: 3 * Cu + 2 * [As + (4 * -2)] = 0. Примем степень окисления меди равной +2. => 3 * (+2) + 2 * (As - 8) = 0 => 6 + 2As - 16 = 0 => 2As - 10 = 0 => 2As = +10 => As = +5. Степень окисления меди +2, мышьяка +5, кислорода -2.
• NH₄Cl: В ионе NH₄⁺ азот имеет степень окисления -3, водород +1. (N + 4*+1 = +1 => N = -3). Хлор в данном случае имеет степень окисления -1. => (-3) + (+1) + Cl = 0 => -2 + Cl = 0 => Cl = +2. Но это аммоний хлорид, поэтому здесь аммоний ион NH4+ и хлорид ион Cl-. В ионе NH4+ степень окисления азота -3, водорода +1. Хлор -1.