Карточка 3. Дано: FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeCl₃. Задание: определить валентность и степень окисления железа во всех соединениях. Для Fe₃O₄ указать среднюю степень окисления и пояснить, почему она дробная.

Кислород обычно имеет степень окисления −2, хлор в FeCl₃ — −1. Сначала используем электронейтральность соединений; валентность укажем по числу связей с учётом обычных школьных структурных формул.

1. FeO: x + (−2) = 0, поэтому Fe имеет степень окисления +2; валентность железа — II.
2. Fe₂O₃: 2x + 3 · (−2) = 0, откуда x = +3; валентность железа — III.
3. Fe₃O₄: 3x + 4 · (−2) = 0, откуда средняя степень окисления Fe равна +8/3. Это среднее значение: в Fe₃O₄ находятся ионы Fe²⁺ и Fe³⁺ — один Fe²⁺ и два Fe³⁺. Поэтому степени окисления отдельных атомов железа целые (+2 и +3), а среднее получается дробным. Валентность железа в соединении переменная — II и III.
4. FeCl₃: x + 3 · (−1) = 0, поэтому Fe имеет степень окисления +3; валентность железа — III.

Ответ: FeO — валентность II, степень окисления +2; Fe₂O₃ — III, +3; Fe₃O₄ — валентности II и III, средняя степень окисления +8/3; FeCl₃ — III, +3.