Задание №3 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить, какие из предложенных элементов могут иметь степень окисления +5 в составе кислородсодержащих анионов, проанализируем положение каждого элемента в Периодической системе и его возможные степени окисления.

1) S (сера) — элемент VIА группы. Высшая степень окисления равна номеру группы (+6), также характерны степени окисления +4, 0, -2. Степень окисления +5 для серы не является характерной и не встречается в типичных кислородсодержащих анионах (например, в сульфат-ионе SO₄²⁻ степень окисления +6, в сульфит-ионе SO₃²⁻ она равна +4).

2) N (азот) — элемент VА группы. Высшая степень окисления азота равна +5. Азот образует устойчивый кислородсодержащий анион — нитрат-ион NO₃⁻. Проверим степень окисления азота в нем: x + 3 * (-2) = -1, откуда x = +5. Этот элемент нам подходит.

3) Zn (цинк) — элемент IIВ группы, побочной подгруппы. Цинк проявляет единственную постоянную степень окисления +2 (не считая простого вещества). В составе аниона цинката ZnO₂²⁻ степень окисления цинка также равна +2.

4) Cl (хлор) — элемент VIIА группы. Хлор проявляет нечетные степени окисления от -1 до +7. Он образует ряд кислородсодержащих анионов: гипохлорит ClO⁻ (+1), хлорит ClO₂⁻ (+3), хлорат ClO₃⁻ (+5) и перхлорат ClO₄⁻ (+7). В хлорат-ионе ClO₃⁻ степень окисления хлора равна +5 (x + 3 * (-2) = -1, x = +5). Этот элемент нам подходит.

5) Mg (магний) — элемент IIА группы, типичный металл. Проявляет единственную степень окисления +2. Магний не склонен к образованию устойчивых кислородсодержащих анионов в водных растворах, и его степень окисления никогда не достигает +5.

Таким образом, искомыми элементами являются азот (2) и хлор (4).

Ответ: 24

Источник: ФИПИ