Задание №3 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить, какие из предложенных элементов могут проявлять степень окисления +4, проанализируем положение каждого элемента в Периодической системе и его электронное строение.

1) Sc (скандий) — элемент IV периода, IIIБ группы (побочной подгруппы). Скандий является переходным металлом, на внешнем уровне у него 2 электрона, и 1 электрон на предвнешнем d-подуровне. Для скандия характерна единственная устойчивая степень окисления +3. Степень окисления +4 для него невозможна.

2) F (фтор) — элемент II периода, VIIА группы. Фтор является самым электроотрицательным элементом. Он никогда не отдает электроны, поэтому не может иметь положительных степеней окисления. Его единственная степень окисления в соединениях (кроме простого вещества) равна –1.

3) N (азот) — элемент II периода, VА группы. На внешнем энергетическом уровне у азота 5 электронов. Азот может проявлять различные степени окисления от –3 до +5. Степень окисления +4 для азота является характерной и встречается, например, в оксиде азота(IV) NO₂ или в тетраоксиде диазота N₂O₄. Этот элемент нам подходит.

4) C (углерод) — элемент II периода, IVА группы. На внешнем энергетическом уровне у углерода 4 электрона. Для элементов IVА группы высшая степень окисления равна номеру группы, то есть +4. Примерами соединений углерода в этой степени окисления являются углекислый газ CO₂, угольная кислота H₂CO₃ и её соли (карбонаты, например, CaCO₃). Этот элемент нам подходит.

5) Ca (кальций) — элемент IV периода, IIА группы. Это щелочноземельный металл. У него на внешнем уровне 2 электрона, которые он легко отдает. Единственная степень окисления кальция в соединениях равна +2. Степень окисления +4 для него невозможна.

Таким образом, степень окисления +4 могут проявлять азот (3) и углерод (4).

Ответ: 34

Источник: ФИПИ