Задание №3 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем каждый элемент из предложенного списка и определим, может ли он входить в состав аниона состава ЭO_x²⁻ (где Э — элемент, O — кислород, x — число атомов кислорода, а 2− — заряд всего иона).

1) Водород (H). Водород — неметалл I группы. Он образует катион H⁺ или гидрид-анион H⁻. Сложных кислородсодержащих анионов типа HO_x²⁻ водород не образует.

2) Хром (Cr). Хром — это d-элемент VI группы. В высшей степени окисления +6 он образует кислотные остатки: хромат-ион CrO₄²⁻ и дихромат-ион Cr₂O₇²⁻. В ионе CrO₄²⁻ степень окисления хрома равна +6 (вычисляется так: x + 4 * (−2) = −2, откуда x = +6). Этот ион полностью соответствует общей формуле ЭO_x²⁻.

3) Сера (S). Сера — неметалл VI группы. Она имеет высшую степень окисления +6 и промежуточную +4. Сера образует следующие анионы:
— сульфат-ион SO₄²⁻, где степень окисления серы равна +6 (x + 4 * (−2) = −2, откуда x = +6);
— сульфит-ион SO₃²⁻, где степень окисления серы равна +4 (x + 3 * (−2) = −2, откуда x = +4).
Оба этих иона соответствуют формуле ЭO_x²⁻. Мы видим, что в сульфат-ионе сера имеет степень окисления +6, такую же, как хром в хромат-ионе.

4) Магний (Mg). Магний — типичный металл II группы, главной подгруппы. Он образует только катионы Mg²⁺. Магний не входит в состав сложных анионов типа MgO_x²⁻.

5) Хлор (Cl). Хлор — неметалл VII группы. Он образует ряд кислородсодержащих анионов: ClO⁻, ClO₂⁻, ClO₃⁻, ClO₄⁻. Все они имеют заряд 1−, что не соответствует условию задачи (заряд 2−).

Таким образом, одинаковую степень окисления (+6) в анионах состава ЭO_x²⁻ могут иметь хром (в CrO₄²⁻) и сера (в SO₄²⁻).

Ответ: 23

Источник: ФИПИ