Задание №3 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать элементы, проанализируем возможные степени окисления каждого из предложенных веществ, исходя из их положения в Периодической системе Д.И. Менделеева.

1) H (водород). Находится в I группе. Типичные степени окисления водорода: +1 (в большинстве соединений, например, H₂O) и -1 (в гидридах металлов, например, NaH). Степень окисления +4 для водорода невозможна, так как у него всего один электрон на внешнем уровне. Этот элемент нам подходит.

2) S (сера). Находится в VI группе. Сера имеет валентные электроны на 3s и 3p подуровнях, а также вакантный 3d-подуровень. Она проявлет степени окисления -2, 0, +2, +4 и +6. Пример соединения со степенью окисления +4: SO₂ (оксид серы(IV)) или H₂SO₃ (сернистая кислота). Этот элемент нам не подходит.

3) Si (кремний). Находится в IV группе. Для элементов IV группы степень окисления +4 является высшей и очень характерной. Пример соединения: SiO₂ (оксид кремния(IV)). Этот элемент нам не подходит.

4) Mn (марганец). Это d-элемент VII группы побочной подгруппы. Марганец обладает широким набором степеней окисления: от +2 до +7. Степень окисления +4 для него является устойчивой. Пример соединения: MnO₂ (оксид марганца(IV), пиролюзит). Этот элемент нам не подходит.

5) Mg (магний). Находится во II группе, главной подгруппе. Магний — это щелочноземельный металл. Для него характерна единственная постоянная степень окисления в соединениях, равная номеру группы, то есть +2 (например, MgO, MgCl₂). Степень окисления +4 для магния невозможна. Этот элемент нам подходит.

Таким образом, элементы, которые не проявляют степень окисления +4 — это водород (1) и магний (5).

Ответ: 15

Источник: ФИПИ