Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления: у металлов IА группы (Na) она всегда $+1$, у металлов IIА группы (Ca) она $+2$, у кислорода в большинстве соединений $-2$, у водорода с неметаллами $+1$.

А) $\text{Ca}_{3}(\text{PO}_{4})_{2}$ (фосфат кальция)
В этом соединении кальций имеет степень окисления $+2$, а кислород $-2$. Обозначим степень окисления фосфора за $x$.
Составим уравнение для всей молекулы:
$3 \cdot (+2) + 2 \cdot (x + 4 \cdot (-2)) = 0$
$6 + 2 \cdot (x - 8) = 0$
$6 + 2x - 16 = 0$
$2x - 10 = 0$
$2x = 10$
$x = +5$
Следовательно, степень окисления фосфора в фосфате кальция равна $+5$. Это соответствует варианту 2.

Б) $\text{Na}_{3}\text{P}$ (фосфид натрия)
Натрий — металл IА группы, его степень окисления равна $+1$. Обозначим степень окисления фосфора за $x$.
Составим уравнение:
$3 \cdot (+1) + x = 0$
$3 + x = 0$
$x = -3$
Следовательно, степень окисления фосфора в фосфиде натрия равна $-3$. Это соответствует варианту 1.

В) $\text{PH}_{4}\text{I}$ (иодид фосфония)
Это соединение состоит из катиона фосфония $\text{PH}_{4}^{+}$ и иодид-аниона $\text{I}^{-}$. В катионе фосфония водород соединен с неметаллом, поэтому его степень окисления равна $+1$. Обозначим степень окисления фосфора за $x$.
Сумма степеней окисления в ионе равна его заряду ($+1$):
$x + 4 \cdot (+1) = +1$
$x + 4 = 1$
$x = 1 - 4$
$x = -3$
Следовательно, степень окисления фосфора в иодиде фосфония равна $-3$. Это соответствует варианту 1.

Ответ: А → 2, Б → 1, В → 1.

Источник: ФИПИ