Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления элемента в соединении нужно помнить основное правило: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или сложном ионе равна нулю (для нейтральной молекулы) или заряду иона. Также важно знать постоянные степени окисления: у водорода в соединениях с неметаллами она равна $+1$, у кислорода в большинстве соединений $-2$, у металлов главных подгрупп она положительна и равна номеру группы.

А) $NH_{4}Cl$ (хлорид аммония)
Это вещество состоит из иона аммония $NH_{4}^{+}$ и хлорид-иона $Cl^{-}$. В ионе аммония водород имеет степень окисления $+1$. Обозначим степень окисления азота за $x$. Составим уравнение для иона, сумма степеней окисления в котором равна его заряду ($+1$):
$x + 4 \cdot (+1) = +1$
$x + 4 = 1$
$x = 1 - 4$
$x = -3$
Следовательно, степень окисления азота равна $-3$. Это соответствует варианту 2.

Б) $Mg_{3}N_{2}$ (нитрид магния)
Магний — это металл II группы главной подгруппы, его постоянная степень окисления в соединениях равна $+2$. Обозначим степень окисления азота за $y$. Так как молекула электронейтральна, сумма степеней окисления равна 0:
$3 \cdot (+2) + 2 \cdot y = 0$
$6 + 2y = 0$
$2y = -6$
$y = -3$
Следовательно, степень окисления азота равна $-3$. Это соответствует варианту 2.

В) $NO_{2}$ (оксид азота(IV))
Кислород в оксидах проявляет степень окисления $-2$. Обозначим степень окисления азота за $z$. Составим уравнение для нейтральной молекулы:
$z + 2 \cdot (-2) = 0$
$z - 4 = 0$
$z = +4$
Следовательно, степень окисления азота равна $+4$. Это соответствует варианту 4.

Ответ: А — 2, Б — 2, В — 4.

Источник: ФИПИ