Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления элемента в соединении воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления: у металлов I группы (Li) она всегда $+1$, у металлов II группы (Ba) она $+2$, у кислорода в большинстве соединений $-2$, у водорода с неметаллами $+1$.

А) $LiNO_{2}$ (нитрит лития)
Литий — металл I группы, его степень окисления $+1$. Кислород имеет степень окисления $-2$. Пусть степень окисления азота равна $x$.
Составим уравнение: $(+1) + x + 2 \cdot (-2) = 0$.
$1 + x - 4 = 0$
$x - 3 = 0$
$x = +3$.
Следовательно, азот в $LiNO_{2}$ имеет степень окисления $+3$. Это соответствует варианту 3.

Б) $(NH_{4})_{2}SO_{4}$ (сульфат аммония)
Данное вещество состоит из ионов аммония $NH_{4}^{+}$ и сульфат-ионов $SO_{4}^{2-}$. Степень окисления азота удобнее определить в ионе аммония $NH_{4}^{+}$. Сумма степеней окисления в ионе равна его заряду, то есть $+1$.
Водород в соединениях с неметаллами имеет степень окисления $+1$. Пусть степень окисления азота равна $y$.
Составим уравнение: $y + 4 \cdot (+1) = +1$.
$y + 4 = 1$
$y = 1 - 4$
$y = -3$.
Следовательно, азот в $(NH_{4})_{2}SO_{4}$ имеет степень окисления $-3$. Это соответствует варианту 2.

В) $Ba_{3}N_{2}$ (нитрид бария)
Барий — металл II группы, его степень окисления $+2$. Пусть степень окисления азота равна $z$.
Составим уравнение: $3 \cdot (+2) + 2 \cdot z = 0$.
$6 + 2z = 0$
$2z = -6$
$z = -3$.
Следовательно, азот в $Ba_{3}N_{2}$ имеет степень окисления $-3$. Это соответствует варианту 2.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 2.

Источник: ФИПИ