Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или формульной единице равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления: у кислорода в большинстве соединений она равна $–2$, у металлов главных подгрупп она равна номеру группы со знаком $+$.

А) $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ (сульфат железа(III))
Данное вещество состоит из ионов железа $Fe^{3+}$ и сульфат-ионов $SO_{4}^{2-}$. Рассмотрим кислотный остаток $SO_{4}^{2-}$. Сумма степеней окисления внутри иона равна его заряду ($–2$).
Пусть степень окисления серы равна $x$. Степень окисления кислорода равна $–2$.
Составим уравнение: $x + 4 \cdot (–2) = –2$.
$x - 8 = –2$;
$x = +6$.
Следовательно, степень окисления серы в $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ равна $+6$. Это соответствует варианту 4.

Б) $P_{2}S_{3}$ (сульфид фосфора(III))
В бинарных соединениях (состоящих из двух элементов) более электроотрицательный элемент стоит на втором месте и проявляет свою низшую степень окисления. Сера находится в VI группе, её низшая степень окисления рассчитывается как $номер\ группы - 8$, то есть $6 - 8 = –2$.
Проверим через фосфор: у фосфора здесь степень окисления $+3$.
$2 \cdot (+3) + 3 \cdot (–2) = 6 - 6 = 0$. Условие электронейтральности соблюдается.
Следовательно, степень окисления серы в $P_{2}S_{3}$ равна $–2$. Это соответствует варианту 1.

В) $MgSO_{3}$ (сульфит магния)
Магний — металл II группы главной подгруппы, его степень окисления всегда $+2$. Кислород имеет степень окисления $–2$. Пусть степень окисления серы равна $y$.
Составим уравнение для всей молекулы:
$+2 + y + 3 \cdot (–2) = 0$;
$2 + y - 6 = 0$;
$y - 4 = 0$;
$y = +4$.
Следовательно, степень окисления серы в $MgSO_{3}$ равна $+4$. Это соответствует варианту 3.

Ответ: А — 4, Б — 1, В — 3.

Источник: ФИПИ