Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе мы воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или формульной единице равна нулю. Также вспомним, что у более электроотрицательного элемента степень окисления будет отрицательной, а у менее электроотрицательного — положительной.

А) $P_{2}S_{3}$ (сульфид фосфора(III))
В данном соединении сера ($S$) является более электроотрицательным элементом, чем фосфор. Сера находится в VI группе главной подгруппе, и в бинарных соединениях с металлами и менее электроотрицательными неметаллами её степень окисления равна $-2$.
Пусть степень окисления фосфора равна $x$. Составим уравнение:
$2 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$
$2x - 6 = 0$
$2x = 6$
$x = +3$
Следовательно, фосфор имеет степень окисления $+3$. Это соответствует варианту 4.

Б) $PH_{4}I$ (иодид фосфония)
Это соединение состоит из катиона фосфония $PH_{4}^{+}$ и иодид-аниона $I^{-}$. В катионе фосфония водород ($H$) имеет степень окисления $+1$, так как он соединен с неметаллом (фосфором).
Пусть степень окисления фосфора равна $x$. Сумма степеней окисления в ионе равна его заряду ($+1$):
$x + 4 \cdot (+1) = +1$
$x + 4 = 1$
$x = 1 - 4$
$x = -3$
Следовательно, фосфор имеет степень окисления $-3$. Это соответствует варианту 1.

В) $FePO_{4}$ (фосфат железа(III))
Данное вещество — соль ортофосфорной кислоты. Оно состоит из иона железа $Fe^{3+}$ и фосфат-иона $PO_{4}^{3-}$. В кислородсодержащих анионах степень окисления кислорода ($O$) почти всегда равна $-2$.
Рассмотрим ион $PO_{4}^{3-}$. Пусть степень окисления фосфора равна $x$. Сумма степеней окисления равна заряду иона ($-3$):
$x + 4 \cdot (-2) = -3$
$x - 8 = -3$
$x = -3 + 8$
$x = +5$
Следовательно, фосфор имеет степень окисления $+5$. Это соответствует варианту 2.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 2.

Источник: ФИПИ