Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления хлора в сложных веществах воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления других элементов: у водорода в соединениях с неметаллами она равна $+1$, у кислорода в большинстве соединений $-2$, у металлов главных подгрупп она равна номеру группы.

А) $NH_{4}Cl$ (хлорид аммония)
Данное вещество состоит из иона аммония $NH_{4}^{+}$ и хлорид-иона $Cl^{-}$. В бинарных соединениях металлов или аммония с неметаллами VIIA группы (галогенидах) хлор проявляет свою низшую степень окисления.
Рассчитаем: у азота $N$ степень окисления $-3$, у водорода $H$ она равна $+1$.
Обозначим степень окисления хлора за $x$:
$-3 + 4 \cdot (+1) + x = 0$
$-3 + 4 + x = 0$
$1 + x = 0$
$x = -1$.
Следовательно, степень окисления хлора в $NH_{4}Cl$ равна $-1$. Это соответствует варианту 1.

Б) $Ca(ClO)_{2}$ (гипохлорит кальция)
Кальций — металл IIA группы, его степень окисления всегда $+2$. Кислород имеет степень окисления $-2$.
Обозначим степень окисления хлора за $x$:
$+2 + 2 \cdot (x + (-2)) = 0$
Разделим уравнение на 2 или раскроем скобки:
$+2 + 2x - 4 = 0$
$2x - 2 = 0$
$2x = 2$
$x = +1$.
Следовательно, степень окисления хлора в $Ca(ClO)_{2}$ равна $+1$. Это соответствует варианту 2.

В) $Ba(ClO_{4})_{2}$ (перхлорат бария)
Барий — металл IIA группы, его степень окисления $+2$. Кислород имеет степень окисления $-2$.
Обозначим степень окисления хлора за $x$:
$+2 + 2 \cdot (x + 4 \cdot (-2)) = 0$
Раскроем скобки:
$+2 + 2x - 16 = 0$
$2x - 14 = 0$
$2x = 14$
$x = +7$.
Следовательно, степень окисления хлора в $Ba(ClO_{4})_{2}$ равна $+7$. Это соответствует варианту 4.

Ответ: А — 1, Б — 2, В — 4.

Источник: ФИПИ