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 постоянные степени окисления элементов-партнёров.

А) $(NH_{4})_{2}CO_{3}$ (карбонат аммония)
Данное вещество состоит из ионов аммония $NH_{4}^{+}$ и карбонат-иона $CO_{3}^{2-}$. Чтобы найти степень окисления углерода, рассмотрим карбонат-ион $CO_{3}^{2-}$. Сумма степеней окисления в ионе равна его заряду, то есть $-2$.
Известно, что кислород в большинстве соединений имеет степень окисления $-2$. Пусть степень окисления углерода равна $x$.
Составим уравнение: $x + 3 \cdot (-2) = -2$.
$x - 6 = -2$
$x = +4$.
Следовательно, углерод в карбонате аммония имеет степень окисления $+4$. Это соответствует варианту 4.

Б) $CO$ (оксид углерода(II))
Это бинарное соединение. Степень окисления кислорода равна $-2$. Сумма степеней окисления в молекуле равна $0$.
Пусть степень окисления углерода равна $x$.
Составим уравнение: $x + (-2) = 0$.
Отсюда $x = +2$.
Следовательно, углерод в угарном газе имеет степень окисления $+2$. Это соответствует варианту 3.

В) $Al_{4}C_{3}$ (карбид алюминия)
Алюминий — это металл главной подгруппы III группы, его постоянная степень окисления в соединениях равна $+3$.
Пусть степень окисления углерода равна $x$. Сумма степеней окисления всех атомов равна $0$.
Составим уравнение: $4 \cdot (+3) + 3 \cdot x = 0$.
$12 + 3x = 0$
$3x = -12$
$x = -4$.
Следовательно, углерод в карбиде алюминия имеет степень окисления $-4$. Это соответствует варианту 1.

Сопоставим полученные результаты с буквами:
А — 4
Б — 3
В — 1

Ответ: 431

Источник: ФИПИ