Задание №4 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе мы будем пользоваться правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления элементов, которые входят в состав данных соединений.

А) $KClO_{3}$ (хлорат калия)
1. Калий ($K$) — это металл I группы главной подгруппы, его степень окисления в соединениях всегда $+1$.
2. Кислород ($O$) в большинстве соединений имеет степень окисления $-2$.
3. Пусть степень окисления хлора равна $x$. Составим уравнение:
$(+1) \cdot 1 + x \cdot 1 + (-2) \cdot 3 = 0$
$1 + x - 6 = 0$
$x - 5 = 0$
$x = +5$.
Следовательно, хлор в $KClO_{3}$ имеет степень окисления $+5$. Это соответствует варианту 3.

Б) $PCl_{5}$ (хлорид фосфора(V))
1. Хлор в соединениях с менее электроотрицательными элементами (металлами и неметаллами, стоящими левее или ниже в таблице Менделеева) проявляет свою низшую степень окисления.
2. Низшая степень окисления хлора (элемента VII группы) рассчитывается как $7 - 8 = -1$.
3. Проверим: фосфор ($P$) в данном случае находится в высшей степени окисления $+5$.
$(+5) \cdot 1 + (-1) \cdot 5 = 5 - 5 = 0$.
Следовательно, хлор в $PCl_{5}$ имеет степень окисления $-1$. Это соответствует варианту 2.

В) $NH_{4}Cl$ (хлорид аммония)
1. Данное вещество является солью, состоящей из катиона аммония $NH_{4}^{+}$ и аниона хлора $Cl^{-}$.
2. В хлоридах (солях соляной кислоты $HCl$) хлор всегда имеет степень окисления $-1$.
3. Проверим по сумме степеней окисления: у водорода ($H$) она $+1$, у азота ($N$) в ионе аммония $-3$.
$(-3) \cdot 1 + (+1) \cdot 4 + x = 0$
$-3 + 4 + x = 0$
$1 + x = 0$
$x = -1$.
Следовательно, хлор в $NH_{4}Cl$ имеет степень окисления $-1$. Это соответствует варианту 2.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 2.

Источник: ФИПИ