Номер 5, страница 77 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Какие степени окисления могут проявлять неметаллы в соединениях? Определите степень окисления хлора в соединениях: $KCl$, $Cl_2O_7$, $KClO_3$; азота в соединениях: $NH_3$, $N_2O$, $KNO_3$.

Какие степени окисления могут проявлять неметаллы в соединениях?

Неметаллы в соединениях могут проявлять как положительные, так и отрицательные степени окисления. Это зависит от того, с атомами какого элемента — более или менее электроотрицательного — они образуют химическую связь.

Высшая (положительная) степень окисления неметалла, как правило, равна номеру его группы в Периодической системе. Неметалл проявляет эту степень окисления в соединениях с более электроотрицательными элементами (например, с кислородом или фтором). Например, для хлора (VIIА группа) высшая степень окисления равна $+7$.

Низшая (отрицательная) степень окисления неметалла, как правило, рассчитывается по формуле (номер группы - 8). Эту степень окисления неметалл проявляет в соединениях с менее электроотрицательными элементами (металлами, водородом). Например, для азота (VА группа) низшая степень окисления равна $5 - 8 = -3$.

Между высшей и низшей степенями окисления неметаллы могут проявлять и различные промежуточные степени окисления. Например, сера в VIА группе может иметь степени окисления $-2, 0, +2, +4, +6$.

Ответ: Неметаллы могут проявлять как отрицательные (низшие), так и положительные (высшие и промежуточные) степени окисления. Низшая степень окисления обычно равна (номер группы - 8), а высшая — номеру группы.

Определите степень окисления хлора в соединениях: KCl, Cl₂O₇, KClO₃; азота в соединениях: NH₃, N₂O, KNO₃

Решение

Для определения степени окисления (с.о.) элемента в соединении будем использовать следующие правила:
1. Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении равна нулю.
2. Степень окисления щелочных металлов (K) в соединениях всегда $+1$.
3. Степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений (оксидах, солях) равна $-2$.
4. Степень окисления водорода (H) в соединениях с неметаллами равна $+1$.

Расчет для соединений хлора (Cl):
В $KCl$: степень окисления калия (K) равна $+1$. Пусть с.о.(Cl) = $\text{x}$. Тогда $(+1) + x = 0$, откуда $x = -1$.
В $Cl_2O_7$: степень окисления кислорода (O) равна $-2$. Пусть с.о.(Cl) = $\text{x}$. Тогда $2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0 \implies 2x - 14 = 0 \implies x = +7$.
В $KClO_3$: с.о.(K) = $+1$, с.о.(O) = $-2$. Пусть с.о.(Cl) = $\text{x}$. Тогда $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0 \implies 1 + x - 6 = 0 \implies x = +5$.

Расчет для соединений азота (N):
В $NH_3$: степень окисления водорода (H) равна $+1$. Пусть с.о.(N) = $\text{x}$. Тогда $x + 3 \cdot (+1) = 0$, откуда $x = -3$.
В $N_2O$: степень окисления кислорода (O) равна $-2$. Пусть с.о.(N) = $\text{x}$. Тогда $2 \cdot x + (-2) = 0 \implies 2x = 2 \implies x = +1$.
В $KNO_3$: с.о.(K) = $+1$, с.о.(O) = $-2$. Пусть с.о.(N) = $\text{x}$. Тогда $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0 \implies 1 + x - 6 = 0 \implies x = +5$.

Ответ: Степень окисления хлора: в $KCl$ равна $-1$, в $Cl_2O_7$ — $+7$, в $KClO_3$ — $+5$. Степень окисления азота: в $NH_3$ равна $-3$, в $N_2O$ — $+1$, в $KNO_3$ — $+5$.