Інші завдання дивись тут...

Завдання для самоконтролю

ПРАВИЛА ВИЗНАЧЕННЯ СТУПЕНЯ ОКИСНЕННЯ.

Ступінь окиснення елементів у простих речовинах дорівнює нулю.

Ступінь окиснення простого йона відповідає його заряду.

Ступінь окиснення Гідрогену у більшості сполук дорівнює +1, а в сполуках з металами (гідридах) дорівнює -1.

Ступінь окиснення Флуору у всіх сполуках дорівнює -1.

Ступінь окиснення Оксигену у всіх сполуках -2, крім O⁺²F₂ , Н₂⁺¹О₂^-1.

Ступінь окиснення металів у сполуках завжди позитивний.

Найвищий ступінь окиснення відповідає номеру групи, до якої належить елемент, за винятком Флуору, Оксигену.

Більш електронегативний елемент завжди має негативний ступінь окиснення.

Мінімальний (негативний) ступінь окиснення неметалічного елемента дорівнює номеру групи, в якій він перебуває, мінус 8. 

ВЛАСТИВІСТЬ ЕЛЕКТРОНЕЙТРАЛЬНОСТІ: алгебраїчна сума ступенів окиснення атомів у хімічній сполуці завжди дорівнює нулю, а у складному йоні - заряду йона.

Вправа 1. Як ви розумієте зміст поняття «ступінь окиснення»? Ступінь окиснення - це умовний заряд атома в речовині, який виник би на атомі за умови, що спільні електронні пари повністю змістилися б до більш електронегативного атома.

У чому виявляються його подібність і відмінність порівняно з поняттям «валентність»?

Подібність: валентність визначається числом спільних електронних пар і ступінь окиснення обчислюється з припущення про зміщення електронних пар. У багатьох сполуках абсолютна величина ступеня окиснення співпадає з їх валентністю.

Відмінність: Валентністю називають число ковалентних зв'язків (спільних електронних пар), якими атом з'єднаний з іншими атомами, тому поняття "валентність" застосовують для сполук молекулярної будови. Для всіх класів сполук (молекулярної і немолекулярної будови), незалежно від виду хімічних зв'язків (ковалентний, йонний, металічний тощо), застосовується більш універсальне поняття "ступінь окиснення". Це поняття умовне для речовин молекулярної і атомної будови, для них реального змісту воно не має.

Валентність визначається тільки числом ковалентних зв'язків без врахування полярності утворених зв'язків, тому немає знаку і набуває значення від I до VIII. Ступінь окиснення, на відміну від валентності, може мати позитивне (+), негативне (-) і нульове значення. Ступінь окиснення у простих речовинах дорівнює нулю, а валентність відмінна від нуля.

Вправа 2. Визначте ступені окиснення атомів елементів у сполуках, формули яких:
а) N₂⁰, N⁺⁴O₂^-2, N⁺²O^-2, N₂⁺⁵O₅^-2, N₂⁺¹O^-2, N₂⁺³O₃^-2;
б) Mn⁺²S⁺⁶O₄^-2, Мn⁺⁴О₂^-2, Мn₂⁺⁷О₇^-2, Мn₂⁺³О₃^-2;
в) AS₂⁺³O₃^-2, As^-3H₃⁺, Н₂⁰, Н₂⁺О^-2;

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

Наприклад, визначимо ступінь окиснення Нітрогену у сполуці NO₂ ^.

Ступінь окиснення О (-2). Позначимо ступінь окиснення  Нітрогену у сполуці через х: N^хO₂^-2, тоді за властивістю електронейтральності х•1+(-2)•2=0, звідси х=4, тому ступінь окиснення N (+5).

Наприклад, визначимо ступінь окиснення Нітрогену у сполуці N₂O₅ ^.

Ступінь окиснення О (-2). Позначимо ступінь окиснення  Нітрогену у сполуці через х: N₂^хO₅^-2, тоді за властивістю електронейтральності х•2+(-2)•5=0, х•2=10, звідси х=5, тому ступінь окиснення N (+5).

Аналогічно визначаємо для решти сполук.

Вправа 3. Визначте ступені окиснення атомів елементів у сполуках, формули яких:
а) H₂⁺S⁺⁶O₄^-2, S⁺⁴O₂^-2, S⁺⁶O₃^-2, Mg⁺²S⁺⁶O₄^-2;
б) Н⁺Сl⁺⁷О₄^-2, Н⁺Р⁺⁵О₃^-2, Ва⁺²(N⁺⁵O₃^-2)₂, Al₂⁺³(S⁺⁶O₄^-2)₃, Р₂⁺³О₃^-2;
в) Са₃⁺²(Р⁺⁵O₄^-2)₂, Al⁺³(N⁺⁵O₃^-2)₃, K₂⁺S⁺⁴O₃^-2, Na₂⁺S⁺⁶O₄^-2.

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

Наприклад, визначимо ступінь окиснення Сульфуру у сполуці Н₂SO₄^.

Ступінь окиснення О (-2), H (+1). Позначимо ступінь окиснення  Сульфуру у сполуці через х: Н₂⁺S^хO₄^-2,

тоді за властивістю електронейтральності 1•2+х+(-2)•4=0, звідси

2+х-8=0

х=8-2

х=6

Отже, ступінь окиснення S (+6).

Наприклад, визначимо ступінь окиснення Фосфору у сполуці Ca₃(РO₄)₂ ^.

Ступінь окиснення О (-2), Са (+2). Позначимо ступінь окиснення  Фосфору у сполуці через х: Ca₃⁺²(Р^хO₄^-2)₂,

тоді за властивістю електронейтральності 2•3+х•2+(-2)•4•2=0, звідси

6+х•2-16=0

х•2=16-6

х•2=10

х=10:2

х=5

Отже, ступінь окиснення Р (+5).

Аналогічно визначаємо для решти сполук.

Вправа 4. У молекулі білого фосфору Р₄ валентність і ступінь окиснення атому Фосфору дорівнюють відповідно:

Ступінь окиснення елементів у простих речовинах дорівнює 0, тому Р₄ (0).

Вища валентність хімічного елемента зазвичай дорівнює номеру групи. Фосфор знаходиться у п'ятій групі, тому його вища валентність V. Атом Фосфору у звичайному стані на зовнішньому третьому енергетичному рівні містить три неспарені електрони 3р³, тому можливою є ще валентність ІІІ. 

Отже, валентність Фосфору ІІІ, V, а числове значення ступеня окиснення 0.

Вправа 5. Атоми Нітрогену мають однаковий ступінь окиснення в сполука формули яких:

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

При визначенні ступенів окиснення всіх елементів у сполуці NH₄Cl візьміть до уваги те, що сума всіх ступенів окиснення атомів в йоні дорівнює їх заряду, а саме: NH₄⁺ і Cl^- , тоді у сполуці за властивістю електронейтральності рівна 0.

Ступінь окиснення Н (+1). Позначимо ступінь окиснення Нітрогену у йоні NH₄⁺ через х: N^хH⁺¹₄,

тоді х+4•1=1, звідси х=1-4=-3, тому ступінь окиснення Нітрогену у йоні NH₄⁺ дорівнює (-3).

Для визначення ступенів окиснення у решти сполуках дивись пояснення до вправ 2 і 3.

ДОДАТКОВІ ЗАВДАННЯ
Вправа 6. Найменший ступінь окиснення Сульфуру в речовини, формула якої:

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

Для визначення ступенів окиснення у сполуках дивись пояснення до вправ 2 і 3.

Вправа 7*. Ступінь окиснення атома Фосфору в йоні НРО_з^2- дорівнює:

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

При визначенні ступенів окиснення всіх елементів у йоні HPO₃^2- візьміть до уваги те, що сума всіх ступенів окиснення атомів в складному йоні дорівнює їх заряду.

Ступінь окиснення Н (+1), О (-2). Позначимо ступінь окиснення Фосфору у йоні через х: Н⁺Р^хО^-2₃,

тоді 1+х+(-2)•3=-2, звідси х=-2+6-1=3, тому ступінь окиснення Фосфору в йоні НРО₃^2- дорівнює (+3).

Вправа 8*. Передбачте мінімальний і максимальний ступені окиснення Селену.

Селен є неметалічним елементом, розміщується у головній підгрупі VI групи Періодичної таблиці. Найвищий ступінь окиснення відповідає номеру групи, в якій розміщується елемент, тому максимальний ступінь окиснення Селену +6. Мінімальний ступінь окиснення -2 неметалічного елемента Селену обумовлений приєднанням двох електронів і перетворенням його на негативно заряджений йон. 

Вправа 9*. Визначте ступені окиснення атомів елементів у таких сполуках:

О₂⁰, Н₂⁺О^-2, Н₂⁺¹О₂^-1, O⁺²F₂^-1, Н₂⁰, Ва⁺²Н₂^-, Na⁺H^-, H₂⁺S^-2.

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

Для визначення ступенів окиснення у сполуках дивись пояснення до вправ 2 і 3.

Інші завдання дивись тут...