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.
У бінарних сполуках хімічний елемент, що стоїть у ряду електронегативності:
F О N Cl Br S Р С Н Si Al Mg Са Na Cs
лівіше, виявляє негативний ступінь окиснення, а той, що стоїть правіше, — позитивний.
ВЛАСТИВІСТЬ ЕЛЕКТРОНЕЙТРАЛЬНОСТІ: алгебраїчна сума ступенів окиснення атомів у хімічній сполуці завжди дорівнює нулю, а у складному йоні - заряду йона.
САМОСТІЙНА РОБОТА (ГРУПОВА)
Завдання 1. Складіть формули сполук за ступенями окиснення елементів:
I група.
Mg2+Сl2-, K2+S-2, Fe2+3О3-2, Si+4Н4-, Са3+2N2-3, Сu2+1О-2.
II група.
Zn+2Br2-, С-4Н4+, Аl2+3S3-2, N-3Н3+,S+6О3-2, Са3+2N2-3.
III група.
Р-3Н3+ , Мg+2Н2- , Ва3+2Р2-3, Н2+S-2, N+4О2-2, Аl+3Сl3-.
IV група.
Мg3+2N2-3 , АІ+3Br3-, Мg2+2Si-4, Сг+6О3-2, N2+3О3-2, К2+S-2 .
Завдання 2. Напишіть рівняння реакцій між речовинами. Укажіть тип реакцій.
І група
|
a) 2Na+S=Na2S реакція сполучення |
б) 2Аl+3Вг2=2AlBr3 реакція сполучення |
в) 2КСlO3=2KCl+3O2 реакція розкладу |
II група
|
a) Zn+І2=ZnI2 реакція сполучення |
б) 6Li+N2=2Li3N |
в) 2Н2O2=2H2O+O2 реакція розкладу |
III група
|
а) Мg+Сl2=MgCl2 реакція сполучення |
б) 4Аl+3O2=2Al2O3 реакція сполучення |
в) 2KNO3=2KNO2+O2 реакція розкладу |
IV група
|
а) 2К+S=K2S реакція сполучення |
б) 6Мg+2N2=2Mg3N2 реакція сполучення |
в) 2NaNO3=2NaNO2+O2 реакція розкладу |
Завдання 3. (для всіх груп) Елемент утворює вищий оксид складу ЕО. Масова частка елемента в ньому - 89,54%. Обчисліть, який це елемент. Напишіть формули оксиду і гідрату оксиду та укажіть на їх характер.
Відомо: вищий оксид ЕO, w(Е)=89,54% або 0,8954.
Знайти: елемент Е-?
Розв'язання:
І спосіб
Обчислюємо масову частку Оксигену у вищому оксиді:
w(О)=1-w(Е)=1-0,8954=0,1046
Відносну молекулярну масу сполуки знаходимо з формули обчислення масової частки елемента у сполуці:
w(елемента)=n•Ar(елемента)/Mr(сполуки)
w(О)=Ar(О)/Mr(ЕО), звідси Mr(ЕО)=Ar(О)/w(О)=16/0,1046=153
Відносну атомну масу елемента знаходимо з формули обчислення відносної молекулярної маси сполуки:
Mr(ЕО)=Ar(Е)+Ar(О), звідси Ar(Е)=Mr(ЕО)-Ar(О)=153-16=137
Таку відносну атомну масу має елемент ІІ групи Барій Ва.
Формула оксиду ВаО - основний.
Формула гідрату оксиду Ва(ОН)2 - основа.
ІІ спосіб
Відносну молекулярну масу сполуки знаходимо з формули обчислення масової частки елемента у сполуці:
w(елемента)=n•Ar(елемента)/Mr(сполуки)
w(Е)=Ar(Е)/Mr(ЕО), звідси Mr(ЕО)=Ar(Е)/w(Е)
Відносну атомну масу елемента знаходимо з формули обчислення відносної молекулярної маси сполуки:
Mr(ЕО)=Ar(Е)+Ar(О), звідси Ar(Е)=Mr(ЕО)-Ar(О)
Ar(Е)=(Ar(Е)/w(Е))-Ar(О)
Ar(Е)•w(Е)=Ar(Е)-Ar(О)•w(Е)
Ar(Е)-Ar(Е)•w(Е)=Ar(О)•w(Е)
Ar(Е)•(1-w(Е))=Ar(О)•w(Е)
Ar(Е)=Ar(О)•w(Е)/(1-w(Е))
Ar(Е)=16•0,8954/(1-0,8954)
Ar(Е)=137
Отже, шуканий елемент Барій.
Формула оксиду ВаО - основний.
Формула гідрату оксиду Ва(ОН)2 - основа.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Вправа 1. Визначте ступені окиснення елементів у сполуках:
Br20, N-3H3+, Сl2+7O7-2, Fe0, Са3+2Р2-3, Mn2+7O7-2, Fe2+2O3-2, Cu2+1O-2, Al+3Br3-.
Вправа 2. Складіть формули сполук, до складу яких входять елементи з такими ступенями окиснення:
І та II рівні III рівень
| Елементи | Формули | Елементи | Формули |
| a) V(+5), О | V2O5 | а) Мn(+7), О | Mn2O7 |
| б) Cu(+2), Вr | CuBr2 | б) Сr(+3), Сl | CrCl3 |
| в) Аl(+3), С | Al4C3 | в) Na, S(-2) | Na2S |
| г) Si(-4), Н | SiH4 |
IV рівень
| Елементи |
Формули |
|
а) Фосфор і Нітроген з найнижчим негативним ступенем окиснення |
P3+5N5-3 |
| б) Хром з найвищим ступенем окиснення й Оксиген | Cr+6O3-2 |
| в) Сульфур з найнижчим ступенем окиснення і Карбон |
C+4S2-2 |
| г) Сульфур з найвищим ступенем окиснення й Оксиген |
S+6O3-2 |
| ґ) Гідроген і Сульфур | H2+S-2 |
Вправа 3. Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схем:
І та II рівні. Н2O2 —> O2 —> SO2 —> SO3.
2Н2O2 = 2H2O + O2
O2 + S = SO2
2SO2 + O2 = 2SO3
IІІ рівень. КСlO3 —> А —> Р2O5 —> Б.
2КСlO3 = 2KCl + 3O2
5O2 + 4P = 2Р2O5
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4.
IV рівень. А —> Н2O —> Б—> H2S —> В—> SO3.
2Н2O2 = 2H2O + O2
2Н2O = 2H2 + O2
H2 + S = H2S
H2S + 2H2O = SO2 + 3H2
2SO2 + O2 = 2SO3.
IV рівень.
Вправа 4. Розв'яжіть задачу.
Елемент утворює вищий оксид складу Е2О5. Масова частка Оксигену в оксиді становить 74,1 %. Обчисліть, який це елемент. Напишіть формулу вищого оксиду, гідрату оксиду та леткої сполуки з Гідрогеном. Укажіть характер оксиду і гідрату оксиду
Відомо: оксид Е2О5, w(O)=74,1% або 0,741
Знайти: елемент Е - ?
Відносну молекулярну масу сполуки знаходимо з формули обчислення масової частки елемента у сполуці:
w(елемента)=n•Ar(елемента)/Mr(сполуки)
w(О)=5•Ar(О)/Mr(Е2О5), звідси Mr(Е2О5)=5•Ar(О)/w(О)=5•16/0,741=108
Відносну атомну масу елемента знаходимо з формули обчислення відносної молекулярної маси сполуки:
Mr(Е2О5)=2•Ar(Е)+5•Ar(О), звідси Ar(Е)=(Mr(Е2О5)-5•Ar(О)):2=(108-5•16):2=14
Таку відносну атомну масу має елемент V групи Нітроген N.
Формула вищого оксиду N2О5 - кислотний.
Формула гідрату оксиду HNO3 - кислота.
Формула леткої сполуки з Гідрогеном NH3.
(Пояснення: валентність елемента у леткій сполуці з Гідрогеном є різницею числа 8 і номера групи, в якій розміщений елемент, тому 8-5=3, отже, летка сполука матиме вигляд NН3).