Nanh2 степень окисления: В соединениях Cu(NO3)2 и NaNH2 степени окисления азота соответственно равны 1) +5, +3 2) +3, -3 3) +5, -3 4) -3, +5

Таблица степеней окисления химических элементов. Максимальная и минимальная степень окисления. Возможные степени окисления химических элементов.

Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Химический справочник / / Таблица Менделеева. Названия. Электронные формулы. Молярные массы. Структурные формулы. Таблицы степеней окисления и валентности. Изотопы. / / Таблица степеней окисления химических элементов. Максимальная и минимальная степень окисления. Возможные степени окисления химических элементов.

Таблица степеней окисления химических элементов. Возможные степени окисления химических элементов. Стандартные, высшие, низшие, редкие степени окисления, исключения. Максимальная степень окисления и минимальная степень окисления.

Степень окисления – это условный заряд атомов химического элемента в соединении, вычисленный из предположения, что все связи имеют ионный тип. Степени окисления могут иметь положительное, отрицательное или нулевое значение, поэтому алгебраическая сумма степеней окисления элементов в молекуле с учётом числа их атомов равна 0, а в ионе – заряду иона.

Степени окисления металлов в соединениях всегда положительные.
Высшая степень окисления соответствует номеру группы периодической системы, где находится данный элемент (исключение составляют: Au⁺³ (I группа), Cu⁺² (II), из VIII группы степень окисления +8 может быть только у осмия Os и рутения Ru.
Степени окисления неметаллов зависят от того, с каким атомом он соединён:
- если с атомом металла, то степень окисления отрицательная;
- если с атомом неметалла то степень окисления может быть и положительная, и отрицательная. Это зависит от электроотрицательности атомов элементов.
Высшую отрицательную степень окисления неметаллов можно определить вычитанием из 8 номера группы, в которой находится данный элемент, т.е. высшая положительная степень окисления равна числу электронов на внешнем слое, которое соответствует номеру группы.

Степени окисления простых веществ равны 0, независимо от того металл это или неметалл.
В неорганической химии обычно применяется понятие степень окисления, а в органической химии — валентность, так как многие из неорганических веществ имеют немолекулярное строение, а органических — молекулярное.

Таблица: Элементы с неизменными степенями окисления.

Элемент

Характерная

Задания 21. Окислительно-восстановительные реакции. Изменение степени окисления.

Задание №1

Установите соответствие между уравнением реакции и свойством элемента азота, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО АЗОТА

А) NH₄HCO₃ = NH₃ + H₂O + CO₂

Б) 3CuO + 2NH₃ = N₂ + 3Cu + 3H₂

В) 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

Г) 6Li + N₂ = 2Li₃N

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Ответ: 4221

Пояснение:

А) NH₄HCO₃ – соль, в состав которой входит катион аммония NH₄⁺. В катионе аммония азот всегда имеет степень окисления, равную -3. В результате реакции он превращается в аммиак NH₃. Водород практически всегда (кроме его соединений с металлами) имеет степень окисления, равную +1. Поэтому, чтобы молекула аммиака была электронейтральной, азот должен иметь степень окисления, равную -3. Таким образом, изменения степени окисления азота не происходит, т.е. он не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

Б) Как уже было показано выше, азот в аммиаке NH₃ имеет степень окисления -3. В результате реакции с CuO аммиак превращается в простое вещество N₂. В любом простом веществе степень окисления элемента, которым оно образовано, равна нулю. Таким образом, атом азота теряет свой отрицательный заряд, а поскольку за отрицательный заряд отвечают электроны, это означает их потерю атомом азота в результате реакции. Элемент, который в результате реакции теряет часть своих электронов, называется восстановителем.

В) В результате реакции NH₃ со степенью окисления азота, равной -3, превращается в оксид азота NO. Кислород практически всегда имеет степень окисления, равную -2. Поэтому для того, чтобы молекула оксида азота была электронейтральной, атом азота должен иметь степень окисления +2. Это означает, что атом азота в результате реакции изменил свою степень окисления с -3 до +2. Это говорит о потере атомом азота 5 электронов. То есть азот, как и случает Б, является восстановителем.

Г) N₂ – простое вещество. Во всех простых веществах элемент, который их образует, имеет степень окисления, равную 0. В результате реакции азот превращается в нитрид лития Li3N. Единственная степень окисления щелочного металла, кроме нуля (степень окисления 0 бывает у любого элемента), равна +1. Таким образом, чтобы структурная единица Li3N была электронейтральной, азот должен иметь степень окисления, равную -3. Получается, что в результате реакции азот приобрел отрицательный заряд, что означает присоединение электронов. Азот в данной реакции окислитель.

Задание №2

Установите соответствие между схемой реакции и свойством элемента фосфора, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО ФОСФОРА

А) P + Mg → Mg₃P₂

Б) P + KClO₃ → P₂O₅ + KCl

В) PCl₃ + Cl₂ → PCl₅

Г) P₂O₃ + KOH → K₂HPO₃ + H₂O

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №3

Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

А) 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

Б) 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂

В) 4Zn + 10HNO₃ → NH₄NO₃ + 4Zn(NO₃)₂ + 3H₂O

Г) 3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

1) 0 → −2

2) +3 → 0

3) +4 → +2

4) +5 → +4

5) +5 → +3

6) +5 → −3

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №4

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

А) SO₂ + NO₂ → SO₃ + NO

Б) 2NH₃ + 2Na → 2NaNH₂ + H₂

В) 4NO₂ + O

2 + 2H₂O → 4HNO₃

Г) 4NH₃ + 6NO → 5N₂ + 6H₂O

1) −1 → 0

2) 0 → −2

3) +4 → +2

4) +1 → 0

5) +2 → 0

6) 0 → −1

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №5

Установите соответствие между схемой реакции и коэффициентом перед окислителем в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕД ОКИСЛИТЕЛЕМ

А) NH₃ + O

2 → N₂ + H₂O

Б) Cu + HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

В) C + HNO₃ → NO₂ + CO₂ + H₂O

Г) S + HNO₃ →H₂SO₄ + NO

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

5) 5

6) 6

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №6

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

А) 2NH₃ + K → 2KNH₂ + H₂

Б) H₂S + K → K₂S + H₂

В) 4NH₃ + 6NO → 5N₂ + 6H₂O

Г) 2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O

1) −1 →0

2) 0 → −1

3) +2 → 0

4) +1 → 0

5) +4 → +2

6) 0 → −2

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №7

Установите соответствие между исходными веществами и свойством меди, которое этот элемент проявляет в данной реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА

СВОЙСТВО МЕДИ

А) Cu₂O + HNO₃(конц.) →

Б) CuO + NH₃ →

В) Cu + HNO₃(конц.) →

Г) CuS + HNO₃(конц.) →

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №8

Установите соответствие между схемой реакции и свойством серы, которое она проявляет в данной реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО СЕРЫ

А) S + KOH → K₂SO₃ + K₂S + H₂O

Б) S + HNO₃(конц.) → H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

В) Ag₂S + O₂ → Ag + SO₂

Г) H₂S + NaOH → NaHS + H₂O

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №9

Установите соответствие между схемой реакции и свойством фосфора, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО ФОСФОРА

А) H₃PO₃ → PH₃ + H₃PO₄

Б) H₃PO₃ + Cl₂ + H₂O → H₃PO₄ + HCl

В) P₂O₃ + NaOH → Na₂HPO₃ + H₂O

Г) H₃PO₃ + AgNO₃ + H₂O → Ag + H₃PO₄ + HNO₃

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №10

Установите соответствие между схемой реакции и свойством азота, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО АЗОТА

А) NH₃ + O₂ → NO + H₂O

Б) Mg + HNO₃(оч. разб.) → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

В) MgO + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Г) HNO₃ → O₂ + H₂O + NO₂

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №11

Установите соответствие между схемой реакции и свойством фтора, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО ФТОРА

А) HCl + F₂ → HF + Cl₂

Б) HF + Al → AlF₃ + H₂

В) SiO₂ + HF → SiF₄ + H₂O

Г) MgCl₂ + HF → MgF₂ + HCl

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №12

Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ

А) NaIO → NaI + NaIO₃

Б) HI + H₂O₂ → I₂ + H₂O

В) NaIO₃ → NaI + O₂

Г) NaIO₄ → NaI + O₂

1) I⁺⁵ → I⁻¹

2) O⁻² → O⁰

3) I⁺⁷ →I⁻¹

4) I⁺¹ → I⁻¹

5) I⁺¹ → I⁺⁵

6) I⁻¹ → I⁰

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №13

Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления восстановителя в данной реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ

А) H₂S + I₂ → S + 2HI

Б) Cl₂ + 2HI → I₂ + 2HCl

В) 2SO₃ + 2KI → I₂ + SO₂ + K₂SO₄

Г) S + 3NO₂ → SO₃ + 3NO

1) 0 → +6

2) 0 → −2

3) −1 → 0

4) +6 → +4

5) −2 → 0

6) +4 → +2

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №14

Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и изменением степени окисления серы в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ СЕРЫ

А) S + O₂ → SO₂

Б) SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

В) C + H₂SO₄(конц.) → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

Г) 2H₂S + O₂ → 2H₂O + 2S

1) +4 → +6

2) +6 → +4

3) −2 → 0

4) 0 → +4

5) 0 → −2

6) +4 → 0

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №15

Установите соответствие между изменением степени окисления серы в реакции и формулами исходных веществ, которую в нее вступают: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

А) S⁻² → S⁺⁴

Б) S⁻² → S⁺⁶

В) S⁺⁶ → S⁻²

Г) S⁻² → S⁰

1) Cu₂S и O₂

2) H₂S и Br₂(р-р)

3) Mg и H₂SO₄(конц.)

4) H₂SO₃ и O₂

5) PbS и HNO₃(конц.)

6) C и H₂SO₄(конц.)

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №16

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

А) S⁰ → S⁺⁴

Б) S⁺⁴ → S⁺⁶

В) S⁻² → S⁰

Г) S⁺⁶ → S⁺⁴

1) Cu и H₂SO₄(разб.)

2) H₂S и O₂(недост.)

3) S и H₂SO₄(конц.)

4) FeS и HCl

5) SO₂ и O₂

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №17

Установите соответствие между свойствами азота и уравнением окислительно-восстановительной реакции, в которой он проявляет эти свойства: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СВОЙСТВА АЗОТА

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

А) только окислитель

Б) только восстановитель

В) и окислитель, и восстановитель

Г) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

1) 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

2) 6Li + N₂ → 2Li₃N

3) 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O

4) 3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №18

Установите соответствие между изменением степени окисления хлора в реакции и формулами исходных веществ, которую в нее вступают: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ

ФОРМУЛЫ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ

А) Cl⁰ → Cl⁻¹

Б) Cl⁻¹ → Cl⁰

В) Cl⁺⁵ → Cl⁻¹

Г) Cl⁰ → Cl⁺⁵

1) KClO₃ (нагревание)

2) Cl₂ и NaOH(горяч. р-р)

3) KCl и H₂SO₄(конц.)

4) HCl и F₂

5) KCl и O₂

6) KClO₄ и H₂SO₄(конц.)

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №19

Установите соответствие между формулой иона и его способностью проявлять окислительно-восстановительные свойства: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ИОНА

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА

А) N³⁻

Б) HPO₃²⁻

В) SO₃²⁻

Г) C⁴⁻

1) только окислитель

2) только восстановитель

3) и окислитель, и восстановитель

4) ни окислитель, ни восстановитель

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №20

Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окисления окислителя: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

А) MnCO₃ + KClO₃ → MnO₂ + KCl + CO₂

Б) Cl₂ + I₂ + H₂O → HCl + HIO₃

В) H₂MnO₄ → HMnO₄ + MnO₂ + H₂O

Г) Na₂SO₃ + KMnO₄ + KOH → Na₂SO₄ + K₂MnO₄ + H₂O

1) Cl⁰ → Cl⁻

2) Mn⁺⁶ → Mn⁺⁴

3) Cl⁺⁵ → Cl⁻

4) Mn⁺⁷ → Mn⁺⁶

5) Mn⁺² → Mn⁺⁴

6) S⁺⁴ → S⁺⁶

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №21

Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ

А) Ca(NO₃)₂ → Ca(NO₂)₂ + O₂

Б) Na₂SO₃ → Na₂S + Na₂SO₄

В) Cl₂ + I₂ + H₂O → HIO₃ + HCl

Г) K₂MnO₄ + Cl₂ → KMnO₄ + KCl

1) –2 → 0

2) –3 → 0

3) +6 → +7

4) 0 → +5

5) +4 → +6

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №22

Установите соответствие между схемой реакции и свойством элемента кислорода, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО КИСЛОРОДА

А) SO₂ + H₂O₂ → H₂SO₄

Б) KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

В) Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O → Fe(OH)₃

Г) H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → O₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) проявляет свойства как окислителя, так и восстановителя

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №23

Установите соответствие между схемой реакции и свойством элемента серы, которое она проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО СЕРЫ

А) S + KOH_(конц.) K₂S + K₂SO₃ + H₂O

Б) Cu + Н₂SO_4(конц.) CuSO₄ + SO₂ + H₂O

В) H₂S + O₂ → SO₂ + H₂O

Г) SO₂ + Br₂ + Н₂O → H₂SO₄ + HBr

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №24

Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления окислителя в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

А) NH₃ + Mg → Mg₃N₂ + H₂

Б) Zn + HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O

В) ClO₂ + H₂О₂ → НClО₂ + О₂

Г) BaSO₄ + C → BaS + CO

1) 0 → –3

2) +1 → 0

3) +4 → +3

4) +6 → –2

5) +5 → +1

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №25

Установите соответствие между схемой реакции и свойством элемента хлора, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО ХЛОРА

А) Cl₂ + NaOH NaCl + NaClO₃ + H₂O

Б) Cl₂ + H₂ → HCl

В) HClO₄ + NaOH → NaClO₄ + H₂O

Г) NaCl + H₂SO₄(конц.) → NaHSO₄ + HCl

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Задание №26

Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя в данной реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ

А) Cu₂O + H₂SO₄(конц.) CuSO₄ + SO₂ + H₂O

Б) Cu + HNO₃(конц.) Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

В) CuO + H₂ → Cu + H₂O

Г) CuCl + H₂SO₄(конц.) CuSO₄ + SO₂ + HCl + H₂O

1) 0 → +1

2) 0 → +2

3) +4 → +6

4) +5 → +2

5) +1 → +2

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Азидоводород (азотистоводородная кислота). Задачи 891

Задача 891.
Какими свойствами обладает азидоводород (азотистоводородная кислота) и его соли? Можно ли получить НN₃ непосредственным взаимодействием азота и водорода? Ответ мотивировать.
Решение:
Азидоводород HN₃ принадлежит к числу слабых кислот (К_D = 3 ^. 10^-5). Структурная формула HN₃ имеет вид:

В водном растворе он диссоциирует на ионы Н⁺ и N₃^—:

HN₃ ↔ H⁺ + N₃^–

Соли азидоводорода хорошо растворимы в воде, например, азиды щелочных металлов. Сама азотистоводородная кислота и её соли (кроме солей щелочных и щелочно-земельных металлов) являются сильными взрывчатыми веществами.

Азидоводород HN₃ получают действием ортофосфорной кислоты на азид натрия NaN₃, который синтезируют из амида натрия:

2NaNH₂ + N₂O ↔ NaN₃ + NaOH + NH₃;

3NaN₃ + H₃PO₄ ↔ 3HN₃ + Na₃PO₄.

Азидоводород можно получить из гидразина и азотистой кислоты:

N₂H₄ + HNO₂ ↔ HN₃ + 2H₂O

Действием серной кислоты на азиды металлов:

H₂SO4 + 2NaN₃ ↔ Na₂SO₄ + 2HN₃

Химические свойства азидоводорода:

1) Как кислота азидоводород вступает в реакцию нейтрализации с основаниями:

HN₃ + NaOH ↔ NaN₃ + H₂O

2) Как окислитель азидоводород вступает в реакции окисления-восстановления:

HN₃ + 3HI ↔ N₂ + NH₄I + I₂;

3HN₃ + Cu ↔ Cu(N₃)₂ + N₂ + NH₃;

HN₃ + 3HCl ↔ NH₄Cl + Cl₂ + N₂.

В этих реакциях азидоводород проявляет двойственную функцию как окислителя (понижат степень окисления азота до -3) и как восстановителя (повышат степень окисления азота до 0).

3) Азидоводород как восстановитель:

Восстановительные свойства азидоводорода в растворе обусловлены легкостью превращения его в молекулярный азот:

HN₃ + H₂O ↔ N₂ + NH₂OH;

10HN₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ ↔ 15N₂ + 2MnSO4 + K₂SO₄ + 8H₂O

Азидоводород нельзя получить непосредственно из азота и водорода, так как азот и водород реагируют друг с другом с образованием аммиака.

Задача 892.
Закончить уравнения реакций и указать функцию HN₃ (кислотную, окислительную, восстановительную) в каждой из них:
а) HN₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ ↔ N₂ + MnSO₄ +;
б) HN₃ + 3HI ↔ ;
в) HN₃ + Cu ↔ ;
г) HN3 + NaOH ↔ .
Решение:
а) 10HN₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ ↔ 15N₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Азидоводород в данной реакции проявляет окислительную функцию, является восстановителем.

б) HN₃ + 3HI ↔ N₂ +NH₄I + I₂

Азидоводород в данной реакции проявляет восстановительную функции, является окислителем.

в) 3HN₃ + Cu ↔ Cu(N₃)₂ + N₂ + NH₃

Азидоводород в данной реакции проявляет восстановительную функции, является окислителем .

г) HN₃ + NaOH ↔ NaN₃ + H₂O

В данной реакции азидоводород проявляет свойства кислоты.

Задача 893.
Вычислить рН 0,1 н. раствора NaN₃ и степень гидролиза соли.
Решение:
NaN₃ – соль сильного основания и слабой кислоты гидролизуется по аниону:

N₃^— + H₂O ↔ HN₃ + OH^–

Избыток ионов ОН^–, образующихся при гидролизе соли, придаёт раствору щелочную среду, рН > 7.

Рассчитаем степень гидролиза NaN₃:

Находим рН раствора:

[OH^–] = h ^. C_M = (1,96 ^. 10^-6) ^. 10^-1 = 1,96 ^. 10^-5.

рОН = -lg[OH^–] = -lg1,96 ^. 10^-6 = 6 – lg1,96 = 6 – 0,29 = 5,71

рН = 14 – рОН = 14 – 5,71 = 8,29.

Ответ: 8,29; 1,96 . 10-6.

Задача 894.
Закончить уравнения реакций:

а) N₂H₄^. H₂SO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ ↔ N₂ +

б) N₂H₄ + HgCl₂ ↔N2 + Hg₂Cl₂ +

Какова функция гидразина в этих реакциях?
Решение:

а) 5N₂H₄^. H₂SO₄ + 4KMnO₄ + H₂SO₄ ↔ 5N₂↑ + 4MnSO₄ + 2K₂SO₄ + 16H₂O;

б) N₂H₄ + 4HgC_l2 ↔ N₂↑ + 2Hg2Cl₂ + 4HCl.

В обеих реакциях гидразин проявляет свойства восстановителя, изменяя степень окисления от -2 до 0.

Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. » HimEge.ru

Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов.

Реакции окислительно-восстановительные.

1) Установите соответствие между схемой изменения степени окисления элемента и уравнением реакции, в которой это изменение происходит.

ИЗМЕНЕНИЕ СО ЭЛЕМЕНТА	СХЕМА РЕАКЦИИ
А) S^-2 → S⁺⁶Б) S^-2 → S⁺⁴ В) S⁺⁶→ S⁺⁴ Г) S⁺⁶→ S^-2	1) 2H₂SO₄₍_конц₎ + C = 2H₂O + CO₂ + 2SO₂2) 2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O 3) 5H₂SO₄₍_конц₎ +4Zn = 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O 4) H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O 5) PbS + 4H₂O₂ = PbSO₄ +4H₂O

2) Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) NOF

Б) (CH₃)₂NH

В) NH₄Br

Г) N₂H₄

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ АЗОТА
1) -3

2) -2

3) +2

4) +3

5) +4

6) +5

3) Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и свойством азота, которое он проявляет в этой реакции.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ
А) 2NO + O₂ = 2 NO₂

Б) 3CuO + 2NH₃ = N₂+ 3Cu + 3H₂O

В) 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

Г) 6Li + N₂ → 2Li₃N

СВОЙСТВО АЗОТА

1) окислитель
2) восстановитель

3) и окислитель, и восстановитель

4) не проявляет окислительно-восстановительных св-в

4) Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления хлора в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) Сa(OCl)₂

В) КClO₃

В) НClO₂

Г) FeCl₃

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ХЛОРА
1) +1

2) +2

3) +3

4) +5

5) -1

5) Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя.

СХЕМА РЕАКЦИИ А) SO₂+ NO₂ → SO₃ + NO В) 2NH₃ + 2Na → 2NaNH₂ + H₂ В) 4NO + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃ Г) 4NH₃ + 6NO → 5N₂ + 6H₂O	ИЗМЕНЕНИЕ СО ОКИСЛИТЕЛЯ
	1) –1 → 0 2) 0 → —2 3) +4 → +2 4) +1 → 0 5) +2 → 0 6) 0 → -1

6) Установите соответствие между свойствами азота и уравнением окислительно-восстановительной реакции, в которой он проявляет в эти свойства.

СВОЙСТВО АЗОТА
А) только окислитель

Б) только восстановитель

В) и окислитель, и восстановитель

Г) ни окислитель, ни восстановитель

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

1)    4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O
2)    6Li + N₂ → 2Li₃N
3)    2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = 2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O
4)    3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO

7) Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) NaNO₂

Б) NH₄NO₃

В) NH₄NO₂

Г) HNO₃

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ АЗОТА
1)    +5
2)    +3
3)    –3, +5
4)    0, +2
5) –3, +3
6) +4, +2

8) Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления окислителя в ней.

СХЕМА РЕАКЦИИ
А) Cu + HNO_3(конц) → Сu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Б) NH₄NO₂ → N₂+ H₂O

В) CuO + NH₃→ Cu + N₂ + H₂O

Г) NaNO₃ → NaNO₂ + O₂

ИЗМЕНЕНИЕ СО ОКИСЛИТЕЛЯ

1)    Cu⁺² → Cu⁰
2)    N⁺³ →N⁰
3)    N⁺⁵ → N⁺⁴
4)    N^—3 → N⁰
5)    Cu⁰ → Cu⁺²
6)    N⁺⁵ → N⁺³

9) Установите соответствие между формулой соли и степенью окисления углерода в ней.

ФОРМУЛА СОЛИ
А) K₂CO₃

Б) Ca(HCO₃)₂

В) HCOONa

Г) NaHC₂O₄

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕРОДА
1) -4
2) -2
3) 0
4) +2
5) +3
6) +4

10. Установите соответствие между формулой соли и степенью окисления хрома в ней.

ФОРМУЛА СОЛИ
А) K₂CrO₄

Б) CaCr₂O₇

В) CrO₂F₂

Г) Ba₃[Cr(OH)₆]₂

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ХРОМА
1) 0 5) +5

2) +2 6) +6

3) +3

4) +4

11. Установите соответствие между схемой реакции и формулой окислителя в ней

СХЕМА РЕАКЦИИ
А) K₂CO₃ + Br₂ → KBr + KBrO₃+ CO₂

Б) Br₂+ Cl₂ → BrCl

В) Br₂ + I₂ → IBr

Г) HBr + HBrO₃ → Br₂ + H₂O

ФОРМУЛА ОКИСЛИТЕЛЯ

1)    K₂CO₃2)    Br₂
3)    Cl₂
4)    I₂
5)    HBr
6)    HBrO₃

12. Установите соответствие между схемой реакции и формулой восстановителя в ней

СХЕМА РЕАКЦИИ
А) K₂CO₃ + Br₂ → KBr + KBrO₃+ CO₂

Б) Br₂+ Cl₂ → BrCl

В) Br₂ + I₂ → IBr

Г) HBr + HBrO₃ → Br₂ + H₂O

ФОРМУЛА ВОССТАНОВИТЕЛЯ

1)    K₂CO₃2)    Br₂
3)    Cl₂
4)    I₂
5)    HBr
6)    HBrO₃

13. Установите соответствие между схемой реакции и формулой окислителя в ней

СХЕМА РЕАКЦИИ
А) NaOH + Br₂ → NaBr + NaOBr + H₂O

Б) Br₂+ O₃ → BrO₂ + O₂

В) Cl₂ + I₂ → ICl

Г) HCl+ HClO₃ → Cl₂ + H₂O

ФОРМУЛА ОКИСЛИТЕЛЯ

1)    NaOH
2)    Br₂
3)    Cl₂4)    I₂
5)    HClO₃
6)    O₃

14. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) (NH₄)₂HPO₄

Б) NO₂F

В) NOCl

Г) BaN₂O₂

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ АЗОТА
1)    -3
2)    -2
3)    -1
4)    +1
5)   +3
6)   +5

15. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления серы в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) K₂S₂O₇

Б) NaHSO₃

В) SO₂Cl₂

Г) S₂O

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ СЕРЫ
1) -2 5) +5

2) -1 6) +6

3) +1

4) +4

16. Установите соответствие между формулой соли и степенью окисления хрома в ней.

ФОРМУЛА СОЛИ
А) KCrO₃Сl

Б) Na₂Cr₂O₇

В) CrOF

Г) Na₃[Cr(OH)₆]

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ХРОМА
1) 0 5) +5

2) +2 6) +6

3) +3

4) +4

17. Установите соответствие между схемой реакции и формулой окислителя в ней

СХЕМА РЕАКЦИИ
А) SO₂ + O₂ → SO₃

Б) SO₂+ H₂S→ S + H₂O

В) SO₂ + Cl₂ → SO₂Cl₂

Г) K₂SO₃ → K₂S + K₂SO₄

ФОРМУЛА ОКИСЛИТЕЛЯ

1) O₂

2) SO₂

3) H₂S

4) K₂SO₃

5) Cl₂

18. Установите соответствие между схемой реакции и формулой восстановителя в ней

СХЕМА РЕАКЦИИ

А) Ca+ H₂ → CaH₂

Б) NH₃+Ca → Ca(NH₂)₂ + H₂

В) N₂ + H₂ → NH₃

Г) NH₃ + Cl₂ → NH₄Cl + N₂

ФОРМУЛА ВОССТАНОВИТЕЛЯ

1) кальций

2) водород

3) аммиак

4) азот

5) хлор

19. Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя.

СХЕМА РЕАКЦИИ

А) Cl₂+ P → PCl₅

Б) HCl+ KMnO₄ → Cl₂ + MnCl₂ + KCl + H₂O

В) HClO + H₂O₂ → O₂ + H₂O + HCl

Г) Cl₂ + KOH → KCl + KClO₃ + H₂O

ИЗМЕНЕНИЕ СО ВОССТАНОВИТЕЛЯ

1) Cl⁰ → Cl^-1

2) Cl^-1 →Cl⁰

3) Cl⁰ → Cl⁺¹

4) O^-1 → O⁰

5) Cl⁰ → Cl⁺⁵

6) Mn⁺⁷ → Mn⁺²

7) P⁰ → P⁺⁵

20. Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления окислителя.

СХЕМА РЕАКЦИИ

А) Na₂SO₃ + I₂ +NaOH → Na₂SO₄ + NaI + H₂O

Б) I₂ + H₂S → S + HI

В) SO₂ + NaIO₃ + H₂O → H₂SO₄ + NaI

Г) H₂S + SO₂ → S + H₂O

ИЗМЕНЕНИЕ СО ОКИСЛИТЕЛЯ

1) S^-2 → S⁰

2) S⁺⁴ →S⁰

3) S⁺⁴→ S⁺⁶

4) S⁰ → S^-2

5) I⁺⁵ → I^-1

6) I^-1 → I⁰

7) I⁰ → I^-1

21. Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя.

СХЕМА РЕАКЦИИ

А) HI + Cl₂→ HCl + I₂

Б) Na₂SO₃ + I₂ + NaOH → Na₂SO₄ + NaI + H₂O

В) HIO → HIO₃ + I₂ + H₂O

Г) KIO₃ + H₂O₂ → O₂ + H₂O + KI

ИЗМЕНЕНИЕ СО ВОССТАНОВИТЕЛЯ

1) I⁺⁵ → I^-1

2) I^-1 → I⁰

3) I⁺¹ → I⁰

4) I⁺¹ → I⁺⁵

5) I⁰→ I⁺⁵

6) O^-1 → O⁰

7) S⁺⁴ → S⁺⁶

8) Cl⁺⁵ → Cl⁰

22. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления хлора в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) Ba(ClO₃)₂

Б) LiClO₄

В) Ca(ClO)₂

Г) Cl₂O

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ХЛОРА

1) -1 5) +5

2) 0 6) +7

3) +1

4) +3

23. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления хрома в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) Cr(NO₃)₃

Б) [Cr(NH₃)₆]Cl₃

В) Cr(OH)₂

Г) (NH₄)₂Cr₂O₇

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ХРОМА

1) +2 5) +7

2) +3

3) +4

4) +6

24. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) NaNO₃

Б) N₂H₄

В) NO₂

Г) NH₄Cl

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ АЗОТА

1) -3 5) +3

2) -2 6) +4

3) -1 7) +5

4) +2

25. Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя.

СХЕМА РЕАКЦИИ

А) PCl₃+ O₂ → POCl₃

Б) Ca₃(PO₄)₂ + C + SiO₂ → P₄ + CaSIO₃ + CO

В) P₄+ H₂SO₄ +KMnO₄ → KH₂PO₄ + MnSO₄

Г) P₄ + AgNO₃ + H₂O → Ag + H₃PO₄ + HNO₃

ИЗМЕНЕНИЕ СО ВОССТАНОВИТЕЛЯ

1) P⁰ → P⁺⁵

2) P⁺⁵ →P⁰

3) P⁺³ → P⁺⁵

4) Ag⁺¹ → Ag⁰

5) C⁰ → C⁺²

6) Cu⁰ → Cu⁺¹

7) Cl⁰ → Cl^-1

26. Установите соответствие между формулой вещества и коэффициентом перед ней в уравнении реакции: HIO → HIO₃ + I₂ + H₂O

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) HIO

Б) HIO₃

В) I₂

Г) H₂O

КОЭФФИЦИЕНТ

1) 1 5) 5

2) 2 6) 6

3) 3

4) 4

27. Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления окислителя.

СХЕМА РЕАКЦИИ

А) HNO₃ + S → H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

Б) KNO₂ + Br₂ + H₂O → KNO₃ + HBr

В) NH₄NO₂ → H₂O + N₂

Г) NO₂ + H₅IO₆ → HNO₃ + HIO₃ + H₂O

ИЗМЕНЕНИЕ СО ОКИСЛИТЕЛЯ

1) N⁺³ → N⁰

2) N⁺³ →N⁺⁵

3) I⁺⁷→ I⁺⁵

4) N⁺⁴ → N⁺⁵

5) O^-2 → O⁰

6) Br⁰ → Br^-1

7) N⁺⁵ → N⁺⁴

28. Установите соответствие между формулой вещества и коэффициентом перед ней в уравнении реакции: HNO₃ + S → H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) HNO₃

Б) S

В) H₂SO₄

Г) NO₂

КОЭФФИЦИЕНТ

1) 1 5) 5

2) 2 6) 6

3) 3 7) 7

4) 4 8) 8

CaCO3, степень окисления углерода и др элементов

Общие сведения о карбонате кальция и степени окисления в CaCO3

Брутто-формула – CaCO₃. Молярная масса равна – 100,09 г/моль.

Рис. 1. Карбонат кальция. Внешний вид.

Практически не растворяется в воде. Разлагается кислотами, хлоридом аммония в растворе. Переводится в раствор избытком диоксида углерода: в результате образуется гидрокарбонат кальция (Ca(HCO₃)₂), который определяет временную жесткость природных вод.

CaCO3, степени окисления элементов в нем

Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав карбоната кальция, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.

Степень окисления кальция постоянна и равна номеру группы Периодической системы Д.И. Менделеева, в которой он расположен со знаком плюс (кальций – металл), т.е. (+2).

Степень окисления кислорода в составе кислот, а, следовательно, и их остатков равна (-2). Для нахождения степени окисления углерода примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

(+2) + х + 3× (-2) = 0;

2 + х — 6 = 0;

x – 4 = 0;

x = +4.

Степень окисления углерода в карбонате кальция равна (+4):

Ca⁺²C⁺⁴O^-2₃.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ОВР В

Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов и способы защиты от неё.
1. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления углерода в нем.
Формула вещества	Степень окисления
А) СН₂Сl₂	1) -4
Б) HCHO	2) -2
В) HCOONa	3) 0
Г) CBr₄	4) +2
	5) +4
2. Установите соответствие между формулой соединения и значением степени окисления хлора в нём
Формула вещества	Степень окисления
А) Ca(OCl)₂	1)+1
Б) KClO₃	2)+2
В) HClO₂	3)+3
Г) FeCl₃	4)+5
	5)-1

3. Установите соответствие между формулами веществ и степенями окисления марганца
Формула вещества	Степень окисления
А)MnSO₄	1) +1
Б) Mn₂O₇	2)+2
В) K₂MnO₄	3)+4
Г) MnO₂	4) +6
	5) +7
	6) +8

4. Установите соответствие между формулой вещества и степенью азота в нём
Формула вещества	Степень окисления
А) (NH₄)₂SO₄	1) -3
Б) N₂H₄	2) -2
В) CH₃NO₂	3) -1
Г) KNO₃	4) +2
	5) +3
	6) +5

5. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нём.
Формула	Степень окисления
А) NOF	1) -3
Б) (СН₃)₂NH	2) -2
В) NH₄Br	3) +2
Г) N₂H₄	4) +3
	5) +4
	6) +5

6. Установите соответствие между названием химического элемента и возможными значениями его степеней окисления.
Название элемента	Степени окисления
А) Хлор	1) -2, -1, 0, +2
Б) Фтор	2) -2, 0, +4, +6
В) Фосфор	3) -3, 0, +3, +5
Г) Сера	4) -1, 0
	5) -1, 0, +1, +3, +5, +7
	6) -4, -2, 0, +2, +4

7. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления углерода в нём.
Формула вещества	Степень окисления
А) СН₄	1) -4
Б) НСОН	2) -2
В) НСООН	3) 0
Г) СН3-ОН	4) +2
	5) +4

8. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления хлора в нём
Формула вещества	Степень окисления хлора
А) HCl	1) -1
Б) ClF₅	2) +1
В) Cl₂O	3) +3
Г) Cl₃N	4) +5

9. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нём
Формула вещества	Степень окисления атома азота
А) N₂	1) -3
Б) H₂N-NH₂	2) -2
В) NH₃	3) 0
Г) HNO₃	4) +5

10. Установите соответствие между формулой иона и степенью окисления кислотообразующего элемента в нём
Ион	Степень окисления кислотообразующего элемента
А) Cr₂O₇^2-	1) +3
Б) SO₃^2-	2) +4
В) P₂O₇^4-	3) +5
Г) NO₂^—	4) +6

11. Установите соответствие между формулой иона и его способностью проявлять окислительно-восстановительные свойства
Формула иона	Окислительно-восстановительные свойства
А) N^3-	1) Только окислитель
Б) HPO₃^2-	2) Только восстановитель
В) SO₃^2-	3) И окислитель, и восстановитель
Г) C^4-	4) Ни окислитель, ни восстановитель

12. Установите соответствие между формулой иона и степенью окисления кислотообразующего элемента в нём
Ион	Степень окисления фосфора
А) РО₄^3–	1) -3
Б) Н₂Р₂О₇^2-	2) +3
В) НРО₄^2-	3) +4
Г) РН₄⁺	4) +5

13. Установите соответствие между формулой иона и его способностью проявлять окислительно-восстановительные свойства.
Ион	Окислительно-восстановительные свойства
А) ClO₄^—	1) Только окислитель
Б) Cr₂O₇^2-	2) Только восстановитель
B) Cl^—	3) И окислитель, и восстановитель
Г) NO₃^—	4) Ни окислитель, ни восстановитель

14. Соотнесите схему химической реакции с ее типом
Схема химической реакции	Тип окислительно-восстановительной реакции
А) ClO₂ —> Cl₂ + O₂	1) Межмолекулярные
Б) ClO₂ + NaOH —> NaClO₂ + NaClO₃ + H₂O	2) Внутримолекулярные
В) ClO₂ + HCl —> Cl₂ + H₂O	3) Диспропорционирования
Г) ClO₂ + Na₂CO₃ —> NaClO₂ + NaClO₃ + CO₂

15. Соотнесите схему химической реакции с ее типом
Схема химической реакции	Тип окислительно-восстановительной реакции
А) Mn₂O₃ + HNO₃ —> Mn(NO₃)₂+ MnO₂ + H₂O	1) Межмолекулярные
Б) Mn₂O₃ + НСl —> MnCl₂ + Сl₂ +Н₂О	2) Внутримолекулярные
B) Mn₂O₃ —> Mn₃O₄ + О₂	3) Диспропорционирования
Г) Mn₂O₃+ Al —> Al₂O₃+ Mn

16. Установите соответствие между уравнением реакции и веществом окислителем, участвующим в данной реакции
Уравнение реакции	Окислитель
А) 2NO + 2H₂ —> N₂ + 2H₂O	1) Н₂
Б) 2NH₃ + 2Na —>2NaNH₂ + H₂	2) NO
В) H₂ + 2Na —> 2NaH	3) N₂
Г) 4NH₃ + 6NO —> 5N₂ + 6H₂O	4) NH₃
27. Установите соответствие между схемой реакции и формулой недостающего вещества
СХЕМА РЕАКЦИИ	ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
A) S+ H₂SO₄ = … + H₂O	1) SO₂
Б) Zn+H₂SO₄ (р-р)=ZnSO₄+…	2) SO₃
В) FeS₂+O₂=Fe₂O₃+…	3) H₂S
Г) S+HNO₃=…+NO₂+H₂O	4) H₂
	5) H₂SO₄
	6) S

28. Установите соответствие между схемой реакции и формулой недостающего вещества
СХЕМА РЕАКЦИИ	ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) Cl₂+NaOH=…+NaClO₃+H₂O	1) HCl
Б) Cl₂+H₂O=…+O₂	2) NaCl
В)Na₂CO₃+C=…+CО	3) Na
Г) NaH+Cl₂=NaCl+…	4) Na₂O
	5) H₂

29. Установите соответствие между схемой изменения степени окисления элементов и уравнением в окислительно-восстановительной реакции
СХЕМА ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ	УРАВНЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ
А) S⁺⁶ ® S^-2	1) MnO₂+4HCl=Cl₂+MnCl₂+2H₂O
Б) S⁰ ® S⁺⁶	2)4Zn+5H₂SO₄=H₂S+4ZnSO₄+4H₂O
В) Cl^-1® Cl⁰	3)2KMnO₄+S=K₂SO₄+2MnO₂
Г) Cl⁰ ® Cl^-1	4) 2Cl₂+2H₂O=4HCl+O₂
	5) HCl+NH₃·H₂O=NH₄Cl+H₂O

Ответы: 1-3345, 2-1435, 3-2543, 4-4256, 5-4112, 6-5432, 7-1342, 8-1421, 9-3214, 10-4231, 11-2332, 12-4441, 13-1121, 14-2313, 15-3121, 16-2412, 17-1355, 18-2673, 19-3124, 20-2432, 21-1542, 22-6731, 23-1532, 24-2614, 25-3113, 26-3315, 27-1415, 28-2145, 29-2314

Состояния окисления (числа окисления)

Использование состояний окисления для определения того, что было окислено, а что восстановлено

Это легко наиболее распространенное использование окислительных состояний.

Помните:

Окисление включает в себя увеличение степени окисления

Восстановление включает в себя уменьшение степени окисления

В каждом из следующих примеров мы должны решить, включает ли реакция окислительно-восстановительную реакцию, и если да, то, что было окислено и что восстановлено.

Пример 1:

Это реакция между магнием и соляной кислотой или газообразным хлористым водородом:

Изменились ли состояния окисления? Да, они есть — у вас есть два элемента, которые находятся в соединениях с одной стороны уравнения и как несвязанные элементы с другой. Проверьте все состояния окисления, чтобы быть уверенным:

Степень окисления магния увеличилась — он был окислен. Степень окисления водорода упала — она была снижена.Хлор находится в одинаковом состоянии окисления с обеих сторон уравнения — он не был окислен или восстановлен.

Пример 2:

Реакция между гидроксидом натрия и соляной кислотой:

Проверка всех состояний окисления:

Ничего не изменилось. Это не окислительно-восстановительная реакция.

Пример 3:

Это подлый! Реакция между хлором и холодным разбавленным раствором гидроксида натрия:

Очевидно, что хлор изменил степень окисления, потому что он превратился в соединения, начиная с исходного элемента.Проверка всех состояний окисления показывает:

Хлор является только , что изменило состояние окисления. Это было окислено или восстановлено? Да! Обе! Один атом был восстановлен, потому что его степень окисления упала. Другой был окислен.

Это хороший пример реакции диспропорционирования . Реакция диспропорционирования — это реакция, в которой одно вещество окисляется и восстанавливается.

Использование состояний окисления для определения окислителя и восстановителя

Это всего лишь незначительное дополнение к последнему разделу.Если вы знаете, что было окислено, а что восстановлено, то вы можете легко понять, что такое окислитель и восстановитель.

Пример 1

Это реакция между ионами хрома (III) и металлическим цинком:

Хром прошел стадию окисления +3 до +2 и поэтому был уменьшен. Цинк перешел из нулевого уровня окисления в элементе до +2. Это было окислено.

Так что же делает сокращение? Это цинк — цинк отдает электроны ионам хрома (III).Таким образом, цинк является восстановителем.

Точно так же вы можете понять, что окислителем должны быть ионы хрома (III), потому что они берут электроны из цинка.

Пример 2

Это уравнение для реакции между ионами манганата (VII) и ионов железа (II) в кислых условиях. Это разработано далее вниз по странице.

Глядя на это быстро, очевидно, что ионы железа (II) были окислены до ионов железа (III).Каждый из них потерял электрон, и их степень окисления увеличилась с +2 до +3.

До и после реакции водород все еще находится в состоянии окисления +1, но ионы манганата (VII) явно изменились. Если отработать степень окисления марганца, он упал с +7 до +2 — снижение.

Итак, ионы железа (II) были окислены, а ионы манганата (VII) восстановлены.

Что уменьшило ионы манганата (VII) — очевидно, это ионы железа (II).Железо — единственное, что имеет измененную степень окисления. Таким образом, ионы железа (II) являются восстановителем.

Аналогично, ионы манганата (VII) должны быть окислителем.

Использование окислительных состояний для определения реагирующих пропорций

Это иногда полезно, когда вам нужно определить реагирующие пропорции для использования в реакциях титрования, когда у вас недостаточно информации, чтобы составить полное ионное уравнение.

Помните, что каждый раз, когда состояние окисления изменяется на одну единицу, переносится один электрон. Если степень окисления одного вещества в реакции падает на 2, это означает, что оно получило 2 электрона.

Что-то еще в реакции должно быть потеря этих электронов. Любое падение степени окисления одним веществом должно сопровождаться равным увеличением степени окисления чем-то другим.

Этот пример основан на информации из старого вопроса уровня AQA A ‘.

Ионы, содержащие церий в степени окисления +4, являются окислителями. (Они сложнее, чем просто Ce ⁴⁺.) Они могут окислять ионы, содержащие молибден, от +2 до +6 степени окисления (от Mo ²⁺ до MoO ₄ ^2-). В процессе церий восстанавливается до степени окисления +3 (Ce ³⁺). Каковы реагирующие пропорции?

Степень окисления молибдена увеличивается на 4. Это означает, что степень окисления церия должна упасть на 4 для компенсации.

Но степень окисления церия в каждом из его ионов падает только от +4 до +3 — падение 1. Таким образом, очевидно, что для каждого иона молибдена должно быть задействовано 4 иона церия.

Реагирующие пропорции: 4 церия-содержащих иона на 1 ион молибдена.

Или взять более распространенный пример, включающий ионы железа (II) и ионы манганата (VII). , ,

Раствор манганата калия (VII), KMnO ₄, подкисленный разбавленной серной кислотой, окисляет ионы железа (II) до ионов железа (III).При этом ионы марганата (VII) восстанавливаются до ионов марганца (II). Используйте степень окисления, чтобы составить уравнение реакции.

Степень окисления марганца в ионе манганата (VII) равна +7. Название говорит вам об этом, но попробуйте еще раз только для практики!

При переходе к ионам марганца (II) степень окисления марганца упала на 5. Каждый реагирующий ион железа (II) увеличивает степень окисления на 1. Это означает, что должно быть пять ионов железа (II), реагирующих на каждый марганат (VII) ион.

Следовательно, левая часть уравнения будет иметь вид: MnO ₄ ^— + 5Fe ²⁺ +?

Правая сторона будет: Mn ²⁺ + 5Fe ³⁺ +?

После этого вам нужно будет угадать, как сбалансировать оставшиеся атомы и заряды. В этом случае, например, вполне вероятно, что кислород попадет в воду. Это означает, что вам нужно немного водорода откуда-то.

Это не проблема, потому что у вас реакция в кислотном растворе, поэтому атомы водорода вполне могут поступать из ионов водорода.

В конце концов, вы закончите с этим:

Лично я предпочел бы вывести эти уравнения из электронных уравнений-полуколец!

8 простых для запоминания правил определения числа окисления

Степень окисления / состояние — это важная, но очень часто неправильно понимаемая концепция. Это важно для понимания природы различных реакций.

Знаете ли вы?

Углерод имеет 9 возможных степеней окисления ― от -4 до +4.

Хотите написать для нас? Ну, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Степень окисления, обозначаемая числом окисления, является очень важной концепцией в химии.Это один из самых основных принципов химии, и он играет определяющую роль в природе многих типов реакций.

Хотя это так важно, некоторые могут не понимать запутанные правила определения степени окисления. Вот полезное руководство по шагам для определения степени окисления элементов. Но сначала давайте разберемся, какие показатели окисления стоят на первом месте.

Что такое число окисления?

Число окисления атома просто показывает количество электронов, которые он может учитывать в окислительно-восстановительной реакции, или степень, до которой он подвергся окислению.Окислительно-восстановительная реакция, один из наиболее фундаментальных и общепризнанных принципов химии, представляет собой реакцию, в которой электроны переносятся между двумя атомами / молекулами.

Его название — портманто двух процессов или субреакций, которые неизбежно происходят в нем: красный и вол . Окисление — это процесс, при котором теряет электрона, тогда как восстановление, хотя и может показаться неверным, это процесс, при котором получает электрона. Поскольку два объекта должны участвовать в окислительно-восстановительной реакции, один теряет атомы, а другой получает.Таким образом, эти две реакции всегда происходят в сочетании друг с другом. Легко понятным примером окислительно-восстановительных реакций является образование кислот. Например,

► H ₂ + Cl ₂ ➙ 2HCl

В этой реакции происходят две подреакции: окисление водорода и восстановление хлора. Водород с одиночным электроном на орбите теряет его, а хлор с 17 электронами в стабильном состоянии получает один электрон. Для реакции нужны два атома каждого реагента, поскольку ни водород, ни хлор не существуют как одноатомный элемент.

Теперь вы можете задаться вопросом, какое число окисления связано с окислительно-восстановительными реакциями. Ну, почти все!

Окислительные числа — это то, что говорит нам, какой реагент (элемент или соединение, которое является частью реакции) восстанавливается, а какой окисляется. Хотя окисление и восстановление обычно определяются как изменения в количестве электронов, они более точно определяются как изменения в степени окисления реагентов .Когда вещество окисляется, его степень окисления увеличивается на . И наоборот, когда вещество восстанавливается, его степень окисления уменьшается на — это название.

Давайте работать вместе!

Например, в вышеупомянутой реакции между водородом и хлором потеря электронов увеличивает степень окисления атомов водорода, которые становятся положительно заряженными ионами, в то время как коэффициент усиления электронов уменьшает степень окисления атомов хлора, которые становятся отрицательными заряженные ионы.

Теперь, когда у нас есть приблизительное представление о том, что такое степень окисления, давайте перейдем к правилам определения степени окисления конкретного вещества.

Определение окислительных чисел

Правило № 1 : Степень окисления несвязанного элемента, не обладающего электрическим зарядом, всегда равна нулю. Это верно независимо от того, существует ли элемент в виде атома или многоатомной молекулы. Это означает, что O ₂ (кислород), Mg ₂ (магний), Al (алюминий), He (гелий) и S ₈ (сера) имеют степень окисления ноль, поскольку степень окисления индивидуума атомы не изменились во время образования молекулы.Связи между атомами одного и того же элемента всегда ковалентны, при этом электроны являются общими, а не ионными, при этом электроны передаются от одного реагента к другому. Вопрос о степени окисления относится только к реакциям, в которых образуются ионные связи.

Правило № 2 : степень окисления одноатомного иона равна заряду на нем. Например, Na ⁺ (ион натрия с одним электроном отсутствует), Al ³⁺ (ион алюминия с тремя электронами отсутствует) и Cl ^— (ион хлора с одним дополнительным электроном) имеют числа окисления +1, +3 и -1 соответственно.Однако многие металлы, а также неметаллы могут образовывать различные ионы (особенно углерод, сера и железо) и могут иметь несколько степеней окисления. Таким образом, хотя заряд равен степени окисления, он может быть непоследовательным.

Правило № 3 : степень окисления кислорода почти всегда равна -2. Изменение времени окисления кислорода происходит только тогда, когда оно входит в класс соединений, называемых «пероксидами». В этом случае он становится -1.

Правило № 4 : Аналогично, степень окисления водорода почти всегда равна +1.Единственный раз, когда это изменяется, если водород образует переходный бинарный гидрид с металлом. В этом редком случае оно становится -1.

Правило № 5 : Находясь в той же группе периодической таблицы, что и водород, щелочные металлы, такие как литий, натрий и калий, также имеют степень окисления +1. Единственный раз, когда это изменяется, когда металлы находятся в элементарной форме, и в этом случае их степень окисления равна нулю.

Правило № 6 : щелочноземельные металлы, такие как магний и калий, имеют степень окисления +2.Как и предыдущее правило, это недопустимо, если металлы находятся в элементарной форме, и в этом случае первое правило заменяется.

Правило № 7 : Сумма чисел окисления всех компонентов нейтрального соединения равна нулю. Это полезно для определения степени окисления конкретного элемента в соединении. Например, если мы рассматриваем стабильное соединение H ₂ SO ₄ (серная кислота), мы знаем, что чистая степень окисления водорода и кислорода в этом соединении равна:

► 2 (1) + 4 (-2) = -6

Таким образом, чтобы сбалансировать H ₂ SO ₄, степень окисления серы должна составлять +6, что является одной из ее степеней окисления.Между прочим, это также найдено в +4 и +2 степени окисления.

Правило № 8 : Как и в предыдущем правиле, чистая степень окисления многоатомного иона равна заряду на нем. В то время как предыдущее правило касалось электрически стабильных соединений, это правило касается заряженных соединений, но по тому же принципу. Например, если мы рассмотрим заряженный ион SO ₄ ², который имеет заряд -2, уравнение окажется следующим:

► 1 (+6) + 4 (-2) = -2

Превращение соединения в алгебраическое уравнение таким способом — лучший способ выяснить степень окисления неизвестных элементов.

Это были важные правила определения степени окисления. Теперь, когда вы это знаете, вы сможете гораздо лучше определить запутанные условия окисления и восстановления с точки зрения степени окисления. Например, давайте рассмотрим стандартную реакцию вытеснения металла,

► CuSO ₄ + Zn ➙ ZnSO ₄ + Cu

В этой реакции мини-реакции окисления и восстановления следующие:

Zn ➙ Zn ²⁺ + 2e ^—

Поскольку цинк изменил свою степень окисления с 0 до +2, это реакция окисления.Два электрона, высвобождаемые из атома цинка, принимаются ионом меди в соответствующей реакции восстановления:

Cu ²⁺ + 2e ^— ➙ Cu

Поскольку степень окисления меди снизилась с до с +2 до 0, это реакция восстановления.

Окисление и восстановление

1. Строится гальванический элемент, подобный показанному на рис. 20.5. Одна полуэлемент состоит из алюминиевой полосы, помещенной в раствор Al (NO3) 3, а другая имеет никелевую полосу, помещенную в раствор NiSO4. Общая реакция составляет

2Al (s) + 3Ni2 + (aq) → 2Al3 + (aq) + 3Ni (s)

(a) Что окисляется, а что восстанавливается?

(b) Напишите две полуреакции, которые происходят в двух полуэлементах.

(d) Укажите знаки электродов

(e) Электроны текут от алюминиевого электрода к никелевому электроду или от никеля к алюминию?

(f) В каком направлении мигрируют катионы и анионы через раствор? Предположим, что Al не покрыт оксидом.

2. (a) Какой электрод гальванического элемента, катод или анод, соответствует более высокой потенциальной энергии для электронов? (б) Каковы единицы для электрического потенциала? Как эта единица относится к энергии, выраженной в джоулях? (c) Что особенного в стандартном клеточном потенциале?

3.Используя данные в Приложении E, рассчитайте стандартную ЭДС для каждой из следующих реакций:

(а) h3 (г) + F2 (г) → 2H + (водн.) + 2F- (водк.)

(б) Cu + 2 (aq) + Ca (s) → Cu (s) + Ca + 2 (aq)

(d) 2ClO3- (aq) + 10Br- (aq) + 12H + (aq) → Cl2 (g) + 5Br2 (l) + 6h3O (l)

4. Приведены следующие полуреакции и соответствующие стандартные потенциалы восстановления:

AuBr- (aq) + 3e ‘→ Au (s) + 4Br- (aq) E ° красный = -0,858 В

Eu3 + (aq) + e’ → Eu2 + (aq) E ° красный = -0.43 V

IO- (aq) + h3O (l) + 2e ‘→ I- (aq) + 2OH- (aq) E ° red = +0.49 V

(a) Напишите уравнение для комбинации этих Реакции, которые приводят к наибольшей положительной ЭДС и рассчитывают значение. (b) Запишите уравнение для комбинации этих полуреакций, которая приводит к наименьшей положительной эдс, и рассчитайте значение.

5. Из каждой из следующих пар веществ используйте данные в Приложении E, чтобы выбрать более сильный окислитель:

(a) Cl2 (г) или Br2 (l) (b) Zn2 + (aq) или Cd2 + (aq)

6.Основываясь на данных в Приложении E, (а), какой из следующих является самым сильным окислителем, а какой является самым слабым в кислотном растворе: Br2, h3O2, Zn, Cr2O72-? (б) Что из следующего является более сильным восстановителем, а какой является самым слабым в кислотном растворе: F-, Zn, N2H5 +, I2, NO? ,

Тенденции окисления в группе 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ОКИСЛЕНИЯ В ГРУППЕ 4 На этой странице рассматриваются состояния окисления (числа окисления), показанные элементами группы 4 — углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb). В нем рассматривается растущая тенденция элементов к образованию соединений, в которых их степени окисления равны +2, особенно в отношении олова и свинца.
	Примечание: Если вы не довольны окислением и восстановлением (включая использование состояний окисления), важно перейти по этой ссылке, прежде чем идти дальше. Используйте кнопку НАЗАД в вашем браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.
Некоторые примеры трендов в степени окисления Общая тенденция Типичное состояние окисления, показанное элементами в группе 4, равно +4, обнаруживаемое в таких соединениях, как CCl ₄, SiCl ₄ и SnO ₂.
	Предупреждение: Не попадайтесь в ловушку цитирования CH ₄ в качестве примера углерода с типичной степенью окисления +4.Поскольку углерод является более электроотрицательным, чем водород, его степень окисления в этом случае составляет -4!
Однако, по мере продвижения по Группе, появляется все больше и больше примеров, когда степень окисления составляет +2, таких как SnCl ₂, PbO и Pb ²⁺. С оловом состояние +4 все еще более стабильно, чем +2, но к тому времени, когда вы получаете лидерство, состояние +2 становится более стабильным и доминирует в химии свинца. Пример из химии углерода Единственный распространенный пример степени окисления +2 в химии углерода встречается в окиси углерода, CO.Угарный газ является сильным восстановителем, потому что он легко окисляется до углекислого газа — где степень окисления является более термодинамически стабильной +4. Например, окись углерода восстанавливает много горячих металлических оксидов до металла — реакция, которая используется, например, при извлечении железа в доменной печи. Примеры из химии олова К тому времени, когда вы переходите из группы в отношении олова, состояние +2 становится все более распространенным, и существует широкий диапазон соединений как олова (II), так и олова (IV).Тем не менее, олово (IV) по-прежнему является более стабильной степенью окисления олова. Это означает, что будет довольно легко преобразовать соединения олова (II) в соединения олова (IV). Это лучше всего показывает тот факт, что ионы Sn ²⁺ в растворе являются хорошими восстановителями. Например, раствор, содержащий ионы олова (II) (например, раствор хлорида олова (II)), восстановит раствор йода до ионов йода. При этом ионы олова (II) окисляются до ионов олова (IV).
	Примечание: Для простоты я пишу это уравнение (и следующие несколько), как если бы продукт содержал простые ионы олова (IV).На самом деле, простые ионы олова (IV) не существуют в растворе. В этих примерах они обычно будут частью гораздо большего сложного иона. Не беспокойтесь об этом на этом уровне.
Ионы олова (II) также восстанавливают ионы железа (III) до ионов железа (II). Например, раствор хлорида олова (II) восстановит раствор хлорида железа (III) до раствора хлорида железа (II). При этом ионы олова (II) окисляются до более стабильных ионов олова (IV). Конечно, ионов олова (II) также легко окисляются мощными окислителями, такими как подкисленный раствор манганата калия (VII) (раствор перманганата калия).Эту реакцию можно использовать в качестве титрования для определения концентрации ионов олова (II) в растворе.
	Примечание: Если вам не нравятся расчеты титрования (включая расчеты с манганатом калия (VII)), вас может заинтересовать моя книга по химическим расчетам.
И как последний пример. , , В органической химии олово и концентрированная соляная кислота традиционно используются для восстановления нитробензола до фениламина (анилина).Эта реакция включает окисление олова до ионов олова (II), а затем до предпочтительных ионов олова (IV).
	Примечание: Эта реакция рассматривается более подробно в разделе органической химии на сайте о получении фениламина. Используйте кнопку НАЗАД в вашем браузере, чтобы вернуться на эту страницу, если вы решите перейти по этой ссылке.
Примеры из химии свинца Со свинцом ситуация меняется на противоположную.На этот раз степень окисления свинца (II) является более стабильной, и существует сильная тенденция реакции соединений свинца (IV) с образованием соединений свинца (II). Хлорид свинца (IV), например, разлагается при комнатной температуре с образованием хлорида свинца (II) и газообразного хлора: , , и оксид свинца (IV) разлагается при нагревании с образованием оксида свинца (II) и кислорода. Оксид свинца (IV) также реагирует с концентрированной соляной кислотой, окисляя некоторые хлорид-ионы в кислоте до газообразного хлора.Еще раз, лидерство уменьшено от +4 к более устойчивому состоянию +2. Попытка объяснить тенденции в степени окисления Ничего удивительного в нормальном состоянии окисления группы +4. Все элементы в группе имеют внешнюю электронную структуру ns ² np _x ¹ np _y ¹, где n изменяется от 2 (для углерода) до 6 (для свинца). Состояние окисления +4 — то, где все эти внешние электроны непосредственно вовлечены в связь. По мере того, как вы приближаетесь ко дну группы, наблюдается тенденция к тому, что пара s ² не будет использоваться в соединении. Это часто называют эффектом инертной пары — и является доминирующим в химии свинца. Однако просто дать ему имя типа «эффект инертной пары» ничего не объясняет. Вам нужно взглянуть на два разных объяснения в зависимости от того, говорите ли вы об образовании ионных или ковалентных связей.
	Примечание: Вполне вероятно, что последующее будет далеко за пределами того, что вам нужно для целей уровня Великобритании A (или его эквивалент) — и там в основном для интереса. Чтобы быть уверенным, обратитесь к своему учебному плану и, что более важно, к прошлым экзаменационным работам и схемам оценки. Если вы работаете над экзаменом в Великобритании и не получили его, перейдите по этой ссылке на страницу учебных программ, чтобы узнать, как их сдать.
Эффект инертной пары в образовании ионных связей Если элементы в группе 4 образуют ионы 2+, они потеряют p-электроны, оставив пару s ² неиспользованной.Например, чтобы сформировать ион свинца (II), свинец потеряет два 6p-электрона, но электроны 6s останутся неизменными — «инертная пара». Обычно вы ожидаете, что энергии ионизации будут падать, когда вы входите в группу, когда электроны удаляются от ядра. Это не совсем так в группе 4. На этой первой диаграмме показано, как изменяется полная энергия ионизации, необходимая для образования ионов 2+, по мере продвижения по Группе. Все значения приведены в кДж моль ^-1. Обратите внимание на небольшое увеличение между оловом и свинцом. Это означает, что немного сложнее удалить р-электроны из свинца, чем из олова. Однако, если вы посмотрите на схему потерь всех четырех электронов, расхождение между оловом и свинцом будет гораздо более заметным. Относительно большое увеличение между оловом и свинцом должно быть связано с тем, что пара 6s ² значительно сложнее удалить в свинце, чем соответствующая пара 5s ² в олове. Опять же, все значения приведены в кДж моль ^-1, и две диаграммы примерно в одном масштабе. Причины всего этого лежат в теории относительности. С более тяжелыми элементами, такими как свинец, существует то, что известно как релятивистское сжатие электронов , которое стремится притянуть электроны ближе к ядру, чем вы ожидаете. Поскольку они ближе к ядру, их сложнее удалить. Чем тяжелее элемент, тем больше этот эффект. Это влияет на s электронов гораздо больше, чем на p электронов. В случае свинца релятивистское сжатие энергетически затрудняет удаление электронов 6s, чем вы могли ожидать.Членов высвобождения энергии при образовании ионов (таких как энтальпия решетки или энтальпия гидратации) явно недостаточно для компенсации этой дополнительной энергии. Это означает, что это не имеет энергетического смысла для свинца с образованием ионов 4+.
	Примечание: Если вы хотите узнать больше о релятивистском сокращении, попробуйте поиск в Google по релятивистским сокращениям электронов — но ожидайте, что вы будете вовлечены в некоторые тяжелые чтения!
Эффект инертной пары в образовании ковалентных связей Вам нужно подумать о том, почему углерод обычно образует четыре ковалентные связи, а не две. Используя нотацию электронов в ящиках, внешняя электронная структура углерода выглядит следующим образом: Есть только два неспаренных электрона. Однако прежде чем углерод образует связи, он обычно переводит один из s-электронов в пустую орбиталь. Это оставляет 4 неспаренных электрона, которые (после гибридизации) могут образовывать 4 ковалентные связи. Стоит поставить энергию для продвижения s-электрона, потому что углерод тогда может образовать вдвое больше ковалентных связей.Каждая ковалентная связь, которая образуется, высвобождает энергию, и этого более чем достаточно для снабжения энергией, необходимой для продвижения по службе. Одно из возможных объяснений нежелания свинца делать то же самое заключается в падении энергий связи, когда вы идете вниз по Группе. Энергии связи имеют тенденцию падать, когда атомы становятся больше, а связующая пара находится дальше от двух ядер и лучше экранируется от них. Например, энергии, высвобождаемой при образовании двух дополнительных связей Pb-X (где X означает H или Cl или что-либо еще), может оказаться недостаточно для компенсации дополнительной энергии, необходимой для продвижения электрона 6s в пустую орбиту 6p. Конечно, это было бы еще хуже, если бы энергетический разрыв между орбитали 6s и 6p был увеличен за счет релятивистского сокращения орбиты 6s. Куда бы вы хотели отправиться сейчас? В меню группы 4. , , В меню неорганической химии. , , В главное меню. , , © Джим Кларк 2004 (изменено в марте 2015)

CaCO3, степень окисления углерода и др элементов