Question

Назовите к какому классу соеденений относятся данные вещества и определите степень окисления этих элементов: Co(OH)₂ HNO₃ Al₂(SO₄)₃ KH₂PO₄ CrOHCO₃

Answer 1

Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов.

1.     Валентность водорода принимают за I (единицу). Тогда в соответствии с формулой воды Н2О к одному атому кислорода присоединено два атома водорода.

2.     Кислород в своих соединениях всегда проявляет валентность II. Поэтому углерод в соединении СО2 (углекислый газ) имеет валентность IV.

3.     Высшая валентность равна номеру группы.

4.     Низшая валентность равна разности между числом 8 (количество групп в таблице) и номером группы, в которой находится данный элемент, т.е. 8 - Nгруппы.

5.     У металлов, находящихся в «А» подгруппах, валентность равна номеру группы.

6.     У неметаллов в основном проявляются две валентности: высшая и низшая.

Например: сера имеет высшую валентность VI и низшую (8 – 6), равную II; фосфор проявляет валентности V и III.

7.     Валентность может быть постоянной  или переменной.

Валентность элементов необходимо знать, чтобы составлять химические формулы соединений. 

Запомните!

Особенности составления химических формул соединений.

1) Низшую валентность проявляет тот элемент, который находится в таблице Д.И.Менделеева правее и выше, а высшую валентность – элемент, расположенный левее и ниже.

Например, в соединении с кислородом сера проявляет высшую валентность VI, а кислород – низшую II. Таким образом, формула оксида серы будет SO3.

В соединении кремния с углеродом первый проявляет высшую валентность IV, а второй – низшую IV. Значит, формула – SiC. Это карбид кремния, основа огнеупорных и абразивных материалов. 

2) Атом металла стоит в формуле на первое место.

2) В формулах соединений атом неметалла, проявляющий низшую валентность, всегда стоит на втором месте, а название такого соединения оканчивается на «ид».

Например, СаО – оксид кальция, NaCl – хлорид натрия, PbS – сульфид свинца.

Теперь вы сами можете написать формулы любых соединений металлов с неметаллами.

3) Атом металла ставится в формуле на первое место.

II. Степень окисления (новый материал)

Степень окисления – это условный заряд, который получает атом в результате полной отдачи (принятия) электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные.

Рассмотрим строение атомов фтора и натрия:

F +9 )2)7 

Na +11 )2)8)1

- Что можно сказать о завершённости внешнего уровня атомов фтора и натрия?

- Какому атому легче принять, а какому легче отдать валентные электроны с целью завершения внешнего уровня?

- Оба атома имеют незавершённый внешний уровень?

- Атому натрия легче отдавать электроны, фтору – принять электроны до завершения внешнего уровня.

F0 + 1ē → F-1 (нейтральный атом принимает один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «-1», превращаясь в отрицательно заряженный ион - анион)

Na0 – 1ē → Na+1 (нейтральный атом отдаёт один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «+1», превращаясь в положительно заряженный ион - катион)

 - Процесс отдачи электронов атомом, называется окислением.- Атом, отдающий электроны и повышающий свою степень окисления, окисляется и называется восстановителем.- Процесс принятия электронов атомом, называется восстановлением.- Атом, принимающий электроны и понижающий свою степень окисления, восстанавливается и называется окислителем.

Как определить степень окисления атома в ПСХЭ Д.И. Менделеева?

Правила определения степени окисления атома в ПСХЭ Д.И. Менделеева:

1. Водород обычно проявляет степень окисления (СО) +1  (исключение, соединения с металлами (гидриды) – у водорода СО равна (-1) Me+nHn-1)

2. Кислород обычно проявляет СО -2 (исключения: О+2F2, H2O2-1 – перекись водорода)

3. Металлы проявляют только  +n  положительную СО

4. Фтор проявляет всегда СО равную -1 (F-1)

5. Для элементов главных подгрупп:

Высшая СО (+) = номеру группы Nгруппы

Низшая СО (-) =  Nгруппы–8

Правила определения степени окисления атома в соединении:

I. Степень окисления свободных атомов и атомов в молекулах простых веществ равна нулю -  Na0,  P40,  O20

II. В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов с учётом их индексов равна нулю = 0, а в сложном ионе его заряду.

Например,     H+1N+5O3-2 :      (+1)*1+(+5)*1+(-2)*3 = 0

[S+6O4 -2]2-:    (+6)*1+(-2)*4 = -2

Задание 1 – определите степени окисления всех атомов в формуле серной кислоты H2SO4?

1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО  серы примем за «х»

H+1SxO4-2

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(+1)*1+(х)*1+(-2)*4=0

Х=6 или (+6), следовательно, у серы CО  +6, т.е.   S+6

Задание 2 – определите степени окисления всех атомов в формуле фосфорной кислоты H3PO4?

1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО  фосфора  примем за «х»

H3+1PxO4-2

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(+1)*3+(х)*1+(-2)*4=0

Х=5 или (+5), следовательно, у фосфора CО  +5, т.е.   P+5

Задание 3– определите степени окисления всех атомов в формуле иона аммония (NH4)+?

1. Проставим известную степень окисления у водорода, а СО  азота  примем за «х»

(NхH4+1)+

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(х)*1+(+1)*4=+1

Х=-3, следовательно, у азота CО  -3, т.е.   N-3

Answer 2

Класс соединений и степень окисления элементов

Co(OH)₂ - это гидроксид кобальта. Гидроксиды относятся к классу неорганических соединений. В данном случае, кобальт имеет степень окисления +2.

HNO₃ - это азотная кислота. Кислоты также относятся к классу неорганических соединений. В данном случае, азот имеет степень окисления +5.

Al₂(SO₄)₃ - это сульфат алюминия. Сульфаты также относятся к классу неорганических соединений. В данном случае, алюминий имеет степень окисления +3.

KH₂PO₄ - это фосфат калия. Фосфаты также относятся к классу неорганических соединений. В данном случае, калий имеет степень окисления +1, а фосфор -3.

CrOHCO₃ - это гидрокарбонат хрома. Гидрокарбонаты также относятся к классу неорганических соединений. В данном случае, хром имеет степень окисления +3.

Источники: 1. 2. 3. 4. 5.