4. Рассчитайте степени окисления атомов химических элементов в веществах: a) Na2S; 6) F2; в) KNO3; г) Са3Р2; д) BF3. 5. Расположите формулы веществ в порядке увеличения степени окисления атома хлора: КСІОЗ, Сl2, HCIO4, FeCl3, Ca(CIO)2, CIO3, KCIO2. 6. В каких переходах степени окисления атомов увеличились, а в каких умень- шились: а) HBr → Br2; 6) FeO → Fe2O3; B) S → ZnS; г) KMnO4 → K2MnO4?

Задание 4: Определяем степени окисления

Чтобы определить степень окисления (СО) атомов, будем пользоваться основными правилами:

• СО простых веществ равна 0.
• СО фтора (F) в соединениях всегда -1.
• СО кислорода (O) в большинстве соединений равна -2 (кроме пероксидов и надпероксидов).
• СО водорода (H) в большинстве соединений равна +1 (кроме гидридов металлов).
• Сумма СО всех атомов в нейтральной молекуле равна 0.
• Сумма СО атомов в многоатомном ионе равна заряду этого иона.
• СО щелочных металлов (Li, Na, K и др.) в соединениях всегда +1.
• СО щелочноземельных металлов (Mg, Ca, Ba и др.) в соединениях всегда +2.

Теперь применим эти правила к твоим веществам:

• a) Na₂S
  • Натрий (Na) - щелочной металл, его СО = +1.
  • В молекуле 2 атома Na, значит, суммарная положительная СО = 2 * (+1) = +2.
  • Так как сумма СО в нейтральной молекуле равна 0, то СО серы (S) будет: +2 + СО(S) = 0 => СО(S) = -2.
  • Ответ: Na(+1), S(-2)
• б) F₂
  • Это простое вещество.
  • Ответ: F(0)
• в) KNO₃
  • Калий (K) - щелочной металл, его СО = +1.
  • Кислород (O) - СО = -2.
  • В молекуле 1 атом K, 1 атом N, 3 атома O.
  • Суммарная СО: (+1) + СО(N) + 3*(-2) = 0
  • +1 + СО(N) - 6 = 0
  • СО(N) - 5 = 0 => СО(N) = +5.
  • Ответ: K(+1), N(+5), O(-2)
• г) Ca₃P₂
  • Кальций (Ca) - щелочноземельный металл, его СО = +2.
  • В молекуле 3 атома Ca, значит, суммарная положительная СО = 3 * (+2) = +6.
  • Так как сумма СО в нейтральной молекуле равна 0, то СО фосфора (P) будет: +6 + 2*СО(P) = 0
  • 2*СО(P) = -6 => СО(P) = -3.
  • Ответ: Ca(+2), P(-3)
• д) BF₃
  • Фтор (F) - его СО = -1.
  • В молекуле 3 атома F, значит, суммарная отрицательная СО = 3 * (-1) = -3.
  • Так как сумма СО в нейтральной молекуле равна 0, то СО бора (B) будет: СО(B) + (-3) = 0 => СО(B) = +3.
  • Ответ: B(+3), F(-1)

Задание 5: Располагаем вещества по возрастанию СО хлора

Сначала определим степень окисления хлора (Cl) в каждом веществе:

• KClО₃: K(+1), O(-2). СО(Cl): (+1) + СО(Cl) + 3*(-2) = 0 => СО(Cl) = +5.
• Cl₂: Простое вещество. СО(Cl) = 0.
• HClO₄: H(+1), O(-2). СО(Cl): (+1) + СО(Cl) + 4*(-2) = 0 => СО(Cl) = +7.
• FeCl₃: Fe (обычно +2 или +3, но в данном случае смотрим на хлор). Если считать СО(Fe) = +3, то СО(Cl) = -1. Если считать СО(Cl) = -1, то СО(Fe) = +3. Так как хлор обычно проявляет СО -1, примем это. СО(Fe) + 3*(-1) = 0 => СО(Fe) = +3. СО(Cl) = -1.
• Ca(ClO)₂: Ca(+2), O(-2). В ионе ClO⁻¹: СО(Cl) + (-2) = -1 => СО(Cl) = +1.
• ClO₃: Это ион. Суммарный заряд иона = -1. СО(Cl) + 3*(-2) = -1 => СО(Cl) = +5.
• KClO₂: K(+1), O(-2). СО(Cl): (+1) + СО(Cl) + 2*(-2) = 0 => СО(Cl) = +3.

Теперь расположим их по возрастанию степени окисления хлора:

1. FeCl₃: Cl(-1)
2. Ca(ClO)₂: Cl(+1)
3. KClO₂: Cl(+3)
4. Cl₂: Cl(0)
5. ClO₃: Cl(+5)
6. KClО₃: Cl(+5)
7. HClO₄: Cl(+7)

Важно: В случае одинаковой степени окисления (как у Cl в ClO₃ и KClO₃) порядок может быть любым, или же он определяется дополнительными условиями, которых здесь нет. Но если рассматривать в контексте задания 5, где явно указаны формулы, а не ионы, то ClO₃ как самостоятельная формула в ряду выглядит странно. Вероятнее всего, имеется в виду какое-то соединение, где Cl имеет степень +5. Для чистоты, расположим вещества с одинаковой степенью окисления рядом.

Окончательный порядок (с учетом формул):

1. FeCl₃ (Cl -1)
2. Ca(ClO)₂ (Cl +1)
3. KClO₂ (Cl +3)
4. Cl₂ (Cl 0)
5. KClO₃ (Cl +5)
6. ClO₃ (ион, Cl +5)
7. HClO₄ (Cl +7)

Ответ: FeCl₃, Cl₂, Ca(ClO)₂, KClO₂, KClO₃, ClO₃, HClO₄ (Порядок Cl₂ и Ca(ClO)₂ может быть изменен, так как 0 < 1. Порядок ClO₃ и KClO₃ может быть изменен, так как оба имеют Cl +5).

Скорректированный ответ в соответствии с последовательностью возрастания:

FeCl₃ (Cl⁻¹), Cl₂ (Cl⁰), Ca(ClO)₂ (Cl⁺¹), KClO₂ (Cl⁺³), KClO₃ (Cl⁺⁵), ClO₃⁻¹ (Cl⁺⁵), HClO₄ (Cl⁺⁷)

Задание 6: Определяем увеличение/уменьшение степеней окисления

Чтобы определить, увеличилась или уменьшилась степень окисления, нужно найти СО каждого элемента в исходном и конечном веществе.

• а) HBr → Br₂
  • В HBr: H(+1), Br(-1).
  • В Br₂: Br(0).
  • Степень окисления брома (Br) изменилась с -1 до 0. Это увеличение (потеря электронов, окисление).
  • Ответ: Увеличилась
• б) FeO → Fe₂O₃
  • В FeO: O(-2). СО(Fe): СО(Fe) + (-2) = 0 => СО(Fe) = +2.
  • В Fe₂O₃: O(-2). СО(Fe): 2*СО(Fe) + 3*(-2) = 0 => 2*СО(Fe) = +6 => СО(Fe) = +3.
  • Степень окисления железа (Fe) изменилась с +2 до +3. Это увеличение (окисление).
  • Ответ: Увеличилась
• в) S → ZnS
  • В S: Простое вещество, S(0).
  • В ZnS: Zn (обычно +2). СО(S): (+2) + СО(S) = 0 => СО(S) = -2.
  • Степень окисления серы (S) изменилась с 0 до -2. Это уменьшение (присоединение электронов, восстановление).
  • Ответ: Уменьшилась
• г) KMnO₄ → K₂MnO₄
  • В KMnO₄: K(+1), O(-2). СО(Mn): (+1) + СО(Mn) + 4*(-2) = 0 => СО(Mn) = +7.
  • В K₂MnO₄: K(+1), O(-2). СО(Mn): 2*(+1) + СО(Mn) + 4*(-2) = 0 => +2 + СО(Mn) - 8 = 0 => СО(Mn) = +6.
  • Степень окисления марганца (Mn) изменилась с +7 до +6. Это уменьшение (восстановление).
  • Ответ: Уменьшилась

Итого:

• Увеличилась: а) HBr → Br₂ (Br), б) FeO → Fe₂O₃ (Fe).
• Уменьшилась: в) S → ZnS (S), г) KMnO₄ → K₂MnO₄ (Mn).