Степень окисления - задачи и примеры

Степень окисления иода в соединении KIO3

  +1+5-2
степень окисления иода в соединении KIO3

K(+) I(+5) O(-2) степени окисления
I(+5)

Распределите по классам: кислоты, основания, соли. Назовите, расставьте заряды ионов и степень окисления: H2SO4; Ca(OH)2; Na3PO4; BaS; CuSiO3; Fe(OH)3; HF

Кислоты - H2SO4, HF
основания - Ca(OH)2, Fe(OH)3
соли - Na3PO4, CuSiO3
Заряды ионов
H2SO4 = 2H^1+ + SO4^2-
HF = H^1+ + F^1-
Ca(OH)2 = Ca^2+ + 2OH^-1
Fe(OH)3 = Fe^3+ + 3OH^-1
Na3PO4 = 3Na^1+ + PO4^3-
CuSiO3 = Cu^2+ + SiO3^2-
степени оксиления
H2SO4 +1, +6,2
HF +1,1
Ca(OH)2 +2,2, +1
Fe(OH)3 +3,2, +1
Na3PO4 +1, +5,2
CuSiO3 +2, +4,2

1) Какие химические элементы входят в группу галогенов? Почему они так называются?
2) Какие степени окисления проявляют галогены в соединениях, где они являются окислителями? С какими химическими элементами они проявляют данную степень окисления?

1 в группу галогенов входят элементы 7а группы фтор, хлор, бром, йод. Галос-соль генос -рожщий или рожщий соли 
2 в своих соединениях проявляют степень окисления −1. Хлор, бром, иод и астат в соединениях с более электроотрицательными элементами проявляют положительные степени окисления: +1, +3, +5, +7. Для фтора характерна постоянная степень окисления −1.

1. Какой элемент наиболее распространен во Вселенной?
1) кислород
2) водород
3) кремний
4) гелий
2. Укажите самый легкий газ.
1) гелий
2) кислород
3) азот
4) водород
3. Укажите соотношение объемов водорода и кислорода соответственно в «гремучем газе».
1) 2 : 1
2) 1 : 2
3) 1 : 1
4) 4 : 1
4. Укажите все возможные степени окисления водорода.
1) -1,0, +1
2) 0, +1
3)-1, +1
4)-1,0, +1, +2
5. Укажите соединение, в котором водород имеет степень окисления – 1.
1) HCl
2) CaH2
3) NH3
4) H2
6. Укажите вещество, при взаимодействии с которым водород Н2 проявляет окислительные свойства.
1) О2
2) CuO
3) N2
4) Ca
7. Укажите вещество, при взаимодействии с которым водород проявляет восстановительные свойства.
1) Li
2) Na
3) Ca
4) Cl2
8. Укажите реакцию, в которой водород имеет окислительные свойства.
1). H2 + Cl2 = 2HCl
2). 2Na + H2 = 2NaH
3). 2H2 + O2 = 2H2O
4). H2 + S = H2S
9. Укажите реакцию, в которой водород имеет восстановительные свойства
1)2H2O + 2Na = 2NaOH+H2
2) H2 + 2K = 2KH
3) 3H2 + WO3 = W + 3H2O
4) 2HCl + Fe = FeCl2 + H2
10. Оксид меди (II) восстанавливают водородом по реакции: H2 + CuO -> Cu + H2O. Определите объем (н.у.) водорода, необходимый для получения 25,6 г меди.
11. Гидрид натрия реагирует с водой по реакции: NaH + H2O -> NaOH + H2. Определите массу гидрида натрия, который надо взять для получения 6,72 л (н.у.) водорода

1)2
2)4
3)1
4)1
5)2
7)4
8)2
9)3
10) дано: m (Cu)=25,6
найти: V (H2)
реш: n(Cu)=m(Cu)/M(Cu)=25,6/64 = 0,4моль
n(Cu)=n(H2)=0,4
V(H2)=22,4*0,4 = 8,96л
11) дано: V(H2)=6,72л
найти: m(NaH)
реш: n(H2)=V(H2)/Vm = 6,72/22,4 = 0,3моль
n(H2)=n(NaH)=0,3моль
m(NaH)=n(NaH)*M(NaH)=0,3*24 = 7,2г

Как называют атомы, степень окисления которых уменьшается в результате химической реакции?

Окислители.
Те, у кого увеличивается- восстановители.

гы Окислительно-восстановительные реакции часто довольно громоздки и, тем не менее, их нужно уметь уравнивать. Для этой цели используют предельно простую модель молекулы. Прежде всего вводят понятие о степени окисления атома в молекуле. Начнем с конкретных примеров. Степень окисления атомов в молекулах простых веществ (H2, F2, O2, O3, графит, алмаз, металлы принимается равной нулю. Атомы щелочных металлов во всех соединениях с неметаллами имеют степень окисления равную +1 (если вспомнить о ионном характере связи в этих молекулах, то это действительно так. Атомы фтора (самого активного из всех неметаллов во всех соединениях имеют степень окисления равную -1. В соединениях с металлами, где имеется ионный тип связи, это действительно так. Но выше мы уже видели, что в молекуле HF электронная пара, образующая химическую связь, лишь немного смещена к атому фтора и у него (исходя из величины дипольного момента появляется заряд равной -0.4. При введении понятия "степень окисления" постулируется, что все ковалентные полярные связи становятся ионными. И только после этого нужно вычислиь тот заряд, который был бы у данного атома, а величину этого заряда в целых единицах принимают за степень окисления.

Атомы кислорода во всех соединениях (кроме O2, O3, H2O2 и ее производных, F2O) имеют степень окисления равную -2.

Дальше начинается элементарный подсчет. Любая молекула в целом электронейтральна: сумманое число положительных степеней окисления в молекуле равно суммарному числу отрицательных степеней окисления. Рассмотрим оксиды азота:

Так как степень окисления атомов кислорода равна -2, то степень окисления атомов азота можно легко подсчитать (они приведены под формулами оксидов.

Водород в соединениях с металлами (в молекулах гидридов металлов имеет степень окисления равную -1. Водород в соединениях с неметаллами (как самый слабый из неметаллов имеет степень окисления равную +1.

Итак, степень окисления атома в молекуле равна тому заряду, который был бы на данном атоме, если бы все ковалентные полярные связи стали ионными.

В качестве примера уравнивания окислительно- восстановительной реакции рассмотрим реакцию горения угля:

C + O2 = CO2,

Подытожим все сказанное.

Химические реакции, в которых атомы одного или нескольких элементов изменяют свою степень окисления, называются окислительно- восстановительными.

Окислители - это вещества, которые в результате химической реакции присоединяют к себе электроны (в разобранной реакции это и кислород, и молекулы кислорода, и атомы кислорода - можно использовать любое название.

Восстановители - это вещества, которые в результате химической реакции отдают электроны (в разобранной реакции это углерод или атом углерода.

Восстановители в результате окислительно-восстановительной реакции окисляются (у атомов восстановителя отбираются электроны.

Окислители в результате окислительно-восстановительной реакции восстанавливаются (атомы окислителя присоединяют к себе электроны.

В сульфате меди степень окисления атома меди равна +2 (Cu+2), атома кислорода -2 (О-2). При электролитической диссоциации в растворе появляются реальные ионы:

CuSO4 = Cu2+ + SO42-

Чтобы подчеркнуть, что это реальные ионы, числа пишут перед знаком заряда (а в степенях окисления атомов - наоборот.

Кроме метода электронного баланса при уравнивании окислительно- восстановительных реакций часто используется метод электронно- ионного баланса. Он иногда имеет определенные преимущества.

Расставить степень окисления у веществ и соединить одинаковые, то же самое сделать с веществами где есть сера(придумать самим.

В простом веществе степень окисления любого элемента равна 0. Например: Na0, H02, P04
Пример 1. Необходимо найти степени окисления элементов в аммиаке (NH3).
Решение: Из таблицы неизменных степеней окисления мы знаем, что ст. Ок. Водорода равна +1. Осталось найти эту характеристику для азота. Пусть х - искомая степень окисления. Составляем простейшее уравнение: х + 3*(+1) = 0. Решение очевидно: х = -3. Ответ: N-3H3+1
Пример 2. Определите степени окисления всех элементов в (NH4)2SO4.
Решение. Степени окисления водорода и кислорода известны, серы и азота - нет.классический пример задачи с двумя неизвестными! Будем рассматривать сульфат аммония не как единую "молекулу", а как объединение двух ионов: NH4+ и SO42- Заряды ионов нам известны, в каждом из них содержится лишь один атом с неизвестной степенью окисления.
Ответ: (N-3H4+1)2S+6O4-2.
Вывод: если в молекуле содержится несколько атомов с неизвестными степенями окисления, "делим" молекулу на несколько частей.

Вариант 1
Процесс распада электролита на ионы называют:
А ассоциацией Б гидратацией В диссоциацией Г нейтрализацией
2. Лампочка прибора для проверки электропроводимости загорится в растворе:
А сахара Б этилового спирта В кислорода Г поваренной соли
3. Вещество, при диссоциации которого образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка: А соль Б кислота В вода Г щелочь
4. Катионы металла и гидроксид-анионы образуются при диссоциации:
А хлорида натрия Б соляной кислоты В гидроксида кальция Г глюкозы
5. Если степень диссоциации α равна 1, то в растворе вещество существует:
А в виде молекул Б в виде ионов В в виде ионов и молекул Г в основном в виде молекул
6. Сильным электролитом является: А NaOH Б Cu(OH)2 В Fe(OH)3 Г Zn(OH)2
7. На третьей ступени диссоциации фосфорной кислоты образуются:
А H+ и H2PO4 - Б 2H+ и HPO4 2- В 3H+ и PO4 3- Г H+ и PO4 3-
8. К выпадению осадка приводит взаимодействие пары ионов:
А Na+ и S2- Б Al3+ и Cl- В Sn2+ и OH- Г Cr3+ и F-
9. Пять ионов образуются при диссоциации: А Na2CO3 Б H2SO4 В Ca(OH)2 Г Al2(SO4)3
10. Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами:
А NaCl и Zn(NO3)2 Б H2SO4 и BaCl2 В K2SO4 и NaOH Г KNO3 и FeSO4
11. Сокращенному ионному уравнению Н+ + ОН- → Н2О соответствует взаимодействие между:
А HCl и Cu(OH)2 Б HBr и NaOH В H2SiO3 и NaOH Г NH3 и H2O
12. Лакмус в растворе карбоната натрия становится: Акрасным Бфиолетовым Вcиним Гбесцветным
13. Степень окисления +1 хлор проявляет в соединении:
А Сl2O Б ClO3 В AlCl3 Г HCl
14. Окислителем в реакции Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 является: Аводород Бкислород Вцинк Гсера
Часть Б.
1. Составьте уравнение реакции в молекулярном, полном ионном, сокращенном ионном виде между гидроксидом бария и сульфатом натрия.
Определите среду в растворе нитрата калия, аргументируйте ответ.
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:
PH3 + O2 → P2O5 + H2O
4. Определите формулу соли, если известно, что при взаимодействии раствора этой соли с раствором щелочи выпадает синий осадок, а при взаимодействии с раствором нитрата серебра – белый осадок.

Процесс распада электролита на ионы называют:
В диссоциацией 
2. Лампочка прибора для проверки электропроводимости загорится в растворе:
Г поваренной соли
3. Вещество, при диссоциации которого образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка: Б кислота 
4. Катионы металла и гидроксид-анионы образуются при диссоциации:
 В гидроксида кальция 
5. Если степень диссоциации α равна 1, то в растворе вещество существует:
 Б в виде ионов 
6. Сильным электролитом является: А NaOH 
7. На третьей ступени диссоциации фосфорной кислоты образуются:
Г H+ и PO4 3-
8. К выпадению осадка приводит взаимодействие пары ионов:
В Sn2+ и OH- 
9. Пять ионов образуются при диссоциации: Г Al2(SO4)3
10. Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами:
Б H2SO4 и BaCl2 
11. Сокращенному ионному уравнению Н+ + ОН- → Н2О соответствует взаимодействие между:
 Б HBr и NaOH 
12. Лакмус в растворе карбоната натрия становится: Акрасным Вcиним 
13. Степень окисления +1 хлор проявляет в соединении:
А Сl2O 
14. Окислителем в реакции Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 является: Аводород 
Часть Б.
1. Составьте уравнение реакции в молекулярном, полном ионном, сокращенном ионном виде между гидроксидом бария и сульфатом натрия. Ba(OH)2+Na2SO4 = BaSO4↓+2NaOH
Ba⁺²+2OH⁻+2Na⁺+SO4⁻² = BaSO4↓+2Na⁺+2OH⁻
Ba⁺²+SO4⁻² = BaSO4↓
Определите среду в растворе нитрата калия, аргументируйте ответ.
нейтральная, соль образованная сильным основанием и сильной кислотой не гидролизуется
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:
4PH3 + 8O2 → 2P2O5 + 6H2O
Р-3 -8е = Р+5 восстановитель
О2+4е = 2О-2 окислитель
4. Определите формулу соли, если известно, что при взаимодействии раствора этой соли с раствором щелочи выпадает синий осадок, а при взаимодействии с раствором нитрата серебра – белый осадок. СuCl2

№4. Степень окисления -2 атом серы проявляет в каждом из соединений: 1) CaSO3 и H2S 2) H2SO4 и FeS 3) SO2 и H2S 4) CaS и H2S
№5. К солям относятся каждое из двух веществ:
1) FeCl2 и Ba(NO3)2
2) Ca(NO3)2 и H2SO4
3) KOH и Li2SO4
4) CaO и NaCl

№ 4. Ответ 4
№ 5. Ответ 1

№4. Степень окисления -2 атом серы проявляет в каждом из соединений: 4) CaS и H2S
№5. К солям относятся каждое из двух веществ:
1) FeCl2 и Ba(NO3)2

Запишите структурную формулу воды. Укажите валентность и степень окисления атома кислорода в этом веществе

Молекула волы имеет полярное строение ( к сожалению нарисовать рисуем О а от него под углом 105градусов (угловых рисуем рисуем два атом водорода. Два атома водорода отталкиваются друг от друга, так как заряжены одинаково положительно. У водорода с неметаллами степень окисления +1, с металлами -1 Значит в воде +1, у кислорода -2 валентность водорода равна 1 кислорода 2

Записать название вещества, формулу соединения, степень окисления и сумму индексов
Магний, сера
Алюминий, фосфор
Калий, азот
Магний, углерод
Кальций, фосфор
Алюминий, бром
Алюминий, сера
Сера(+6), фтор
Сера(+4), кислород
Марганец(+7), кислород

Магний, сера Mg⁺²S⁻²  сульфид магния сумма индексов 2
Алюминий, фосфор Al⁺³P⁻³ фосфид алюминия - 2
Калий, азот K3N⁻³ нитрид калия 4
Магний, углерод Mg⁺²2C⁻⁴ карбид магния 3
Кальций, фосфор Ca⁺²3P⁻³2 фосфид кальция 5
Алюминий, бром  Al⁺³Br3 бромид алюминия 4
Алюминий, сера Al⁺³2S⁻²3 сульфид алюминия 5
Сера(+6), фтор S⁺⁶F6 фторид серы 7
Сера(+4), кислород S⁺⁴O⁻²2 оксид серы !V 3
Марганец(+7), кислород Mn⁺⁷2O⁻²7 оксид марганца V! 9