Задания 4. Валентности и степени окисления элементов.

Задание №1

EBA347

Степень окисления +2 во всех соединениях проявляет

1) олово

2) фосфор

3) железо

4) цинк

Решение

Ответ: 4

Пояснение:

Из всех предложенных вариантов степень окисления +2 в сложных соединениях проявляет только цинк, являясь элементом побочной подгруппы второй группы, где максимальная степень окисления равна номеру группы.

Олово – элемент главной подгруппы IV группы, металл, проявляет степени окисления 0 (в простом веществе), +2, +4 (номер группы).

Фосфор – элемент главной подгруппы главной группы, являясь неметаллом, проявляет степени окисления от -3 (номер группы – 8) до +5 (номер группы).

Железо – металл, элемент расположен в побочной подгруппе главной группы. Для железа характерны степени окисления: 0, +2, +3, +6.

Задание №2

F45DFA

Соединение состава KЭО₄ образует каждый из двух элементов:

1) фосфор и хлор

2) фтор и марганец

3) хлор и марганец

4) кремний и бром

Решение

Ответ: 3

Пояснение:

Соль состава KЭО₄ содержит кислотный остаток ЭО₄^—, где кислород обладает степенью окисления -2, следовательно, степень окисления элемента Э в этом кислотном остатке равна +7. Из предложенных вариантов подходят хлор и марганец – элементы главной и побочной подгруппы VII группы соответственно.

Фтор – также элемент главной подгруппы VII группы, однако, являясь самым электроотрицательным элементом, не проявляет положительных степеней окисления (0 и -1).

Бор, кремний и фосфор – элементы главных подгрупп 3, 4 и 5 групп соответственно, поэтому в солях проявляют соответствующие максимальные степени окисления +3, +4, +5.

Задание №3

BA7EFF

Одинаковую высшую степень окисления в соединениях проявляют

• 1. Zn и Cr
• 2. Si и B
• 3. Fe и Mn
• 4. P и As

Решение

Ответ: 4

Пояснение:

Одинаковую высшую степень окисления в соединениях, равную номеру группы (+5), проявляют P и As. Это элементы расположены в главной подгруппе V группы.

Zn и Cr – элементы побочных подгрупп II и VI групп соответственно. В соединениях цинк проявляет высшую степень окисления +2, хром — +6.

Fe и Mn – элементы побочных подгруппы VIII и VII групп соответственно. Высшая степень окисления у железа составляет +6, у марганца — +7.

Задание №4

DC98F9

Одинаковую высшую степень окисления в соединениях проявляют

• 1. Hg и Cr
• 2. Si и Al
• 3. F и Mn
• 4. P и N

Решение Ответ: 4

Пояснение:

Одинаковую высшую степень окисления в соединениях, равную номеру группы (+5), проявляют P и N. Эти элементы расположены в главной подгруппе V группы.

Hg и Cr – элементы побочных подгрупп II и VI групп соответственно. В соединениях ртуть проявляет высшую степень окисления +2, хром   –   +6.

Si и Al − элементы главных подгруппы IV и III групп соответственно. Следовательно, для кремния максимальная степень окисления в сложных соединениях равна +4 (номер группы, где расположен кремний), для алюминия   −   +3 (номер группы, где расположен алюминия).

F и Mn – элементы главной и побочной подгрупп VII групп соответственно. Однако фтор, являясь самым электроотрицательным элементом Периодической системы химических элементов, не проявляет положительных степеней окисления: в сложных соединения его степень окисления равна −1 (номер группы−8). Высшая степень окисления марганца составляет +7.

Задание №5

C0E0FE

Степень окисления +3 азот проявляет в каждом из двух веществ:

• 1. HNO₂ и NH₃
• 2. NH₄Cl и N₂О₃
• 3. NaNO₂ и NF₃
• 4. HNO₃ и N₂

Решение

Ответ: 3

Пояснение:

В азотистой кислоте HNO₂ степень окисления кислорода в кислотном остатке равна -2, у водорода — +1, следовательно, чтобы молекула оставалась электронейтральной, степень окисления азота составляет +3. В аммиаке NH₃ азот является более электроотрицательным элементом, поэтому он оттягивает на себя электронную пару ковалентной полярной связи и обладает отрицательной степенью окисления -3, степень окисления водорода в аммиаке составляет +1.

Хлорид аммония NH₄Cl является аммонийной солью, поэтому степень окисления азота такая же, как в аммиаке, т.е. равна -3. В оксидах степень окисления кислорода всегда равна -2, поэтому у азота она составляет +3.

В нитрите натрия NaNO₂ (соли азотистой кислоты) степень окисления азота такая же, как в азота в азотистой кислоте, т.к. составляет +3. Во фториде азота степень окисления азота +3, поскольку фтор является самым электроотрицательным элементом Периодической системы и в сложных соединениях проявляет отрицательную степень окисления -1. Данный вариант ответа удовлетворяет условию задания.

В азотной кислоте азот обладает высшей степенью окисления, равной номеру группы (+5). Азот как простое соединение (поскольку состоит из атомов одного химического элемента) обладает степенью окисления 0.

Задание №6

EDD5FF

Высшему оксиду элемента VI группы соответствует формула

• 1. Э₄O₆
• 2. ЭO₄
• 3. ЭO₂
• 4. ЭО₃

Решение

Ответ: 4

Пояснение:

Высшим оксидом элемента является оксид элемента с его максимальной степени окисления. В группе наивысшая степень окисления элемента равна номеру группы, следовательно, в VI группе максимальная степень окисления элемента равна +6. В оксидах кислород проявляет степень окисления -2. Цифры, стоящие под символом элемента, называются индексами и указывает на количество атомов этого элемента в молекуле.

Первый вариант является неверным, т.к. элемент обладает степенью окисления 0-(-2)⋅6/4 = +3.

Во втором варианте элемент обладает степенью окисления 0-(-2) ⋅ 4 = +8.

В третьем варианте степень окисления элемента Э: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

В четвертом варианте степень окисления элемента Э: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, т.е. это искомый ответ.

Задание №7

EFF6F9

Степень окисления хрома в дихромате аммония (NH₄)₂Cr₂O₇ равна

Решение

Ответ: 1

Пояснение:

В бихромате аммония (NH₄)₂Cr₂O₇ в катионе аммония NH₄⁺ азот как более электроотрицательный элемент обладает низшей степенью окисления -3, водород заряжен положительно +1. Следовательно, весь катион обладает зарядом +1, но, поскольку этих катионов 2, то общий заряд составляет +2.

Для того чтобы молекула оставалась электронейтральной, у кислотного остатка Cr₂O₇²⁻ заряд должен быть -2. Кислород в кислотных остатках кислот и солей всегда обладает зарядом -2, поэтому 7 атомов кислорода, входящих в состав молекулы бихромата аммония, заряжены -14. Атомов хрома Cr в молекулы 2, следовательно, если заряд хрома обозначить за x, то имеем:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2, где x = +6. Заряд хрома в молекуле бихромата аммония равен +6.

Задание №8

3FC0F3

Степень окисления +5 возможна для каждого из двух элементов:

1) кислорода и фосфора

2) углерода и брома

3) хлора и фосфора

4) серы и кремния

Решение

Ответ: 3

Пояснение:

В первом предложенном варианте ответов только фосфор как элемент главной подгруппы V группы может проявлять степень окисления +5, которая является для него максимальной. Кислород (элемент главной подгруппы VI группы), являясь элементом с высокой электроотрицательностью, в оксидах проявляет степень окисления -2, как простое вещество – 0 и в соединении со фтором OF₂ – +1. Степень окисления +5 для него не характерна.

Углерод и бром – элементы главных подгрупп IV и VII групп соответственно. Для углерода характерна максимальная степень окисления +4 (равна номеру группы), а бром проявляет степени окисления -1, 0 (в простом соединении Br₂), +1, +3, +5 и +7.

Хлор и фосфор – элементы главных подгрупп VII и V групп соответственно. Фосфор проявляется максимальную степень окисления +5 (равную номеру группы), для хлора аналогично брому характерны степени окисления -1, 0 (в простом соединении Cl₂), +1, +3, +5, +7.

Сера и кремний – элементы главных подгрупп VI и IV групп соответственно. Сера проявляет широкий спектр степеней окисления от -2 (номер группы − 8) до +6 (номер группы). Для кремния максимальная степень окисления равна +4 (номер группы).

Задание №9

44E50C

Высшую степень окисления азот проявляет в соединении, формула которого

• 1. NaNO₃
• 2. NaNO₂
• 3. NH₄Cl
• 4. NO

Решение

Ответ: 1

Пояснение:

Азот – элемент главной подгруппы V группы, следовательно, он может проявлять максимальную степень окисления, равную номеру группы, т.е. +5.

В нитрате натрия NaNO₃ натрий  имеет степень окисления +1 (элемент I группы), атомов кислорода в кислотном остатке 3, каждый из которых имеет степень окисления −2, следовательно, чтобы молекула оставалась электронейтральной, азот должен иметь степень окисления: 0 − (+1) − (−2)·3 = +5.

В нитрите натрия NaNO₂ атом натрий также имеет степень окисления +1 (элемент I группы), атомов кислорода в кислотном остатке 2, каждый из которых имеет степень окисления −2, следовательно, чтобы молекула оставалась электронейтральной, азот должен обладать степенью окисления: 0 − (+1) − (−2)·2 = +3.

NH₄Cl − хлорид аммония. В хлоридах атомы хлора имеют степень окисления −1, атомы водорода, которого в молекуле 4, заряжен положительно, следовательно, чтобы молекула оставалась электронейтральной, степень окисления азота: 0 − (−1) − 4 ·(+1) = −3. В аммиаке и катионах аммонийных солей азот имеет минимальную степень окисления −3 (номер группы, в которой расположен элемент, − 8).

В молекуле оксида азота NO кислород проявляет минимальную степень окисления −2, как во всех оксидах, следовательно, степень окисления азота равна +2.

Задание №10

0EB205

Высшую степень окисления азот проявляет в соединении, формула которого

• 1. Fe(NO₃)₃
• 2. NaNO₂
• 3. (NH₄)₂SO₄
• 4. NO₂

Решение

Ответ: 1

Пояснение:

Азот – элемент главной подгруппы V группы, следовательно, он может проявлять максимальную степень окисления, равную номеру группы, т.е. +5.

Одна структурная единица нитрата железа Fe(NO₃)₃ состоит из одного иона Fe³⁺ и трех нитрат-ионов. В нитрат-ионах атомы азота независимо от типа противоиона имеют степень окисления +5.

В нитрите натрия NaNO₂ натрий имеет степень окисления +1 (элемент главной подгруппы I группы), атомов кислорода в кислотном остатке 2, каждый из которых имеет степень окисления −2, следовательно, чтобы молекула оставалась электронейтральной, азот должен обладать степенью окисления 0 − (+1) − (−2)⋅2 = +3.

(NH₄)₂SO₄ – сульфат аммония. В солях серной кислоты анион SO₄²⁻ имеет заряд 2−, следовательно, каждый катион аммония заряжен 1+. На водороде заряд +1, поэтому на азоте −3 (азот более электроотрицателен, поэтому оттягивает на себя общую электронную пару связи N−H). В аммиаке и катионах аммонийных солей азот имеет минимальную степень окисления −3 (номер группы, в которой расположен элемент, − 8).

В молекуле оксида азота NO₂ кислород проявляет минимальную степень окисления −2, как во всех оксидах, следовательно, степень окисления азота равна +4.

Задание №11

28910E

В соединениях состава Fe(NO₃)₃ и CF₄ степень окисления азота и углерода равна соответственно

1) +3 и –2

2) +3 и +4

3) –3 и –4

4) +5 и +4

Решение

Ответ: 4

Пояснение:

Одна структурная единица нитрата железа (III) Fe(NO₃)₃ состоит из одного иона железа Fe³⁺ и трех нитрат-ионов NO₃⁻. В нитрат-ионах азот всегда имеет степень окисления +5.

Во фториде углерода CF₄ фтор является более электроотрицательным элементом и оттягивает на себя общую электронную пару связи C-F, проявляя степень окисления -1. Следовательно, углерод C имеет степень окисления +4.

Задание №12

A32B0B

Степень окисления +7 хлор проявляет в каждом из двух соединений:

• 1. Ca(OCl)₂ и Cl₂O₇
• 2. KClO₃ и ClO₂
• 3. BaCl₂ и HClO₄
• 4. Mg(ClO₄)₂ и Cl₂O₇

Решение

Ответ: 4

Пояснение:

В первом варианте атомы хлора обладают степенями окисления +1 и +7 соответственно. Одна структурная единица гипохлорита кальция Ca(OCl)₂ состоит из одного иона кальция Ca²⁺ (Ca — элемент главной подгруппы II группы) и двух гипохлорит-ионов OCl⁻, каждый из которых имеет заряд 1−. В сложных соединениях, кроме OF₂ и различных перекисей, кислород всегда имеет степень окисления −2, поэтому, очевидно, что хлор имеет заряд +1. В оксиде хлора Cl₂O₇, как и во всех оксидах, кислород обладает степенью окисления −2, следовательно, на хлор в этом соединении имеет степень окисления +7.

В хлорате калия KClO₃ атом калия имеет степень окисления +1, а кислород —    −2. Для того чтобы молекула оставалась электронейтральной, хлор должен проявлять степень окисления +5. В оксиде хлора ClO₂ кислород, как и в любом другом оксиде, обладает степенью окисления −2, следовательно, для хлора его степень окисления равна +4.

В третьем варианте катион бария в сложном соединении заряжен +2, следовательно, на каждом анионе хлора в соли BaCl₂ сосредоточен отрицательный заряд −1. В хлорной кислоте HClO₄ общий заряд 4 атомов кислорода составляет −2⋅4 = −8, на катионе водорода заряд +1. Чтобы молекула оставалась электронейтральной, заряд хлора должен составлять +7.

В четвертом варианте в молекуле перхлората магния Mg(ClO₄)₂ заряд магния +2 (во всех сложных соединениях магний проявляет степень окисления +2), поэтому на каждый анион ClO₄⁻приходится заряд 1−. В общем 4 иона кислорода, где каждый проявляет степень окисления −2, заряжены −8. Следовательно, чтобы общий заряд аниона составлял 1−, на хлоре должен быть заряд +7. В оксиде хлора Cl₂O₇, как было объяснено выше, заряд хлора составляет +7.

scienceforyou.ru

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+6 Б) S-2 → S+4 В)  S+6→ S+4 Г) S+6→ S-2	1)    2H2SO4(конц) + C = 2H2O + CO2 + 2SO2 2)    2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 3)    5H2SO4(конц) +4Zn = 4ZnSO4 + H2 S + 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 + 2NH 3  =  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 + HNO3(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(HCO 3)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)    K2CO3 2)    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)    K2CO3 2)    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)    Cl2 4)    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)    O 2 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

himege.ru

Валентность (химия) — Valence (chemistry)

В химии , то валентность или валентность из элемента является мерой его объединяющей силы с другими атомами , когда она образует химические соединения или молекулу . Понятие валентности разработано во второй половине 19 — го века и помог успешно объяснить молекулярную структуру неорганических и органических соединений. Поиски основных причин валентности привели к современной теории химической связи, в том числе кубического атома (1902), структуры Льюиса (1916), теория валентных связей (1927), молекулярные орбитали (1928), валентная оболочка электроны теория пары отталкивания (1958), и все современные методы квантовой химии .

Описание

Сочетание мощности, или сродство атома данного элемента определяется числом атомов водорода , что она сочетает в себе с. В метан , углерод имеет валентность 4; в аммиак , азот имеет валентность 3; в воде, кислород имеет валентность 2; и хлористый водород, хлор имеет валентность 1. хлора, так как она имеет валентность одного, может быть замещен водородом, так что фосфор имеет валентность 5 в пентахлориде фосфора , PCl ₅ . Валентные схемы соединения представляют собой соединения элементов, с линиями , проходящими между двумя элементами, которые иногда называют облигации, представляющие собой насыщенную валентность для каждого элемента. Два приведенных ниже таблицах показаны некоторые примеры различных соединений, их валентные диаграммы и валентности для каждого элемента соединения.

Валентность описывает только соединение; она не описывает геометрию молекулярных соединений, или то , что в настоящее время известно, что ионные соединения или гигантские ковалентные структуры . Линия между атомами не представляет собой пару электронов , как это происходит в диаграммах Льюиса .

Современные определения

Валентность определяется ИЮПАК , как:

Максимальное число одновалентных атомов (первоначально атомы водорода или хлора), которые могут быть объединены с атомом рассматриваемого элемента, или с фрагментом, или для которых атом этого элемента может быть замещено.

Альтернативой современное описание:

Число атомов водорода, которые можно комбинировать с элементом в виде двоичного гидрида или удвоенным числом атомов кислорода, сочетающих с элементом в его оксида или оксидов.

Это определение отличается от определения ИЮПАК, как элемент, можно сказать, чтобы иметь более чем одну валентность.

Историческое развитие

Этимологии из слов валентности (множественное число валентностей ) и валентности (множественное число валентностей ) восходит к 1425 году , что означает «экстракт, препарат», от латинского Валентии «сила, способность», от ранее доблесть «стоит, значение», так и химические вещества это означает , со ссылкой на «сочетающую силу элемента» записываются с 1884 г., из немецкого Valenz .

В 1789 году Уильям Хиггинс опубликовал взгляды на то , что он назвал сочетания «последних» частиц, которые предвещали понятие валентных связей . Если, например, в соответствии с Higgins, сила , действующими между конечной частицей кислорода и конечной частицей азота было 6, то сила силы будет разделено соответствующим образом , и также для других комбинаций конечных частиц (смотрите рисунок) ,

Точную момента создания, однако, теория химических валентностей , может быть прослежена к 1852 статье Эдварда Франкленд , в котором он объединил старые теории свободных радикалов с мыслями о химическом сродстве , чтобы показать , что некоторые элементы имеют тенденцию сочетать с другими элементы с образованием соединений , содержащих 3, то есть в группах 3-атома (например, NO ₃ , NH ₃ , NI ₃ и т.д.) , или 5, то есть, в группах по 5-атома (например, NO ₅ , NH ₄ O , PO ₅ , и т.д.), эквиваленты присоединенных элементов. По его словам, это способ, которым их сродство лучше всего удовлетворено, и следующие примеры и постулаты, он заявляет о том , как это и очевидно , что

«

Тенденция или закон превалирует (здесь), и что, независимо от того , какими могут быть персонажи атомов объединяющих, то комбинируя мощность притягивающего элемента, если мне будет позволено термин, всегда выполняется одним и тем же числом этих атомов ,

»

Это «комбинируя власть» впоследствии называли quantivalence или валентность (и валентность американскими химиками). В 1857 году Кекула предложила фиксированные валентности для многих элементов, такие как 4 для углерода, и использовала их , чтобы предложить структурные формулы для многих органических молекул, которые все еще приняты сегодня.

Большинство химиков 19-го века определяется валентность элемента , так как количество его облигаций без выделения различных типов валентности или связи. Тем не менее, в 1893 году Альфред Вернер описал переходные металлы координационных комплексы , такие как [Co (NH ₃ ) ₆ ] Cl ₃ , в котором он выделил основные и вспомогательные валентности (немецкие: «Hauptvalenz» и «Nebenvalenz»), что соответствует современным концепциям степень окисления и координационное число соответственно.

Для главных групп элементов , в 1904 году Абегг считается положительные и отрицательные валентности (состояний максимальное и минимальное окисление), и предложил правило ABEGG в о том , что их разность часто 8.

Электроны и валентность

Модель Резерфорда ядерного атома (1911) показала , что внешний вид атома занимают электроны , что свидетельствует , что электроны ответственны за взаимодействие атомов и образование химических связей. В 1916 годе Гилберт Н. Льюис объяснена валентность и химическая связь с точкой зрения тенденции (главной группа) атомы , чтобы достичь стабильного октета 8 электронов валентной оболочки. По словам Льюиса, ковалентная связь приводит к октетов путем обмена электронов и ионной связи приводит к октетов путем переноса электронов от одного атома к другому. Термин ковалентность приписывается Irving Ленгмюра , который утверждал в 1919 , что «число пар электронов , которые любой данный атом акций с соседними атомами называется ковалентность этого атома». Префикс CO- означает «вместе», так что со-валентная связь означает , что атомы разделяют валентность. После этого, он теперь чаще говорить о ковалентных связей , а не валентности , упавшей из использования в работе более высокого уровня из достижений в теории химической связи, но она до сих пор широко используется в начальных исследованиях, где она обеспечивает эвристическое введение в предмет.

В 1930 — е годы, Полинг предложил , что существуют также полярные ковалентные связи , которые являются промежуточными между ковалентной и ионной, и что степень ионности зависит от разности электроотрицательности двух связанных атомов.

Полинг также считаются гипервалентных молекулы , в которых главной группы элементов имеют очевидные валентности больше , чем максимальный из 4 разрешенных по правилу октета. Например, в гексафторида серы молекулы (SF ₆ ), Полинг считал , что сера образует 6 истинные двухэлектронные связи с использованием SP ³ D ² гибридные атомные орбитали , которые сочетают в себе один с, три р и два d — орбитали. Однако в последнее время , квантово-механические расчеты на этом и подобных молекул показали , что роль -орбиталей в связи минимальна, и что SF ₆ молекула должна быть описан как имеющий 6 полярную ковалентную (частично ионные) связи сделаны из только четыре орбитали на серу (S один и три р) в соответствии с правилом октета, вместе с шестью орбиталей на атомами фтора. Аналогичные расчеты на молекулах переходных металлов показывают , что роль р — орбиталей является незначительным, так что один и пять лет г орбитали на металле достаточно , чтобы описать связывание.

Общие валентности

Для элементов в основных группах в периодической таблице , валентность может варьироваться от 1 до 7.

Многие элементы имеют общую валентность , связанную с их положением в периодической таблице, и в настоящее время это рационализировать по правилу октета . Греческие / латинские числовые префиксы (моно- / одно-, ди- / би-, три- / тер-, и так далее) используются для описания ионов в зарядовых состояниях 1, 2, 3 и так далее, соответственно. Поливалентность или многозначность относится к видам , которые не ограничено конкретным числом валентных связей . Виды с одного заряда однолистны (моновалентная). Например, Cs ⁺ катион представляет собой одновалентный или одновалентный катион, в то время как Са ²⁺ катион представляет собой двухвалентный катион, и Fe ³⁺ катион представляет собой трехвалентный катион. В отличии от Cs и Са, Fe может также существовать в других зарядовых состояниях, в частности , 2+ и 4+, и, таким образом , известен как поливалентный (поливалентный ион). Переходные металлы и металлы справа , как правило , многовалентные но не простой шаблона прогнозирование их валентности.

† Те же прилагательные также используется в медицине для обозначения вакцины валентности, с небольшой разницей , что в последнем смысле четырехугольник является более распространенным , чем тетра- .

‡ Как показали хит подсчетов в Google веб-поиска и Google Книги поиска корпусов (доступ 2017).

§ Несколько других форм можно найти в большом английском языке корпусах (например, * quintavalent, * quintivalent, * decivalent ), но они не являются традиционно сложившимися формами на английском языке и , таким образом , не вводятся в основных словарях.

Валентность по сравнению со степенью окисления

Из-за неопределенности термина валентности, в настоящее время предпочтительными другие обозначения. Помимо системы окислительных чисел в качестве используемой в фондовой номенклатуре для координационных соединений , и лямбды — нотации, как он используется в IUPAC номенклатуре неорганической химии , степень окисления является более четким указанием электронного состояния атомов в молекуле.

Окисления состояние атома в молекуле дает число валентных электронов он получил или потерял. В отличии от числа валентности, степень окисления может быть положительной (для электроположительного атома) или отрицательной (для электроотрицательного атома).

Элементы в состоянии высокой степени окисления могут иметь валентность выше , чем четыре. Например, в перхлоратах , хлор имеет семь валентных связей и рутений , в состоянии окисления +8 в рутении , имеет восемь валентных связей.

Примеры

* Об однолистный перхлорат ион (ClO ₄ ^— ) имеет валентность 1.
** Оксид железа появляется в кристаллической структуре , так что нет типичной молекулы не может быть идентифицирована.
  В закиси железа, Fe имеет ряд окисления II, в окиси железа, окисление число III.

Изменение валентности по сравнению со степенью окисления для связи между двумя атомами одного и того же элемента

Соединение	формула	Валентность	состояние Окисление
хлор	Cl 2	Cl = 1	Cl = 0
Пероксид водорода	Н 2 О 2	Н = 1 О = 2	Н = +1, -1 = О
Ацетилен	С 2 Н 2	С = 4 Н = 1	С = -1 Н = +1
Ртуть (I), хлорид	Hg 2 Cl 2	Hg = Cl 2 = 1	Hg = Cl + 1 = -1

Валентности могут также отличаться от абсолютных значений состояний окисления из — за различную полярность связей. Так , например, в дихлорметане , СН ₂ Cl ₂ , углерод имеет валентность 4 , но состояние окисления 0.

определение «Максимальное число связей»

Франкленд высказал мнение , что валентность (он использовал термин «атомарность») элемента было одно значение , что соответствует максимальному значению наблюдаемого. Количество неиспользованных валентностей на атомах того , что теперь называют р-блочные элементы , как правило , даже и Франкленд предположил , что неиспользованные валентности насыщенный друг друга. Так , например, азот имеет максимальную валентность 5, при формировании аммиака две валентности влево неприсоединённой; серы имеют максимальную валентность 6, в формировании сероводорода четыре валентности левой фракции.

Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) сделал несколько попыток , чтобы прийти к однозначному определению валентности. Текущая версия, принятая в 1994 году:

Максимальное число одновалентных атомов (первоначально атомы водорода или хлора), которые могут быть объединены с атомом рассматриваемого элемента, или с фрагментом, или для которых атом этого элемента может быть замещено.

Водород и хлора первоначально были использованы в качестве примеров одновалентных атомов, из — за своей природы , чтобы образовать только одну простую связь. Водород имеет только один валентный электрон и может образовать только одну связь с атомом , который имеет неполную внешнюю оболочку . Хлор имеет семь валентных электронов и может образовать только одну связь с атомом , который жертвует валентный электрон , чтобы завершить внешнюю оболочку хлора в. Тем не менее, хлор может также иметь степень окисления от +1 до +7 и могут образовывать более чем одну связь, пожертвовав валентных электронов .

Водород имеет только один валентный электрон, но могут образовывать связи с более чем одним атомом. В бифторида иона ( [HF
^{₂ ] —
_{), Например, он образует три-четыре центра-электронов связи с двумя атомами фтора:}}

[F-HF ^— ↔ F ^— ВЧ]

Другим примером является трехцентровой двухэлектронная связью в диборан (В ₂ Н ₆ ).

Максимальные валентности элементов

Максимальные валентности для элементов основаны на данных из списка окислительных состояний элементов .

Смотрите также

Рекомендации

ru.qwertyu.wiki

Проверочная работа «Валентность»

Проверочная работа

Вариант 1

1. Запишите формулы химических формул следующих соединений:

а) аш-два-эс-о -три

б) пэ-два-о-пять

в) магний-хлор-два

г) купрум-фтор-два

2. Выпишите формулы сложных веществ:

SiO₂, PH₃, N₂, MgO, Fe, Cu₂O, P₄, Mn₂O₇

3. Определите валентность элементов в соединениях:

CaH₂, I₂O₅, MnO₂, N₂O, BaO

4. Составьте химические формулы соединений:

а) цинк и бром (I)

б) железо (III) и кислород

в) кремний (IV) и водород

г) сера (VI) и кислород

5. Рассчитайте массу атома серы, если его относительная атомная масса равна 32.

Вариант 2

1. Запишите формулы химических формул следующих соединений:

а) аш-три-пэ-о-четыре

б) эн-два-о-три

в) кальций-бром-два

г) барий-йод-два

2. Выпишите формулы сложных веществ:

CaH₂, Cu, I₂O₅, H₂, MnO₂, N₂O, O₃, BaO

3. Определите валентность элементов в соединениях:

SiO₂, PH₃, MgO, Cu₂O, Mn₂O₇

4. Составьте химические формулы соединений:

а) магний и хлор (I)

б) углерод (IV) и водород

в) алюминий и кислород

г) сера (IV) и кислород

5. Рассчитайте массу атома натрия, если его относительная атомная масса равна 23.

Проверочная работа

Вариант 3

1. Запишите формулы химических формул следующих соединений:

а) аш-два-эс-о -четыре

б) пэ-два-о-три

в) алюминий-хлор-три

г) барий-фтор-два

2. Выпишите формулы простых веществ:

SiO₂, PH₃, MgO, Cu₂O, Mn₂O₇

3. Определите валентность элементов в соединениях:

SO₂, CH₄, FeO, K₂O, Br₂O₇

4. Составьте химические формулы соединений:

а) кальций и бром (I)

б) сера (VI) и кислород

в) азот (III) и водород

г) цинк и кислород

5. Рассчитайте массу атома калия, если его относительная атомная масса равна 39.

Вариант 4

1.Запишите формулы химических формул следующих соединений:

а) аш-эн-о-три

б) алюминий-два-о-три

в) феррум-бром-два

г) купрум-йод-два

2. Выпишите формулы простых веществ:

CaH₂, Cu, I₂O₅, H₂, MnO₂, N₂O, O₃, BaO

3. Определите валентность элементов в соединениях:

SO₃, NH₃, CaO, Na₂O, Mn₂O₅

4. Составьте химические формулы соединений:

а) барий и кислород

б) сера (IV) и кислород

в) фосфор (III) и водород

г) хлор (I) и кислород

5. Рассчитайте массу атома азота, если его относительная атомная масса равна 14.

videouroki.net