Cheminių elementų oksidacijos būsena ir valentingumas. Vieningo valstybinio egzamino chemijos užduotys: Elektronegatyvumas

APIBRĖŽIMAS

Amonio chloridas(amoniakas) normaliomis sąlygomis atrodo kaip balti kristalai (1 pav.).

Laki, termiškai mažai stabili (lydymosi temperatūra - 400 o C esant slėgiui). Bendra formulė – NH 4 Cl. Amonio chlorido molinė masė yra 53,49 g/mol.

Ryžiai. 1. Amonio chloridas. Išvaizda.

Jis gerai tirpsta vandenyje (hidrolizuojasi į katijonus). Nesudaro kristalinių hidratų. Suyra su koncentruota sieros rūgštimi ir šarmais.

NH4Cl, jame esančių elementų oksidacijos būsenos

Norėdami nustatyti amonio chloridą sudarančių elementų oksidacijos būsenas, pirmiausia turite suprasti, kuriems elementams ši vertė tiksliai žinoma.

Rūgšties liekanos oksidacijos laipsnis nustatomas pagal vandenilio atomų, esančių ją sudarančioje rūgštyje, skaičių, nurodytą minuso ženklu. Chlorido jonas yra rūgštinė druskos (vandenilio chlorido) rūgšties liekana, kurios formulė yra HCl. Jame yra vienas vandenilio atomas, todėl chloro oksidacijos būsena chlorido jone yra (-1).

Amonio jonas yra amoniako (NH 3) darinys, kuris yra hidridas. Ir, kaip žinoma, vandenilio oksidacijos būsena hidriduose visada yra lygi (+1). Norėdami sužinoti azoto oksidacijos būseną, imame jo reikšmę kaip „x“ ir nustatome pagal elektrinio neutralumo lygtį:

x + 4× (+1) + (-1) = 0;

x + 4 - 1 = 0;

Tai reiškia, kad azoto oksidacijos laipsnis amonio chloride yra (-3):

N-3 H+14Cl-1.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

Pratimas

Nustatykite azoto oksidacijos laipsnį šiuose junginiuose: a) NH 3 ; b) Li3N; c) NE 2.

Atsakymas

a) Amoniakas yra azoto hidridas ir, kaip žinoma, šiuose junginiuose vandenilis turi oksidacijos būseną (+1). Norėdami sužinoti azoto oksidacijos būseną, imame jo reikšmę kaip „x“ ir nustatome pagal elektrinio neutralumo lygtį: x + 3× (+1) = 0; Azoto oksidacijos laipsnis amoniake yra (-3): N -3 H 3 . b) Ličio oksidacijos būsena yra pastovi, kuri sutampa su grupės numeriu D.I periodinėje lentelėje. Mendelejevas, kuriame ji yra, t.y. lygus (+1) (litis – metalas). Norėdami sužinoti azoto oksidacijos būseną, imame jo reikšmę kaip „x“ ir nustatome pagal elektrinio neutralumo lygtį: 3× (+1) + x = 0; Azoto oksidacijos laipsnis ličio nitride yra (-3): Li 3 N -3. c) Deguonies oksidacijos laipsnis oksidų sudėtyje visada lygus (-2). Norėdami sužinoti azoto oksidacijos būseną, imame jo reikšmę kaip „x“ ir nustatome pagal elektrinio neutralumo lygtį: x + 2×(-2) = 0; Azoto oksidacijos laipsnis azoto diokside yra (+4): N +4 O 2 .

2 PAVYZDYS

Pratimas

Nustatykite azoto oksidacijos laipsnį šiuose junginiuose: a) N 2; b) HNO3; c) Ba(NO 2) 2.

Atsakymas

a) Junginiuose su nepoliniais ryšiais elementų oksidacijos būsena lygi nuliui. Tai reiškia, kad azoto oksidacijos laipsnis jo diatominėje molekulėje yra lygus nuliui: N 0 2. b) Vandenilio ir deguonies oksidacijos būsenos neorganinių rūgščių sudėtyje visada yra lygios (+1) ir (-2). Norėdami sužinoti azoto oksidacijos būseną, imame jo reikšmę kaip „x“ ir nustatome pagal elektrinio neutralumo lygtį: (+1) + x + 3 × (-2) = 0; 1 + x - 6 = 0; Azoto oksidacijos laipsnis azoto rūgštyje yra (+5): HN +5 O 3 . c) Bario oksidacijos būsena yra pastovi, kuri sutampa su grupės numeriu D.I. periodinėje lentelėje. Mendelejevas, kuriame ji yra, t.y. lygus (+2) (baris yra metalas). Deguonies oksidacijos laipsnis neorganinių rūgščių ir jų liekanų sudėtyje visada yra lygus (-2). Norėdami sužinoti azoto oksidacijos būseną, imame jo reikšmę kaip „x“ ir nustatome pagal elektrinio neutralumo lygtį: (+2) + 2 × x + 4 × (-2) = 0; 2 + 2x - 8 = 0; Azoto oksidacijos laipsnis bario nitrite yra (+3): Ba(N +3 O 2) 2.

Elektronegatyvumas. Oksidacijos būsena ir valentingumas cheminiai elementai.

Redokso reakcijos.

1) Nustatykite atitiktį tarp elemento oksidacijos laipsnio keitimo schemos ir reakcijos, kurioje vyksta šis pokytis, lygties.

3) Nustatykite redokso reakcijos lygties ir azoto savybių, kurias ji parodo šioje reakcijoje, atitiktį.

4) Nustatykite atitiktį tarp medžiagos formulės ir chloro oksidacijos laipsnio joje.

6) Nustatykite atitiktį tarp azoto savybių ir redokso reakcijos lygties, kurioje jis turi šias savybes.

7) Nustatykite atitiktį tarp medžiagos formulės ir joje esančio azoto oksidacijos laipsnio.

MEDŽIAGOS FORMULĖ A) NaNO 2

AZOTO OKSIDAVIMO GREITINIS 1) +5 2) +3 3) –3, +5 4) 0, +2 5) –3, +3 6) +4, +2

8) Nustatyti reakcijos schemos ir joje esančio oksidatoriaus oksidacijos laipsnio kitimo atitiktį.

10. Nustatykite atitiktį tarp druskos formulės ir chromo oksidacijos laipsnio joje.

12. Nustatykite reakcijos schemos ir joje esančio reduktorius formulės atitiktį

14. Nustatyti medžiagos formulės ir joje esančio azoto oksidacijos laipsnio atitiktį.

16. Nustatykite atitiktį tarp druskos formulės ir chromo oksidacijos laipsnio joje.

18. Nustatykite reakcijos schemos ir joje esančio reduktorius formulės atitiktį

19. Nustatykite reakcijos schemos ir redukuojančio agento oksidacijos laipsnio kitimo atitiktį.

REAKCIJOS SCHEMA A) Cl 2 + P → PCl 5 B) HCl + KMnO 4 → Cl 2 + MnCl 2 + KCl + H 2 O B) HClO + H 2 O 2 → O 2 + H 2 O + HCl D) Cl 2 + KOH → KCl + KClO 3 + H 2 O	PAKEISTI IŠ RESTAURUOTOJO
	1) Cl 0 → Cl -1 2) Cl -1 → Cl 0 3) Cl 0 → Cl +1	5) Cl 0 → Cl +5 6) Mn +7 → Mn +2

20. Nustatykite reakcijos schemos ir oksiduojančios medžiagos oksidacijos laipsnio kitimo atitiktį.

REAKCIJOS SCHEMA A) Na 2 SO 3 + I 2 + NaOH → Na 2 SO 4 + NaI + H 2 O B) I 2 + H 2 S → S + HI B) SO 2 + NaIO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 + NaI D) H 2 S + SO 2 → S + H 2 O	PAKEISTI OKSIDIZATORIAUS
	1) S -2 → S 0 3) S +4 → S +6	5) I +5 → I -1

21. Nustatykite reakcijos schemos ir redukuojančio agento oksidacijos laipsnio kitimo atitiktį.

23. Nustatykite atitiktį tarp medžiagos formulės ir chromo oksidacijos laipsnio joje.

25. Nustatykite reakcijos schemos ir redukuojančio agento oksidacijos laipsnio kitimo atitiktį.

27. Nustatykite reakcijos schemos ir oksiduojančios medžiagos oksidacijos laipsnio kitimo atitiktį.

Privalomos minimalios žinios

Oksidacijos būsena

Periodinės sistemos periodų ir grupių elektronegatyvumo pokyčių modeliai buvo nagrinėjami § 36.

Cheminių elementų oksidacijos laipsnio (s.o.) apskaičiavimo taisyklės:

1. Mažiausiai elektroneigiamas cheminis elementas yra
   1. geležies
   2. magnio
   3. kalcio

   Turėtumėte atkreipti dėmesį į frazę „mažiausiai elektronegatyvus“, t.y. elementą, turintį didžiausias metalo savybes. Šis argumentas leis iš galimų atsakymų neįtraukti azoto, kaip nemetalo, ir sutelkti dėmesį į kalcį, kaip aktyviausią iš užduotyje pasiūlytų metalų. Atsakymas: 4.

2. Poliariškiausia cheminė jungtis vienoje iš molekulių
   1. CCl 4
   2. 4 d

   D. I. Mendelejevo periodinės sistemos periodų ir grupių elektronegatyvumo pokyčių modelių žinojimas leidžia iš keturiavalenčių anglies junginių sąrašo išbraukti metaną CH 4, o iš likusių halogenidų nusėsti ant CF 4, kaip anglies junginį su elektronegatyviausias iš visų cheminių elementų – fluoras. Atsakymas: 2.

3. Vandenilio chlorido ir chloro molekulėse cheminė jungtis yra atitinkamai
   1. joninis ir kovalentinis polinis
   2. joninis ir kovalentinis nepolinis
   3. kovalentinis polinis ir kovalentinis nepolinis
   4. vandenilis ir kovalentinis nepolinis

   Raktinis žodis, norint greitai ir teisingai atlikti šią užduotį, yra žodis „atitinkamai“. Siūlomuose variantuose tik vienas iš atsakymų prasideda žodžiais „poliarinis kovalentinis“, ty vandenilio chloridui būdingas ryšys. Atsakymas: 3.

4. Mangano oksidacijos laipsnis junginyje, kurio formulė yra K 2 MnO 4, yra lygi

   Žinodami elementų oksidacijos būsenų skaičiavimo pagal formulę taisykles, galėsite pasirinkti teisingą atsakymą. Atsakymas: 3.

5. Sieros druskoje oksidacijos būsena yra žemiausia
   1. kalio sulfatas
   2. kalio sulfitas
   3. kalio sulfidas
   4. kalio vandenilio sulfatas

   Akivaizdu, kad greitai atlikti šią užduotį palengvins druskų pavadinimų vertimas į formules. Kadangi siera yra VIA grupės elementas, jos žemiausia oksidacijos būsena yra -2. Ši vertė atitinka junginį, kurio formulė K 2 S – kalio sulfidas. Atsakymas: 3.

6. Chloro atomo jonų oksidacijos būsena yra +5.
   1. С1O - 4
   2. С1O -
   3. С1O – 3
   4. С1O - 2

   Atliekant šią užduotį reikia atkreipti dėmesį į tai, kad sąlyga duoda ne elektriškai neutralius junginius, o chloro jonus su vienu neigiamu krūviu („-“). Kadangi jonų atomų oksidacijos būsenų suma yra lygi jono krūviui, bendras neigiamas deguonies atomų krūvis norimame jone turėtų būti -6 (+5 - 6 = -1). . Atsakymas: 3.

7. Azoto oksidacijos būsena kiekviename iš dviejų junginių yra -3
   1. NF 3 IR NH 3
   2. NH 4 Cl ir N 2 O 3
   3. NH4Cl ir NH3
   4. HNO2 ir NF3

   Norėdami nustatyti teisingą atsakymą, turite mintyse suskirstyti atsakymų variantus į kairę ir dešinę stulpelius. Tada pasirinkite tą, kuriame junginiai yra paprastesnės sudėties – mūsų atveju tai yra dešinysis dvejetainių junginių postulpelis. Analizė pašalins 2 ir 4 atsakymus, nes okside ir fluoriduose azotas turi teigiamą oksidacijos būseną, kaip ir mažiau elektronegatyvus elementas. Šis argumentas leidžia atmesti 1 atsakymą, nes pirmoji jame esanti medžiaga vis dar yra tas pats azoto fluoridas. Atsakymas: 3.

8. Nepriklauso molekulinės struktūros medžiagoms
   1. anglies dioksidas
   2. metano
   3. vandenilio chloridas
   4. kalcio karbonatas

   Turėtumėte atkreipti dėmesį į neigiamą sprendimą, įterptą į užduoties sąlygas. Kadangi įprastomis sąlygomis dujinės medžiagos turi kietos būsenos molekulinę kristalinę gardelę, 1-3 variantai neatitinka užduoties sąlygų. Kalcio karbonato klasifikavimas kaip druska dar kartą patvirtins teisingą atsakymą. Atsakymas: 4.

9. Ar teisingi šie sprendimai apie medžiagų savybes ir jų struktūrą?

   A. Šlapi skalbiniai džiūsta šaltyje, nes molekulinės struktūros medžiagos gali sublimuotis (sublimuotis).

   B. Šlapi skalbiniai išdžiūsta šaltyje, nes vandens molekulės turi mažą molekulinę masę.

   1. teisingas tik A
   2. tik B yra teisingas
   3. abu sprendimai yra teisingi
   4. abu teiginiai yra neteisingi

   Žinios fizines savybes molekulinės sandaros medžiagos leidžia spręsti, kad šlapių skalbinių šaltyje džiūvimo priežastis yra ledo gebėjimas sublimuotis, o ne vandens molekulių dipolinė struktūra. Atsakymas: 1.

10. Kiekviena medžiaga, kurios formulės pateiktos serijoje, turi molekulinę struktūrą
    1. CO 2, HNO 3, CaO
    2. Na2S, Br2, NO2
    3. H2SO4, Cu, O3
    4. SO 2, I 2, HCl

    Kadangi siūlomuose variantuose yra po tris medžiagas, logiška šias parinktis mintyse suskirstyti į tris vertikalius stulpelius. Kiekvieno iš jų analizė, pradedant nuo paprastesnės sudėties medžiagų (vidurinė stulpelis), leis atmesti 3 atsakymą, nes jame yra metalo vario, turinčio metalinę kristalinę gardelę. Panaši dešiniojo postulpelio analizė leis atmesti 1 atsakymą, nes jame yra šarminių žemių metalo oksido (joninės gardelės). Iš dviejų likusių variantų būtina atmesti 2 variantą, nes jame yra šarminio metalo druskos - natrio sulfido (joninės gardelės). Atsakymas: 4.

Savarankiško darbo užduotys

1. Junginyje, kurio formulė yra, azoto oksidacijos būsena yra +5
   1. N2O5
   2. N2O4
   3. N2O
2. Chromo oksidacijos laipsnis junginyje, kurio formulė yra (NH 4) 2 Cr 2 O 7, yra lygi
3. Azoto oksidacijos laipsnis mažėja daugelyje medžiagų, kurių formulės yra tokios
   1. NH3, NO2, KNO3
   2. N2O4, KNO2, NH4Cl
   3. N2, N2O, NH3
   4. HNO3, HNO2, NO2
4. Chloro oksidacijos laipsnis didėja daugelyje medžiagų, kurių formulės yra
   1. HClO, HClO 4, KClO 3
   2. Сl 2, С1 2 O 7, ССlO 3
   3. Ca(C1O)2, KClO3, HClO4
   4. KCl, KClO 3, KClO
5. Poliškiausia cheminė jungtis molekulėje
   1. amoniako
   2. Vandenilio sulfidas
   3. vandenilio bromidas
   4. vandenilio fluoridas
6. Medžiaga su kovalentiniu nepoliniu ryšiu
   1. baltasis fosforas
   2. aliuminio fosfidas
   3. fosforo (V) chloridas
   4. kalcio fosfatas
7. Eilėje parašytos tik joninius ryšius turinčių medžiagų formulės
   1. natrio chloridas, fosforo (V) chloridas, natrio fosfatas
   2. natrio oksidas, natrio hidroksidas, natrio peroksidas
   3. anglies disulfidas, kalcio karbidas, kalcio oksidas
   4. kalcio fluoridas, kalcio oksidas, kalcio chloridas
8. Turi atominę kristalinę gardelę
   1. natrio oksidas
   2. kalcio oksidas
   3. sieros (IV) oksidas
   4. aliuminio oksidas
9. Junginys su jonine kristaline gardele susidaro chlorui sąveikaujant su
   1. fosforo
   2. baris
   3. vandenilis
   4. pilka
10. Ar teisingi šie teiginiai apie amonio chloridą?

    A. Amonio chloridas yra joninės struktūros medžiaga, susidaranti dėl kovalentinių polinių ir joninių ryšių.

    B. Amonio chloridas yra joninės struktūros medžiaga, todėl kieta, ugniai atspari ir nelaki.

    1. teisingas tik A
    2. tik B yra teisingas
    3. abu sprendimai yra teisingi
    4. abu sprendimai neteisingi