Ķīmisko elementu oksidācijas stāvoklis un valence. Vienotā valsts eksāmena ķīmijas uzdevumi: Elektronegativitāte

DEFINĪCIJA

Amonija hlorīds(amonjaks) normālos apstākļos parādās kā balti kristāli (1. att.).

Gaistošs, termiski maz stabils (kušanas temperatūra - 400 o C pie spiediena). Bruto formula - NH 4 Cl. Amonija hlorīda molārā masa ir 53,49 g/mol.

Rīsi. 1. Amonija hlorīds. Izskats.

Tas labi šķīst ūdenī (hidrolizējas katjonā). Neveido kristāliskus hidrātus. Sadalās ar koncentrētu sērskābi un sārmiem.

NH4Cl, tajā esošo elementu oksidācijas pakāpes

Lai noteiktu amonija hlorīdu veidojošo elementu oksidācijas pakāpi, vispirms ir jāsaprot, kuriem elementiem šī vērtība ir precīzi zināma.

Skābes atlikuma oksidācijas pakāpi nosaka to veidojošā skābē iekļauto ūdeņraža atomu skaits, kas norādīts ar mīnusa zīmi. Hlorīda jons ir sālsskābes (sālsskābes) skābais atlikums, kura formula ir HCl. Tas satur vienu ūdeņraža atomu, tāpēc hlora oksidācijas pakāpe hlorīda jonos ir (-1).

Amonija jons ir amonjaka (NH 3) atvasinājums, kas ir hidrīds. Un, kā zināms, ūdeņraža oksidācijas pakāpe hidrīdos vienmēr ir vienāda ar (+1). Lai atrastu slāpekļa oksidācijas pakāpi, mēs ņemam tā vērtību kā “x” un nosakām, izmantojot elektriskās neitralitātes vienādojumu:

x + 4× (+1) + (-1) = 0;

x + 4 - 1 = 0;

Tas nozīmē, ka slāpekļa oksidācijas pakāpe amonija hlorīdā ir (-3):

N-3 H+14Cl-1.

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Vingrinājums Noteikt slāpekļa oksidācijas pakāpi šādos savienojumos: a) NH 3 ; b) Li 3 N; c) NĒ 2.
Atbilde a) Amonjaks ir slāpekļa hidrīds, un, kā zināms, šajos savienojumos ūdeņradim ir oksidācijas pakāpe (+1). Lai atrastu slāpekļa oksidācijas pakāpi, mēs ņemam tā vērtību kā “x” un nosakām, izmantojot elektriskās neitralitātes vienādojumu:

x + 3× (+1) = 0;

Slāpekļa oksidācijas pakāpe amonjakā ir (-3): N -3 H 3 .

b) Litijam ir nemainīgs oksidācijas stāvoklis, kas sakrīt ar grupas numuru D.I periodiskajā tabulā. Mendeļejevs, kurā tas atrodas, t.i. vienāds ar (+1) (litijs - metāls). Lai atrastu slāpekļa oksidācijas pakāpi, mēs ņemam tā vērtību kā “x” un nosakām, izmantojot elektriskās neitralitātes vienādojumu:

3× (+1) + x = 0;

Slāpekļa oksidācijas pakāpe litija nitrīdā ir (-3): Li 3 N -3.

c) Skābekļa oksidācijas pakāpe oksīdu sastāvā vienmēr ir vienāda ar (-2). Lai atrastu slāpekļa oksidācijas pakāpi, mēs ņemam tā vērtību kā “x” un nosakām, izmantojot elektriskās neitralitātes vienādojumu:

x + 2 × (-2) = 0;

Slāpekļa oksidācijas pakāpe slāpekļa dioksīdā ir (+4): N +4 O 2 .

2. PIEMĒRS

Vingrinājums Nosakiet slāpekļa oksidācijas pakāpi šādos savienojumos: a) N 2; b) HNO3; c) Ba(NO 2) 2.
Atbilde a) Savienojumos ar nepolārām saitēm elementu oksidācijas pakāpe ir nulle. Tas nozīmē, ka slāpekļa oksidācijas pakāpe tā diatomiskajā molekulā ir nulle: N 0 2.

b) Ūdeņraža un skābekļa oksidācijas pakāpe neorganisko skābju sastāvā vienmēr ir vienāda ar (+1) un (-2). Lai atrastu slāpekļa oksidācijas pakāpi, mēs ņemam tā vērtību kā “x” un nosakām, izmantojot elektriskās neitralitātes vienādojumu:

(+1) + x + 3 × (-2) = 0;

1 + x - 6 = 0;

Slāpekļa oksidācijas pakāpe slāpekļskābē ir (+5): HN +5 O 3 .

c) Bārijam ir nemainīgs oksidācijas stāvoklis, kas sakrīt ar grupas numuru D.I. periodiskajā tabulā. Mendeļejevs, kurā tas atrodas, t.i. vienāds ar (+2) (bārijs ir metāls). Skābekļa oksidācijas pakāpe neorganisko skābju un to atlikumu sastāvā vienmēr ir vienāda ar (-2). Lai atrastu slāpekļa oksidācijas pakāpi, mēs ņemam tā vērtību kā “x” un nosakām, izmantojot elektriskās neitralitātes vienādojumu:

(+2) + 2 × x + 4 × (-2) = 0;

2 + 2x - 8 = 0;

Slāpekļa oksidācijas pakāpe bārija nitrītā ir (+3): Ba(N +3 O 2) 2.

Elektronegativitāte. Oksidācijas stāvoklis un valence ķīmiskie elementi.

Redoksreakcijas.

1) Izveidojiet atbilstību starp elementa oksidācijas pakāpes maiņas shēmu un reakcijas vienādojumu, kurā notiek šīs izmaiņas.

3) Izveidojiet atbilstību starp redoksreakcijas vienādojumu un slāpekļa īpašību, ko tas parāda šajā reakcijā.

4) Izveidot atbilstību starp vielas formulu un hlora oksidācijas pakāpi tajā.

6) Izveidojiet atbilstību starp slāpekļa īpašībām un redoksreakcijas vienādojumu, kurā tam piemīt šīs īpašības.

7) Izveidot atbilstību starp vielas formulu un tajā esošā slāpekļa oksidācijas pakāpi.

VIELAS FORMULA
A) NaNO 2		 SLĀPEKĻA OKSIDĀCIJAS ĀTRUMS
1) +5
2) +3
3) –3, +5
4) 0, +2
5) –3, +3
6) +4, +2

8) Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un tajā esošā oksidētāja oksidācijas pakāpes izmaiņām.

10. Izveidojiet atbilstību starp sāls formulu un hroma oksidācijas pakāpi tajā.

12. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un tajā esošā reducējošā aģenta formulu

14. Izveidot atbilstību starp vielas formulu un tajā esošā slāpekļa oksidācijas pakāpi.

16. Izveidojiet atbilstību starp sāls formulu un hroma oksidācijas pakāpi tajā.

18. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un tajā esošā reducējošā aģenta formulu

19. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un reducētāja oksidācijas pakāpes izmaiņām.

REAKCIJAS SHĒMA

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

 MAIŅA NO RESTORĒTĀJA
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. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un oksidētāja oksidācijas pakāpes izmaiņām.

REAKCIJAS SHĒMA

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

 NOMAIŅA NO Oksidētāja
1) S -2 → S 0

3) S +4 → S +6

 5) I +5 → I -1

21. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un reducētāja oksidācijas pakāpes izmaiņām.

23. Izveidot atbilstību starp vielas formulu un hroma oksidācijas pakāpi tajā.

25. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un reducētāja oksidācijas pakāpes izmaiņām.

27. Izveidot atbilstību starp reakcijas shēmu un oksidētāja oksidācijas pakāpes izmaiņām.

Obligātās minimālās zināšanas

Oksidācijas stāvoklis

Elektronegativitātes izmaiņu modeļi Periodiskās sistēmas periodos un grupās tika aplūkoti 36.§.

Noteikumi ķīmisko elementu oksidācijas pakāpes (s.o.) aprēķināšanai:

  1. Vismazāk elektronegatīvais ķīmiskais elements ir
    1. dzelzs
    2. magnijs
    3. kalcijs

    Jums vajadzētu pievērst uzmanību frāzei "vismazāk elektronegatīvs", t.i., elements ar vislielākajām metāla īpašībām. Šis arguments ļaus mums izslēgt slāpekli kā nemetālu no iespējamām atbildēm un koncentrēties uz kalciju kā visaktīvāko no uzdevumā piedāvātajiem metāliem. Atbilde: 4.

  2. Polārākā ķīmiskā saite vienā no molekulām
    1. CCl 4
    2. 4. gads

    Zināšanas par elektronegativitātes izmaiņu modeļiem D. I. Mendeļejeva periodiskās sistēmas periodos un grupās ļauj no četrvērtīgo oglekļa savienojumu saraksta izslēgt metānu CH 4, bet no atlikušajiem halogenīdiem nosēsties uz CF 4, kā oglekļa savienojumu ar elektronnegatīvākais no visiem ķīmiskajiem elementiem - fluors. Atbilde: 2.

  3. Hlorūdeņraža un hlora molekulās ķīmiskā saite ir attiecīgi
    1. jonu un kovalento polāro
    2. jonu un kovalento nepolāro
    3. kovalentie polārie un kovalentie nepolārie
    4. ūdeņradis un kovalentais nepolārs

    Atslēgas vārds, lai ātri un pareizi izpildītu šo uzdevumu, ir vārds “attiecīgi”. Piedāvātajos variantos tikai viena no atbildēm sākas ar vārdiem “polārais kovalentais”, t.i., hlorūdeņražam raksturīga saite. Atbilde: 3.

  4. Mangāna oksidācijas pakāpe savienojumā, kura formula ir K 2 MnO 4, ir vienāda ar

    Zinot noteikumus par elementu oksidācijas pakāpju aprēķināšanu, izmantojot formulu, varēsiet izvēlēties pareizo atbildi. Atbilde: 3.

  5. Sālī esošajam sēram ir viszemākais oksidācijas līmenis
    1. kālija sulfāts
    2. kālija sulfīts
    3. kālija sulfīds
    4. kālija hidrogēnsulfāts

    Acīmredzot šī uzdevuma ātru izpildi atvieglos sāļu nosaukumu pārtulkošana formulās. Tā kā sērs ir VIA grupas elements, tā zemākais oksidācijas līmenis ir -2. Šī vērtība atbilst savienojumam ar formulu K 2 S - kālija sulfīds. Atbilde: 3.

  6. Hlora atomam jona oksidācijas pakāpe ir +5.
    1. С1O - 4
    2. С1O -
    3. С1O - 3
    4. С1O - 2

    Veicot šo uzdevumu, jāpievērš uzmanība tam, ka stāvoklis dod nevis elektriski neitrālus savienojumus, bet gan hlora jonus ar vienu negatīvu lādiņu (“-”). Tā kā jona atomu oksidācijas pakāpju summa ir vienāda ar jona lādiņu, kopējā skābekļa atomu negatīvā lādiņa vērtībai vēlamajā jonā jābūt -6 (+5 - 6 = -1). . Atbilde: 3.

  7. Slāpekļa oksidācijas pakāpe katrā no diviem savienojumiem ir -3
    1. NF 3 UN NH 3
    2. NH 4 Cl un N 2 O 3
    3. NH4Cl un NH3
    4. HNO2 un NF3

    Lai noteiktu pareizo atbildi, jums ir garīgi jāsadala atbilžu iespējas kreisajā un labajā kolonnā. Pēc tam atlasiet to, kurā savienojumiem ir vienkāršāks sastāvs - mūsu gadījumā šī ir labā bināro savienojumu apakšsleja. Analīze novērsīs 2. un 4. atbildes, jo oksīdā un fluorī slāpeklim ir pozitīvs oksidācijas stāvoklis, tāpat kā mazāk elektronegatīvam elementam. Šis arguments ļauj izslēgt 1. atbildi, jo pirmā viela tajā joprojām ir tas pats slāpekļa fluorīds. Atbilde: 3.

  8. Nepieder pie molekulārās struktūras vielām
    1. oglekļa dioksīds
    2. metāns
    3. ūdeņraža hlorīds
    4. kalcija karbonāts

    Jums vajadzētu pievērst uzmanību negatīvajam spriedumam, kas ietverts uzdevuma nosacījumos. Tā kā gāzveida vielām normālos apstākļos ir molekulārais kristāliskais režģis cietā stāvoklī, 1.–3. variants neatbilst uzdevuma nosacījumiem. Kalcija karbonāta klasificēšana kā sāls vēlreiz apstiprinās pareizo atbildi. Atbilde: 4.

  9. Vai šādi spriedumi par vielu īpašībām un to struktūru ir pareizi?

    A. Mitrā veļa izžūst aukstumā, jo molekulārās struktūras vielas spēj sublimēties (sublimēties).

    B. Mitrā veļa aukstumā izžūst, jo ūdens molekulām ir zema molekulmasa.

    1. tikai A ir pareizi
    2. tikai B ir pareiza
    3. abi spriedumi ir pareizi
    4. abi apgalvojumi ir nepareizi

    Zināšanas fizikālās īpašības molekulārās struktūras vielas ļauj izlemt, ka iemesls, kāpēc slapjā veļa izžūst aukstumā, ir ledus sublimācijas spēja, nevis ūdens molekulu dipola struktūra. Atbilde: 1.

  10. Katrai no vielām, kuru formulas ir norādītas sērijā, ir molekulārā struktūra
    1. CO 2, HNO 3, CaO
    2. Na2S, Br2, NO2
    3. H2SO4, Cu, O3
    4. SO 2, I 2, HCl

    Tā kā piedāvātie varianti satur trīs vielas, ir loģiski sadalīt šīs iespējas trīs vertikālās kolonnās. Katra no tām analīze, sākot ar vienkāršāka sastāva vielām (vidējā kolonna), ļaus izslēgt 3. atbildi, jo tajā ir metāla varš, kuram ir metālisks kristālrežģis. Līdzīga labās apakšslejas analīze ļaus mums izslēgt 1. atbildi, jo tā satur sārmzemju metālu oksīdu (jonu režģi). No divām atlikušajām iespējām ir jāizslēdz 2. iespēja, jo tā satur sārmu metālu sāli - nātrija sulfīdu (jonu režģi). Atbilde: 4.

Uzdevumi patstāvīgam darbam

  1. Slāpeklis uzrāda oksidācijas pakāpi +5 savienojumā, kura formula ir
    1. N2O5
    2. N2O4
    3. N2O
  2. Hroma oksidācijas pakāpe savienojumā, kura formula ir (NH 4) 2 Cr 2 O 7, ir vienāds ar
  3. Slāpekļa oksidācijas pakāpe samazinās vairākām vielām, kuru formulas ir
    1. NH3, NO2, KNO3
    2. N2O4, KNO2, NH4Cl
    3. N2, N2O, NH3
    4. HNO3, HNO2, NO2
  4. Hlora oksidācijas pakāpe palielinās vairākām vielām, kuru formulas ir
    1. HClO, HClO 4, KClO 3
    2. Сl 2, С1 2 O 7, КСlO 3
    3. Ca(C1O)2, KClO3, HClO4
    4. KCl, KClO 3, KClO
  5. Polārākā ķīmiskā saite molekulā
    1. amonjaks
    2. Ūdeņraža sulfīds
    3. ūdeņraža bromīds
    4. ūdeņraža fluorīds
  6. Viela ar kovalentu nepolāru saiti
    1. baltais fosfors
    2. alumīnija fosfīds
    3. fosfora (V) hlorīds
    4. kalcija fosfāts
  7. Sērijā ir ierakstītas tādu vielu formulas, kurās ir tikai jonu saites
    1. nātrija hlorīds, fosfora (V) hlorīds, nātrija fosfāts
    2. nātrija oksīds, nātrija hidroksīds, nātrija peroksīds
    3. oglekļa disulfīds, kalcija karbīds, kalcija oksīds
    4. kalcija fluorīds, kalcija oksīds, kalcija hlorīds
  8. Ir atomu kristāla režģis
    1. nātrija oksīds
    2. kalcija oksīds
    3. sēra (IV) oksīds
    4. alumīnija oksīds
  9. Savienojums ar jonu kristālisko režģi veidojas, hlora mijiedarbībā ar
    1. fosfors
    2. bārijs
    3. ūdeņradis
    4. pelēks
  10. Vai šādi apgalvojumi par amonija hlorīdu ir pareizi?

    A. Amonija hlorīds ir jonu struktūras viela, kas veidojas kovalento polāro un jonu saišu dēļ.

    B. Amonija hlorīds ir jonu struktūras viela, tāpēc tā ir cieta, ugunsizturīga un negaistoša.

    1. tikai A ir pareizi
    2. tikai B ir pareiza
    3. abi spriedumi ir pareizi
    4. abi spriedumi ir nepareizi