Степень окисления в H2O2
Общие сведения о пероксиде водорода и степени окисления в H2O2
Молекула пероксида водорода имеет угловое строение (рис. 1). Энергия связи О-О (210кДж/моль) значительно меньше энергии связи О-Н (468 кДж/моль).
Рис. 1. Строение молекулы пероксида водорода с указанием валентных углов между связями и длин химических связей.
Вследствие несимметричного распределения связей Н-О молекула пероксида водорода сильно полярна (дипольным момент равен 0,7×10-29Кл×м). Между молекулами пероксида водорода возникает прочная водородная связь, приводящая к их ассоциации. Поэтому в обычных условиях пероксид водорода – сиропообразная жидкость (плотность – 1,44 г/см3), с довольно высокой температурой кипения (150,2oC). Температура плавления равна 0,41oC. Она имеет бледно-голубую окраску. Брутто-формула – H2O2. Молярная масса – 34 г/моль.
Пероксид водорода – хороший ионизирующий растворитель. С водой смешивается в любых соотношениях благодаря возникновению новых водородных связей. Из растворов выделяется в виде неустойчивого кристаллогидрата H2O2×2H2O.
H2O2, степени окисления элементов в нем
Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав пероксида водорода, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.
Пероксид водорода, как и вода, представляет собой гидрид кислорода, а которых водород, как известно, проявляет степень окисления (+1). Для нахождения степени окисления кислорода примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
2× (+1) + 2×х = 0;
2 + 2х = 0;
2х = -2;
x = -1.
Значит степень окисления кислорода в пероксиде водорода равна (-1):
H+12O—12.
Примеры решения задач
| Задание | В соединениях NH4Cl, LiClO4, Cl2O степень окисления хлора соответственно равна:
а) -1, +7, +3; б) +3, +7, -1; в) -1, +5, -3; г) -1, +7, +1. |
| Решение | Для того, чтобы дать правильный ответ на поставленный вопрос будем поочередно определять степень окисления хлора в каждом из предложенных соединений с помощью уравнения электронейтральности.
а) Степень окисления азота в ионе аммония равна (-3), а водорода — (+1). Примем за «х» значение степени окисления хлора: (-3) + 4×1 + х = 0; x +1 = 0; x = — 1. б) Степень окисления лития всегда равна (+1). Степень окисления кислорода в данном случае равна (-2). Примем за «х» значение степени окисления хлора: 1 + х + 4×(-2) = 0; x -7 = 0; x = +7. в) Степень окисления кислорода в оксидах всегда равна (-2). Примем за «х» значение степени окисления хлора: 2×х + (-2) = 0; 2х = 2; x = +1. Следовательно, последовательность степеней окисления хлора в соединениях будет следующей: -1, +7, +1. |
| Ответ | Вариант (г) |
| Задание | Степень окисления (+5) азот проявляет в соединении: а) N2O3; б) (NH4)2SO4; в) KNO2; г) Fe(NO3)3? |
| Решение | Для того, чтобы дать верный ответ будем поочередно определять степень окисления азота в каждом из предложенных соединений при помощи уравнения электронейтральности.
а) Степень окисления кислорода в оксидах всегда равна (-2). Примем за «х» степень окисления азота: 2×х + 3×(-2) =0; 2х -6=0; 2х = 6; x = +3. Ответ неверный. б) Степень окисления серы в сульфат-анионе равна (+6), кислорода и водорода – (-2) и (+1) соответственно. Примем за «х» степень окисления азота: 2×х + 8×1 + 6 + 4×(-2) =0; 2х + 6=0; 2х = — 6; x = -3. Ответ неверный. в) Степень окисления калия всегда равна (+1). Степень окисления кислорода в данном случае равна (-2). Примем за «х» степень окисления азота: 1 + х + 2×(-2) =0; x — 3=0; x = +3. Ответ неверный. г) Степень окисления железа в данном случае равна (+3), кислорода – (-2). Степень окисления кислорода в данном случае равна (-2). Примем за «х» степень окисления азота: 3 + 3×х + 9×(-2) =0; 3х — 15=0; 3х = 15; x = +5. Верный ответ. |
| Ответ | Вариант (г) |
