Формулы оксидов

Найдем степень окисления железа в соединении Fe₂O₃, которое входит в состав ржавчины. По таблице приложения 7 с. о. железа может быть +2 и +3. Однако выбрать одну из них произвольно мы не вправе, так как должны определить ее по формуле соединения. Рассмотрим это действие подробно.

1. Мы знаем, что степень окисления кислорода –2. Напишем численное значение с. о. над кислородом в формуле соединения:

2. Так как соединение содержит 3 атома кислорода, сумма с. о. всех его атомов будет –6.

Это действие можно рассматривать как умножение с. о. на индекс кислорода в формуле:

3. Поскольку сумма отрицательных с. о. должна равняться сумме положительных с. о., под символом железа напишем +6:

4. Соединение содержит 2 атома железа, поэтому +6 нужно разделить на 2.

Следовательно, с. о. железа в соединении равна +3.

В этом примере рассмотрено определение с. о. металла в оксиде. А как поступать с другими веществами, например, с водородным соединением H₂S? Принцип вычисления остается прежним, но начать нужно с типичной с. о. водо-рода (+1):

+1    
​H₂S

Дальше действуем по известной схеме:

+1 –2
​H₂ S
​+2 –2

Следовательно, с. о. серы в соединении равна –2.

Формулы оксидов составляются с учетом с. о. атомов элементов, точно так же, как формулы ионных соединений – с учетом зарядов ионов.

Пример 1.

Какую формулу имеет оксид алюминия?

Другими словами, нам надо найти индексы алюминия и кислорода: Al_?O_?. Запишем над символами элементов их с. о. (из приложения 7) и по «правилу креста» сделаем с. о. одного элемента индексом другого (знаки с. о. не учитываются).

Проверим, равна ли сумма с. о. нулю:

Сумма степеней окисления элементов равна нулю, следовательно, формула Al₂O₃ составлена правильно. Проверка обычно производится в уме.

Пример 2.

Какие оксиды образует углерод?

В приложении 7 приведены три с. о. углерода: +4, +2, –4.

Рассмотрим каждый случай в отдельности.

Когда абсолютные значения степеней окисления равны, нет необходимости использовать «правило креста».

С. о. С –4

Формулу составить невозможно. Если атомы обоих входящих в соединение элементов имеют отрицательные (или положительные) степени окисления, такого вещества не существует.