Определить степень окисления атомов хрома и серы в ионах: CrO2, CrO4, Cr2O7, S2O8, S2O3.

Ответы на вопрос

Отвечает Дума Аня.

Для определения степени окисления атомов хрома (Cr) и серы (S) в указанных ионах, нужно учитывать, что кислород (O) почти всегда имеет степень окисления -2. Общий заряд иона также учитывается при расчёте. Рассмотрим каждый ион по отдельности:

1. CrO₂ (не ион, а скорее радикал, но рассмотрим как соединение)

Предположим, что CrO₂ — это молекула, в которой Cr соединён с двумя атомами кислорода. Каждый атом кислорода даёт -2, итого -4.

Пусть степень окисления хрома — $x$ :

x + 2(-2) = 0 \Rightarrow x - 4 = 0 \Rightarrow x = +4

Ответ: Cr = +4

2. CrO₄²⁻ (ионий — хромат)

У иона общий заряд -2, каждый кислород по -2, всего 4 атома:

x + 4(-2) = -2 \Rightarrow x - 8 = -2 \Rightarrow x = +6

Ответ: Cr = +6

3. Cr₂O₇²⁻ (ионий — дихромат)

Общий заряд иона -2, 7 атомов кислорода дают -14. Пусть каждый хром имеет степень окисления $x$ , их два:

2x + 7(-2) = -2 \Rightarrow 2x - 14 = -2 \Rightarrow 2x = +12 \Rightarrow x = +6

Ответ: каждый Cr = +6

4. S₂O₈²⁻ (пероксодисульфат-ион)

Особенность этого иона в том, что он содержит пероксидную связь между двумя атомами кислорода (O–O), у которых степень окисления —1. Из 8 атомов кислорода 2 — пероксидные, а 6 обычных:

6 атомов O: $6 \times (-2) = -12$
2 пероксидных O: $2 \times (-1) = -2$
Итого кислороды: $-12 - 2 = -14$

Общий заряд иона: -2
Пусть степень окисления серы — $x$ , 2 атома:

2x - 14 = -2 \Rightarrow 2x = +12 \Rightarrow x = +6

Ответ: каждый S = +6

5. S₂O₃²⁻ (тиосульфат-ион)

Здесь ситуация интереснее: в тиосульфате один атом серы находится в окружении кислородов (как в сульфате), а второй — заменяет один кислород и находится в более восстановленном состоянии. Общий подход — найти среднюю степень окисления:

Кислороды: 3 атома по -2 = -6
Заряд иона: -2
Пусть степени окисления двух атомов серы — $x$ и $y$ :

x + y - 6 = -2 \Rightarrow x + y = +4

Это уравнение даёт сумму, но не даёт конкретных значений. Однако по структуре тиосульфата известно, что:

Один атом серы (центральный) — как в сульфате: степень окисления +5
Второй атом серы — менее окислен, степень окисления -1

Ответ: один S = +5, другой S = -1

Итоговые значения:

CrO₂: Cr = +4
CrO₄²⁻: Cr = +6
Cr₂O₇²⁻: каждый Cr = +6
S₂O₈²⁻: каждый S = +6
S₂O₃²⁻: один S = +5, другой S = –1