Определите степени окисления элементов в следующих соединениях: PH₃, Ca₃(PO₄)₂, Fe₂O₃.

Чтобы определить степени окисления элементов в данных соединениях, нужно воспользоваться основными правилами для вычисления степени окисления:

1. Степень окисления атома в простом веществе равна нулю.

2. Степень окисления водорода в большинстве соединений равна +1, а степень окисления кислорода — -2.

3. Степень окисления элемента в соединении определяется так, чтобы сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или ионе была равна нулю (для нейтральных соединений) или равна заряду иона.

Теперь рассмотрим каждое соединение:

1. PH₃ (фосфин)

• Водород (H) всегда имеет степень окисления +1.

• Пусть степень окисления фосфора (P) равна x.

Сумма степеней окисления для молекулы должна быть равна нулю:
$x + 3(+1) = 0$
$x + 3 = 0$
$x = -3$

Итак, степень окисления фосфора в PH₃ равна -3, а степень окисления водорода +1.

2. Ca₃(PO₄)₂ (кальций фосфат)

• Кальций (Ca) в соединениях обычно имеет степень окисления +2.

• Фосфатная группа (PO₄) имеет заряд -3, потому что фосфор обычно имеет степень окисления +5, а кислород — -2. Проверим это:

  • В фосфатной группе (PO₄) 4 атома кислорода с общей степенью окисления -8.

  • Чтобы общая степень окисления была -3, фосфор должен иметь степень окисления +5.

Проверим уравнение для всего соединения:

• 3 атома кальция (Ca) дают 3 × (+2) = +6.

• 2 фосфатные группы (PO₄) дают 2 × (-3) = -6.

Сумма степеней окисления:
$3(+2) + 2(-3) = 6 - 6 = 0$
Таким образом, степени окисления в Ca₃(PO₄)₂:

• Кальций (Ca): +2

• Фосфор (P): +5

• Кислород (O): -2

3. Fe₂O₃ (оксид железа(III))

• Кислород (O) имеет степень окисления -2.

• Пусть степень окисления железа (Fe) равна x.

Уравнение для всего соединения:
$2x + 3(-2) = 0$
$2x - 6 = 0$
$2x = 6$
$x = +3$

Итак, степень окисления железа в Fe₂O₃ равна +3, а степень окисления кислорода -2.

Итоговые степени окисления:

• PH₃: P = -3, H = +1

• Ca₃(PO₄)₂: Ca = +2, P = +5, O = -2

• Fe₂O₃: Fe = +3, O = -2