Вопрос:

5. Расположите формулы веществ в порядке увеличения степени окисления атома хлора: KClO3, Cl2, HClO4, FeCl3, Ca(ClO)2, ClO3, KClO2.

Ответ:

Решение:

Сначала определим степень окисления хлора (Cl) в каждом веществе:

1. Cl2

В простом веществе степень окисления равна 0. Cl: 0

2. FeCl3

\( (+2) + x \cdot (-1) = 0 \) (Степень окисления Fe в большинстве соединений +2 или +3. В данном случае, если предположить, что Fe имеет степень окисления +3, то \( (+3) + 3 \cdot (-1) = 0 \), что верно. Если Fe имеет +2, то \( (+2) + 3 \cdot (-1) = -1 \), что неверно. Поэтому Fe = +3).

\( +3 + 3x = 0 \)

\( 3x = -3 \)

\( x = -1 \)

Cl: -1

3. Ca(ClO)2

\( (+2) + 2 \cdot (x + (-2)) = 0 \)

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

\( 2x - 2 = 0 \)

\( 2x = +2 \)

\( x = +1 \)

Cl: +1

4. KClO2

\( (+1) + x + 2 \cdot (-2) = 0 \)

\( +1 + x - 4 = 0 \)

\( x - 3 = 0 \)

\( x = +3 \)

Cl: +3

5. KClO3

\( (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0 \)

\( +1 + x - 6 = 0 \)

\( x - 5 = 0 \)

\( x = +5 \)

Cl: +5

6. HClO4

\( (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0 \)

\( +1 + x - 8 = 0 \)

\( x - 7 = 0 \)

\( x = +7 \)

Cl: +7

7. ClO3

В данном случае ClO3 является катионом с зарядом +3 (или анионом, но чаще встречается как ион). Однако, если рассматривать ClO3 как нейтральное вещество, то степень окисления хлора будет +6, что маловероятно. Если предположить, что это ион ClO3-, то степень окисления хлора будет +5. Если же это оксид хлора, то возможен вариант ClO3, где степень окисления хлора +6 (например, в O2Cl2, степень окисления хлора +1, а кислорода -1). Для целей задания, как правило, такие формулы рассматриваются как ионы. Поэтому, если это ион ClO3-, то степень окисления хлора +5. Если же это формулировка подразумевает самостоятельное вещество, то степень окисления хлора равна +6 (определяется как \( x + 3*(-2) = 0 \), \( x = +6 \)). В контексте заданий на степени окисления, особенно когда есть хлор с +5, +7, +1, +3, стоит рассмотреть ClO3 как имеющий степень окисления +6.

Cl: +6

Теперь расположим вещества в порядке увеличения степени окисления атома хлора:

  1. FeCl3 (Cl: -1)
  2. Cl2 (Cl: 0)
  3. Ca(ClO)2 (Cl: +1)
  4. KClO2 (Cl: +3)
  5. ClO3 (Cl: +6)
  6. KClO3 (Cl: +5)
  7. HClO4 (Cl: +7)

Исправим порядок, так как +5 меньше +6:

  1. FeCl3 (Cl: -1)
  2. Cl2 (Cl: 0)
  3. Ca(ClO)2 (Cl: +1)
  4. KClO2 (Cl: +3)
  5. KClO3 (Cl: +5)
  6. ClO3 (Cl: +6)
  7. HClO4 (Cl: +7)

Ответ: FeCl3, Cl2, Ca(ClO)2, KClO2, KClO3, ClO3, HClO4.