Степень окисления (СО) хлора в соединениях может варьироваться в зависимости от его химического окружения и типов связей. Чтобы определить степень окисления хлора в каждом из перечисленных соединений, нужно учитывать общие правила определения степеней окисления:
- СО водорода в соединениях обычно +1 (кроме гидридов металлов, где она -1).
- СО кислорода обычно -2 (кроме пероксидов, где она -1, и соединений с фтором, где она может быть положительной).
- Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении должна быть равна нулю, а в ионе — заряду иона.
Рассмотрим каждое соединение:
HCl (хлороводород)
- Водород имеет СО +1.
- Хлор в этом соединении должен уравновешивать заряд водорода:
[ x + 1 = 0 ]
[ x = -1 ]
Следовательно, степень окисления хлора в HCl равна -1.
KClO (гипохлорит калия)
- Калий всегда имеет СО +1.
- Кислород имеет СО -2.
- Сумма СО должна быть равна нулю:
[ 1 + x + (-2) = 0 ]
[ x = +1 ]
Таким образом, степень окисления хлора в KClO равна +1.
Cl2O7 (гептаоксид хлора)
- Здесь Cl2O7 — нейтральное соединение.
- Кислород имеет СО -2.
- Пусть x — степень окисления хлора. Тогда уравнение будет:
[ 2x + 7(-2) = 0 ]
[ 2x - 14 = 0 ]
[ 2x = 14 ]
[ x = 7 ]
Следовательно, степень окисления хлора в Cl2O7 равна +7.
KClO3 (хлорат калия)
- Калий всегда имеет СО +1.
- Кислород имеет СО -2.
- Сумма СО должна быть равна нулю:
[ 1 + x + 3(-2) = 0 ]
[ 1 + x - 6 = 0 ]
[ x = 5 ]
Таким образом, степень окисления хлора в KClO3 равна +5.
HClO4 (перхлорная кислота)
- Водород имеет СО +1.
- Кислород имеет СО -2.
- Сумма СО должна быть равна нулю:
[ 1 + x + 4(-2) = 0 ]
[ 1 + x - 8 = 0 ]
[ x = 7 ]
Следовательно, степень окисления хлора в HClO4 равна +7.
Итак, хлор имеет степень окисления +7 в соединениях Cl2O7 и HClO4.