Степень окисления элемента (или окислительное число) – это условное число, которое характеризует степень окисления атома в соединении. В соединениях ИЮПАК рекомендует использовать термин "окислительное состояние" вместо "степень окисления".
Давайте определим степень окисления хлора и азота в перечисленных Вами соединениях.
KCl – Хлорид калия: В этом соединении хлор имеет степень окисления -1, так как калий (K) имеет степень окисления +1 и это ионное соединение, где хлор принял один электрон от калия.
Cl2O7 – Гептаоксид дихлора: Это молекула, в которой каждый хлор связан с 3,5 (в среднем) атомами кислорода, что нестандартно, поэтому рассмотрим иным способом. Общая степень окисления кислорода в молекуле равна 7*(-2) = -14, так как для кислорода обычная степень окисления равна -2. Поскольку молекула Cl2O7 нейтральна, суммарная степень окисления двух атомов хлора должна быть +14, чтобы уравновесить степень окисления кислородов. Для каждого атома Cl это будет +14 / 2 = +7.
KClO3 – Хлорат калия: В этом соединении калий имеет степень окисления +1. Кислород обычно имеет степень окисления -2, и так как их три, общая степень окисления кислорода в этом соединении -6. Следовательно, для уравновешивания, степень окисления хлора должна быть +5.
Теперь степени окисления азота в его соединениях:
NH3 – Аммиак: Азот имеет степень окисления -3, так как водород обычно имеет степень окисления +1, и их три в этой молекуле, что дает +3 на весь водород, и чтобы молекула NH3 была нейтральной, азот должен уравновесить это со своей степенью окисления -3.
N2O – Закись азота: Это молекула состоит из двухатомного азота и одного атома кислорода. Кислород имеет степень окисления -2. Чтобы молекулярный заряд был равен нулю, два атома азота в совокупности должны иметь степень окисления +2. Поскольку N2O является симметричной молекулой, степень окисления каждого атома азота в этом соединении одинакова и составляет +1.
KNO3 – Нитрат калия: Калий имеет степень окисления +1. Кислород, как уже упоминалось, имеет степень окисления -2, и в нитрат-ионе (NO3^-) три атома кислорода, что дает суммарную степень окисления -6 для кислорода. Чтобы нитрат-ион имел один отрицательный заряд, азот должен иметь степень окисления +5 (чтобы в совокупности с кислородом получить -1 для иона NO3^-).
