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Quelle est la somme des nombres d’oxydation du soufre dans les espèces chimiques suivantes : S8, H2S, SO2, SO3, S2− ?
Ce problème nous demande d’identifier les nombres d’oxydation au sein de chaque espèce chimique, puis de les additionner ensemble. Avant de commencer à résoudre ce problème, penchons-nous sur la notion de nombre d’oxydation. Les nombres d’oxydation indiquent le degré d’oxydation d’un atome isolé ou dans un composé, en termes de nombre d’électrons. Pour nous aider à répondre, il existe des règles concernant les nombres d’oxydation. Voyons quelles sont ces règles et appliquons-les à chaque espèce chimique donnée dans l’énoncé.
La première règle dont nous parlerons est que le nombre d’oxydation d’un atome ou d’une molécule dans sa forme élémentaire est zéro. Cette règle s’applique à S8. Le nombre d’oxydation de S8 est zéro car il est sous forme élémentaire. La prochaine règle que nous appliquerons concerne l’oxygène. Le nombre d’oxydation de l’oxygène dans un composé est moins deux. Voyons maintenant SO2. Puisque chaque oxygène a une charge de moins deux et qu’il y a deux atomes d’oxygène, la charge globale de l’oxygène dans SO2 est de moins quatre. Pour déterminer le nombre d’oxydation du soufre, rappelons-nous que le nombre d’oxydation dans un composé neutre est de zéro. La molécule SO2 doit avoir une charge nette de zéro. Par conséquent, la charge sur l’atome de soufre dans SO2 doit être positive avec une valeur de quatre pour équilibrer la charge moins quatre de l’oxygène.
Maintenant, identifions le nombre d’oxydation du soufre dans SO3. Nous venons de voir que le nombre d’oxydation de l’oxygène dans un composé est moins deux. Par conséquent, chaque oxygène porte une charge moins deux, et il y a trois atomes d’oxygène. Donc, la charge globale de l’oxygène est moins six. Le composé SO3 doit avoir une charge nette de zéro. Par conséquent, le soufre dans SO3 doit porter une charge positive de six pour équilibrer la charge de moins six des trois ions oxygène.
Maintenant, voyons la règle concernant l’hydrogène afin de déterminer le nombre d’oxydation du soufre dans H2S. Le nombre d’oxydation de l’hydrogène dans un composé est plus un. Lorsque l’on regarde la molécule de H2S, elle possède deux ions hydrogène, chacun avec une charge positive. La charge globale de l’hydrogène est donc plus deux. Le composé H2S doit avoir une charge nette nulle. Par conséquent, la charge portée par le soufre dans H2S doit être de moins deux.
La dernière règle dont nous parlerons concerne les ions. Le nombre d’oxydation d’un ion est le même que sa charge. Dans le cas de S2−, puisque la charge de l’ion sulfure est de deux moins, le nombre d’oxydation est également moins deux.
Maintenant que nous connaissons les nombres d’oxydation du soufre dans chaque espèce chimique – zéro dans S8, plus quatre dans SO2, plus six dans SO3, moins deux dans H2S et moins deux dans S2− - nous pouvons additionner ces nombres d’oxydation pour obtenir une somme de six. Par conséquent, la somme des nombres d’oxydation du soufre dans ces espèces chimiques est de six.
