Номер 300, страница 49 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

300. Составьте формулы высшего оксида, гидроксида и водородного соединения для йода.

Решение

Для того чтобы составить формулы высшего оксида, гидроксида и водородного соединения для химического элемента, необходимо определить его положение в Периодической системе Д.И. Менделеева. Йод (I) — это химический элемент, который находится в 17-й группе (старая классификация — VIIA группа) и 5-м периоде.

Высший оксид

Высшая степень окисления для элементов 17-й группы (галогенов), за исключением фтора, равна номеру группы, то есть +7. Степень окисления кислорода в оксидах, как правило, равна -2.

Чтобы составить формулу, уравняем суммарный положительный и отрицательный заряды. Пусть формула имеет вид $I_xO_y$. Тогда должно выполняться равенство: $x \cdot (+7) + y \cdot (-2) = 0$. Наименьшее общее кратное для чисел 7 и 2 равно 14.

Следовательно, нам нужно 2 атома йода ($2 \cdot 7 = 14$) и 7 атомов кислорода ($7 \cdot 2 = 14$). Формула высшего оксида йода: $I_2O_7$ (оксид йода(VII), или гептаоксид дийода).

Ответ: $I_2O_7$.

Гидроксид

Высшему оксиду неметалла соответствует кислородсодержащая кислота, которая является его гидроксидом. Чтобы получить формулу кислоты, можно мысленно "прибавить" к оксиду воду: $I_2O_7 + H_2O \rightarrow H_2I_2O_8$

В полученной формуле $H_2I_2O_8$ можно сократить все индексы на 2. В результате получаем формулу иодной кислоты. Проверим, что степень окисления йода в этой кислоте равна +7: для $HIO_4$ имеем $(+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$, откуда $x=+7$. Это подтверждает, что $HIO_4$ является гидроксидом, соответствующим высшему оксиду $I_2O_7$.

Ответ: $HIO_4$.

Водородное соединение

В соединениях с водородом (или металлами) неметаллы обычно проявляют свою низшую степень окисления. Для элементов 17-й группы она вычисляется как (номер группы - 18) или (номер группы по старой классификации - 8), что дает $17 - 18 = -1$ или $7 - 8 = -1$. Степень окисления водорода в соединениях с неметаллами равна +1.

Составляем бинарное соединение из ионов $H^{+1}$ и $I^{-1}$. Для электронейтральности молекулы требуется один атом водорода и один атом йода. Формула водородного соединения йода — иодоводород.

Ответ: $HI$.