Номер 351, страница 55 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

351. Массовая доля йода и фтора в веществе составляет 69,00 и 31,00 % соответственно. Относительная плотность паров вещества по кислороду равна 5,749. Установите формулу соединения. Укажите тип химической связи между атомами в этом веществе.

Дано:

$ω(I) = 69,00 \% = 0,69$

$ω(F) = 31,00 \% = 0,31$

$D_{O_2}(вещества) = 5,749$

Найти:

Формулу соединения - ?

Тип химической связи - ?

Решение:

1.Установим простейшую (эмпирическую) формулу соединения. Пусть масса образца вещества равна 100 г. Тогда масса йода в нем составит 69,00 г, а масса фтора — 31,00 г.

Найдем количество вещества каждого элемента, используя их молярные массы ($M(I) = 127$ г/моль, $M(F) = 19$ г/моль):

$n(I) = \frac{m(I)}{M(I)} = \frac{69,00 \text{ г}}{127 \text{ г/моль}} \approx 0,5433 \text{ моль}$

$n(F) = \frac{m(F)}{M(F)} = \frac{31,00 \text{ г}}{19 \text{ г/моль}} \approx 1,6316 \text{ моль}$

Найдем соотношение индексов в формуле $I_x F_y$, разделив количества веществ на наименьшее из них:

$x : y = n(I) : n(F) = 0,5433 : 1,6316$

$x : y = \frac{0,5433}{0,5433} : \frac{1,6316}{0,5433} \approx 1 : 3$

Таким образом, простейшая формула соединения — $IF_3$.

2.Установим истинную (молекулярную) формулу соединения. Для этого найдем молярную массу вещества, используя его относительную плотность паров по кислороду.

Молярная масса кислорода $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.

Молярная масса искомого вещества ($M_{вещ}$) связана с относительной плотностью по кислороду ($D_{O_2}$) следующим соотношением:

$M_{вещ} = D_{O_2} \cdot M(O_2)$

$M_{вещ} = 5,749 \cdot 32 \text{ г/моль} = 183,968 \text{ г/моль} \approx 184 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим молярную массу для простейшей формулы $IF_3$:

$M(IF_3) = M(I) + 3 \cdot M(F) = 127 + 3 \cdot 19 = 127 + 57 = 184 \text{ г/моль}$

Поскольку вычисленная молярная масса вещества (184 г/моль) совпадает с молярной массой простейшей формулы (184 г/моль), то истинная формула соединения — $IF_3$.

3.Определим тип химической связи. Соединение $IF_3$ (трифторид йода) образовано атомами двух разных неметаллов — йода и фтора. Связь между атомами разных неметаллов, имеющих разную электроотрицательность, является ковалентной полярной. Электроотрицательность фтора (самого электроотрицательного элемента) значительно выше электроотрицательности йода, поэтому общие электронные пары в связях $I-F$ смещены к атомам фтора.

Ответ:Формула соединения — $IF_3$. Тип химической связи между атомами — ковалентная полярная.