Номер 70, страница 17 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

70. Нарисуйте в тетради таблицу и заполните её.

Элемент: K

Галогенид: $KF$

Оксид: $K_2O$

Халькогенид: $K_2S$

Нитрид: $K_3N$

Карбид: $K_2C_2$

Гидрид: $KH$

Элемент: Na

Галогенид:

Оксид:

Халькогенид:

Нитрид:

Карбид:

Гидрид:

Элемент: Ca

Галогенид:

Оксид:

Халькогенид:

Нитрид:

Карбид:

Гидрид:

Элемент: Al

Галогенид:

Оксид:

Халькогенид:

Нитрид:

Карбид:

Гидрид:

Для составления химических формул бинарных соединений необходимо использовать валентности или степени окисления (с.о.) элементов. Молекула должна быть электронейтральной, то есть сумма положительных и отрицательных степеней окисления всех атомов в ней должна быть равна нулю. В качестве галогена, как в примере для калия, будем использовать фтор (с.о. -1). Степень окисления кислорода в оксидах -2, серы в сульфидах (халькогенидах) -2, азота в нитридах -3, водорода в гидридах металлов -1. Валентности металлов: Na - I (+1), Ca - II (+2), Al - III (+3).

Na

Натрий (Na) — щелочной металл I группы, его степень окисления в соединениях всегда +1.

• Галогенид: Атом натрия $Na^{+1}$ соединяется с одним атомом фтора $F^{-1}$. Формула: NaF.
• Оксид: Для компенсации заряда иона кислорода $O^{-2}$ требуются два иона натрия $Na^{+1}$. Формула: Na₂O.
• Халькогенид: Аналогично оксиду, для иона серы $S^{-2}$ требуются два иона натрия $Na^{+1}$. Формула: Na₂S.
• Нитрид: Для компенсации заряда иона азота $N^{-3}$ требуются три иона натрия $Na^{+1}$. Формула: Na₃N.
• Карбид: Натрий образует ацетиленид, содержащий ион $(C_2)^{-2}$. Для нейтрализации заряда нужны два иона натрия $Na^{+1}$. Формула: Na₂C₂.
• Гидрид: Атом натрия $Na^{+1}$ соединяется с одним гидрид-ионом $H^{-1}$. Формула: NaH.

Ответ: Галогенид - NaF, Оксид - Na₂O, Халькогенид - Na₂S, Нитрид - Na₃N, Карбид - Na₂C₂, Гидрид - NaH.

Ca

Кальций (Ca) — щелочноземельный металл II группы, его степень окисления в соединениях всегда +2.

• Галогенид: Для компенсации заряда иона кальция $Ca^{+2}$ требуются два иона фтора $F^{-1}$. Формула: CaF₂.
• Оксид: Заряды ионов $Ca^{+2}$ и $O^{-2}$ равны по модулю, поэтому они соединяются в соотношении 1:1. Формула: CaO.
• Халькогенид: Аналогично оксиду, заряды ионов $Ca^{+2}$ и $S^{-2}$ равны по модулю. Формула: CaS.
• Нитрид: Для нахождения индексов используется правило наименьшего общего кратного для зарядов +2 и -3 (это 6). Индекс у Ca: $6/2=3$. Индекс у N: $6/3=2$. Формула: Ca₃N₂.
• Карбид: Кальций образует ацетиленид, содержащий ион $(C_2)^{-2}$. Заряды ионов $Ca^{+2}$ и $(C_2)^{-2}$ уравновешивают друг друга. Формула: CaC₂.
• Гидрид: Для компенсации заряда иона кальция $Ca^{+2}$ требуются два гидрид-иона $H^{-1}$. Формула: CaH₂.

Ответ: Галогенид - CaF₂, Оксид - CaO, Халькогенид - CaS, Нитрид - Ca₃N₂, Карбид - CaC₂, Гидрид - CaH₂.

Al

Алюминий (Al) — металл III группы, его степень окисления в соединениях всегда +3.

• Галогенид: Для компенсации заряда иона алюминия $Al^{+3}$ требуются три иона фтора $F^{-1}$. Формула: AlF₃.
• Оксид: Наименьшее общее кратное для зарядов +3 и -2 равно 6. Индекс у Al: $6/3=2$. Индекс у O: $6/2=3$. Формула: Al₂O₃.
• Халькогенид: Аналогично оксиду, для ионов $Al^{+3}$ и $S^{-2}$. Формула: Al₂S₃.
• Нитрид: Заряды ионов $Al^{+3}$ и $N^{-3}$ равны по модулю, поэтому они соединяются в соотношении 1:1. Формула: AlN.
• Карбид: Алюминий образует метанид, содержащий ион $C^{-4}$. Наименьшее общее кратное для зарядов +3 и -4 равно 12. Индекс у Al: $12/3=4$. Индекс у C: $12/4=3$. Формула: Al₄C₃.
• Гидрид: Для компенсации заряда иона алюминия $Al^{+3}$ требуются три гидрид-иона $H^{-1}$. Формула: AlH₃.

Ответ: Галогенид - AlF₃, Оксид - Al₂O₃, Халькогенид - Al₂S₃, Нитрид - AlN, Карбид - Al₄C₃, Гидрид - AlH₃.

Заполненная таблица выглядит следующим образом: