Номер 6, страница 136 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 22. Особенности и классификация органических реакций. Глава 2. Основные понятия органической химии - номер 6, страница 136.

Условие.

6. Определите, какие из приведённых частиц являются радикалами: $N_2$, $Cl_2$, $Cl$, $NO$, $NO_2$, $NO_2^+$, $F^-$, $O_2^+$.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Ряд химических частиц: $N_2$, $Cl_2$, $Cl$, $NO$, $NO_2$, $NO_2^+$, $F^-$, $O_2^+$.

Найти:

Определить, какие из приведённых частиц являются радикалами.

Решение:

Радикалы (свободные радикалы) — это частицы (атомы, молекулы или ионы), имеющие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке. Самый надежный способ определить радикал — посчитать общее количество валентных электронов. Если это число нечетное, частица является радикалом.

Для решения задачи посчитаем общее число валентных электронов для каждой частицы. Число валентных электронов для атомов непереходных элементов соответствует номеру их группы в периодической таблице:

• N (азот): 5 валентных электронов (группа 15)
• O (кислород): 6 валентных электронов (группа 16)
• F (фтор): 7 валентных электронов (группа 17)
• Cl (хлор): 7 валентных электронов (группа 17)

Проведём анализ каждой частицы:

$N_2$

Молекула азота состоит из двух атомов азота. Общее число валентных электронов: $2 \times 5 = 10$. Число 10 — четное. Все электроны в молекуле спарены. Следовательно, $N_2$ не является радикалом.

$Cl_2$

Молекула хлора состоит из двух атомов хлора. Общее число валентных электронов: $2 \times 7 = 14$. Число 14 — четное. Все электроны спарены. Следовательно, $Cl_2$ не является радикалом.

$Cl$

Атом хлора имеет 7 валентных электронов. Число 7 — нечетное. Это означает наличие одного неспаренного электрона. Следовательно, атом $Cl$ является радикалом.

$NO$

Молекула оксида азота(II) состоит из одного атома азота и одного атома кислорода. Общее число валентных электронов: $5 + 6 = 11$. Число 11 — нечетное. Следовательно, $NO$ является радикалом.

$NO_2$

Молекула оксида азота(IV) состоит из одного атома азота и двух атомов кислорода. Общее число валентных электронов: $5 + 2 \times 6 = 17$. Число 17 — нечетное. Следовательно, $NO_2$ является радикалом.

$NO_2^+$

Катион нитрония образуется из молекулы $NO_2$ путем потери одного электрона. Общее число валентных электронов: $(5 + 2 \times 6) - 1 = 16$. Число 16 — четное. Следовательно, $NO_2^+$ не является радикалом.

$F^-$

Фторид-ион образуется из атома фтора (7 валентных электронов) при присоединении одного электрона. Общее число валентных электронов: $7 + 1 = 8$. Число 8 — четное. Следовательно, $F^-$ не является радикалом.

$O_2^+$

Катион диоксигенила образуется из молекулы кислорода $O_2$ (общее число валентных электронов $2 \times 6 = 12$) при потере одного электрона. Общее число валентных электронов: $12 - 1 = 11$. Число 11 — нечетное. Следовательно, $O_2^+$ является радикалом.

Ответ: Радикалами являются следующие частицы: $Cl$, $NO$, $NO_2$, $O_2^+$.