Номер 7, страница 49, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Какие соединения, образованные элементами 3-го периода с хлором, имеют ионную связь? Составьте схемы их образования.

Ионная связь образуется между атомами, электроотрицательность которых значительно различается. Как правило, это связь между типичным металлом и типичным неметаллом. Элементы 3-го периода — это натрий (Na), магний (Mg), алюминий (Al), кремний (Si), фосфор (P), сера (S), хлор (Cl) и аргон (Ar). Из них типичными металлами, которые легко отдают электроны, являются натрий, магний и алюминий. При взаимодействии с хлором (типичным неметаллом, который легко принимает электроны) они образуют соединения с ионным типом связи.

1. Соединение натрия с хлором — хлорид натрия NaCl

Атом натрия (Na) является элементом 1-й группы, на его внешнем электронном слое находится 1 валентный электрон. Атом хлора (Cl) — элемент 17-й группы, на его внешнем слое 7 валентных электронов. Атом натрия легко отдает свой единственный валентный электрон, превращаясь в положительно заряженный ион (катион) $Na^+$, а атом хлора принимает этот электрон, достраивая свой внешний слой до 8 электронов и превращаясь в отрицательно заряженный ион (анион) $Cl^-$.

Схемы полуреакций:

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^+$

$Cl^0 + 1e^- \rightarrow Cl^-$

Общая схема образования ионной связи:

$Na \cdot + \cdot \ddot{Cl}: \rightarrow Na^+[:\ddot{Cl}:]^-$

Возникшие разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу силами электростатики, образуя ионную связь и формируя соединение NaCl.

Ответ: Соединение натрия с хлором (хлорид натрия, NaCl) имеет ионную связь.

2. Соединение магния с хлором — хлорид магния MgCl₂

Атом магния (Mg) — элемент 2-й группы, на его внешнем электронном слое находятся 2 валентных электрона. Чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, атом магния отдает оба электрона, превращаясь в катион $Mg^{2+}$. Атом хлора, как и в предыдущем случае, может принять только 1 электрон. Поэтому один атом магния взаимодействует с двумя атомами хлора.

Схемы полуреакций:

$Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{2+}$

$2 \cdot Cl^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-$

Общая схема образования ионной связи:

$\ddot{Cl} \cdot + :Mg: + \cdot \ddot{Cl}: \rightarrow [:\ddot{Cl}:]^- Mg^{2+} [:\ddot{Cl}:]^-$

В результате образуется ионное соединение MgCl₂, состоящее из ионов $Mg^{2+}$ и $Cl^-$.

Ответ: Соединение магния с хлором (хлорид магния, MgCl₂) имеет ионную связь.

3. Соединение алюминия с хлором — хлорид алюминия AlCl₃

Атом алюминия (Al) — элемент 13-й группы, на его внешнем слое 3 валентных электрона. Атом алюминия отдает эти три электрона, превращаясь в катион $Al^{3+}$. Для этого требуется три атома хлора, каждый из которых принимает по одному электрону.

Схемы полуреакций:

$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{3+}$

$3 \cdot Cl^0 + 3e^- \rightarrow 3Cl^-$

Общая схема образования ионной связи:

$\cdot \ddot{Al} \cdot + 3 \cdot \ddot{Cl}: \rightarrow Al^{3+} 3[:\ddot{Cl}:]^-$

Важно отметить, что хотя в твердом состоянии хлорид алюминия образует ионную кристаллическую решетку, связь в нем имеет значительную долю ковалентности из-за не очень большой разницы в электроотрицательности атомов Al и Cl. Тем не менее, в рамках школьной химии его относят к ионным соединениям.

Ответ: Соединение алюминия с хлором (хлорид алюминия, AlCl₃) имеет связь, которую принято считать ионной (в твердом состоянии).