Номер 9, страница 80, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

9. Напишите окислительно-восстановительные уравнения реакций получения фосфидов цинка и алюминия, применяемых в качестве ядов для грызунов. Укажите тип химической связи в этих соединениях.

Решение

Окислительно-восстановительные уравнения реакций получения фосфидов цинка и алюминия

Фосфиды металлов, таких как цинк и алюминий, получают прямым взаимодействием соответствующих простых веществ (металла и фосфора) при нагревании. Эти реакции являются окислительно-восстановительными, так как в процессе происходит изменение степеней окисления элементов.

1. Получение фосфида цинка ($Zn_3P_2$)

Реакция синтеза из цинка и фосфора:

$3Zn + 2P \xrightarrow{t} Zn_3P_2$

В данной реакции цинк ($Zn^0$) окисляется до степени окисления $Zn^{+2}$, отдавая электроны, и является восстановителем. Фосфор ($P^0$) восстанавливается до степени окисления $P^{-3}$, принимая электроны, и является окислителем.

Электронный баланс:

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2} \quad | \times 3$ (процесс окисления)

$P^0 + 3e^- \rightarrow P^{-3} \quad | \times 2$ (процесс восстановления)

2. Получение фосфида алюминия ($AlP$)

Реакция синтеза из алюминия и фосфора:

$Al + P \xrightarrow{t} AlP$

Алюминий ($Al^0$) окисляется до степени окисления $Al^{+3}$, являясь восстановителем. Фосфор ($P^0$), как и в предыдущем случае, восстанавливается до $P^{-3}$, являясь окислителем.

Электронный баланс:

$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3} \quad | \times 1$ (процесс окисления)

$P^0 + 3e^- \rightarrow P^{-3} \quad | \times 1$ (процесс восстановления)

Ответ: Уравнение реакции получения фосфида цинка: $3Zn + 2P \rightarrow Zn_3P_2$. Уравнение реакции получения фосфида алюминия: $Al + P \rightarrow AlP$.

Тип химической связи в этих соединениях

Химическая связь в фосфиде цинка ($Zn_3P_2$) и фосфиде алюминия ($AlP$) образуется между атомами металла и неметалла. Тип связи можно охарактеризовать, проанализировав разность электроотрицательностей (ЭО) связываемых элементов.

Значения электроотрицательности по шкале Полинга:

ЭО(Zn) ≈ 1.65

ЭО(Al) ≈ 1.61

ЭО(P) ≈ 2.19

Рассчитаем разность электроотрицательностей ($\Delta ЭО$):

Для связи Zn–P: $\Delta ЭО = |ЭО(Zn) - ЭО(P)| = |1.65 - 2.19| = 0.54$

Для связи Al–P: $\Delta ЭО = |ЭО(Al) - ЭО(P)| = |1.61 - 2.19| = 0.58$

В обоих случаях разность электроотрицательностей больше нуля, но меньше 1.7-2.0 (граничное значение для ионной связи). Это означает, что не происходит полного перехода электронов от атома металла к атому фосфора. Вместо этого образуются общие электронные пары, которые смещены в сторону более электроотрицательного атома — фосфора. Такой тип связи, основанный на обобществлении электронов с их смещением, называется ковалентной полярной.

Ответ: В фосфиде цинка и фосфиде алюминия реализуется ковалентная полярная химическая связь.