Номер 2, страница 255 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 54. Ионная связь. Строение ионных кристаллов. Глава 5. Строение вещества - номер 2, страница 255.

Условие.

2. Приведите формулы двух соединений — одно состава $XY$, другое $XY_2$, состоящих из ионов с одинаковой электронной конфигурацией.

Решение.

Решение 2.

Решение

В условии задачи требуется найти два ионных соединения, в каждом из которых катион и анион имеют одинаковую электронную конфигурацию, то есть являются изоэлектронными. Как правило, ионы приобретают устойчивую электронную конфигурацию ближайшего благородного газа.

Рассмотрим первый случай: соединение состава $XY$.
Такая формула означает, что заряды катиона и аниона равны по модулю. Например, $X^{+}Y^{-}$ или $X^{2+}Y^{2-}$.
Возьмем случай $X^{2+}Y^{2-}$. Подберем ионы, изоэлектронные атому неона ($Ne$), который имеет 10 электронов и электронную конфигурацию $1s^22s^22p^6$.

• Катион $X^{2+}$ с 10 электронами образует элемент с порядковым номером 12 (10 + 2 = 12). Это магний ($Mg$). Ион магния $Mg^{2+}$ имеет 10 электронов.
• Анион $Y^{2-}$ с 10 электронами образует элемент с порядковым номером 8 (10 - 2 = 8). Это кислород ($O$). Ион кислорода $O^{2-}$ имеет 10 электронов.

Оба иона, $Mg^{2+}$ и $O^{2-}$, имеют одинаковую электронную конфигурацию неона. Соединение, которое они образуют, — оксид магния, $MgO$. Эта формула соответствует составу $XY$.

Рассмотрим второй случай: соединение состава $XY_2$.
Такая формула чаще всего соответствует ионам $X^{2+}$ и $Y^{-}$. Подберем ионы, изоэлектронные атому аргона ($Ar$), который имеет 18 электронов и электронную конфигурацию $1s^22s^22p^63s^23p^6$.

• Катион $X^{2+}$ с 18 электронами образует элемент с порядковым номером 20 (18 + 2 = 20). Это кальций ($Ca$). Ион кальция $Ca^{2+}$ имеет 18 электронов.
• Анион $Y^{-}$ с 18 электронами образует элемент с порядковым номером 17 (18 - 1 = 17). Это хлор ($Cl$). Ион хлора $Cl^{-}$ имеет 18 электронов.

Оба иона, $Ca^{2+}$ и $Cl^{-}$, имеют одинаковую электронную конфигурацию аргона. Для образования электронейтрального соединения один ион $Ca^{2+}$ должен соединиться с двумя ионами $Cl^{-}$. Получается соединение — хлорид кальция, $CaCl_2$. Эта формула соответствует составу $XY_2$.
Другим примером может служить фторид магния $MgF_2$, где ионы $Mg^{2+}$ и $F^{-}$ изоэлектронны атому неона.

Ответ: $MgO$ и $CaCl_2$.