Номер 8, страница 49 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 1. Глава 1. Вещество - номер 8, страница 49.

Условие.

8. Какое из соединений кислорода имеет наибольшую температуру плавления?

1) $H_2O$

2) $CO_2$

3) $Al_2O_3$

4) $P_2O_5$

Решение.

Решение 2.

Температура плавления вещества зависит от типа его кристаллической решетки и прочности связей между частицами (атомами, ионами или молекулами) в этой решетке. Вещества с ионными и атомными кристаллическими решетками имеют, как правило, высокие температуры плавления из-за сильных химических связей, которые необходимо разорвать для перехода в жидкое состояние. Вещества с молекулярными решетками имеют низкие температуры плавления, так как их молекулы в кристалле связаны относительно слабыми межмолекулярными силами.

Проанализируем каждое из предложенных соединений:

1) H₂O
Вода в твердом состоянии (лед) имеет молекулярную кристаллическую решетку. Молекулы $H_2O$ связаны между собой водородными связями. Несмотря на то что водородные связи являются самыми прочными из межмолекулярных, они значительно слабее ионных связей. Температура плавления льда составляет $0 \text{ °C}$.

2) CO₂
Диоксид углерода (углекислый газ) в твердом состоянии («сухой лед») имеет молекулярную кристаллическую решетку. Молекулы $CO_2$ неполярны, и между ними действуют только очень слабые межмолекулярные силы (силы Ван-дер-Ваальса). По этой причине $CO_2$ при атмосферном давлении не плавится, а сублимирует (переходит из твердого состояния сразу в газообразное) при очень низкой температуре $-78.5 \text{ °C}$.

3) Al₂O₃
Оксид алюминия (корунд) — это соединение металла и неметалла с большой разницей в электроотрицательности, поэтому оно имеет ионную кристаллическую решетку. Решетка построена из ионов алюминия ($Al^{3+}$) и кислорода ($O^{2-}$), которые удерживаются вместе очень прочными электростатическими (ионными) связями. Для разрушения таких связей требуется огромное количество энергии, что обуславливает чрезвычайно высокую температуру плавления — около $2072 \text{ °C}$.

4) P₂O₅
Оксид фосфора(V) — это оксид неметалла, вещество с молекулярной кристаллической решеткой (в наиболее устойчивой модификации его формула $P_4O_{10}$). Между его молекулами действуют силы Ван-дер-Ваальса. Его температура плавления (сублимации) выше, чем у воды и диоксида углерода (около $360 \text{ °C}$), но она несопоставимо ниже, чем у веществ с ионной решеткой, таких как оксид алюминия.

Таким образом, сравнивая типы кристаллических решеток и прочность связей, можно заключить, что оксид алюминия ($Al_2O_3$) будет иметь наибольшую температуру плавления.

Ответ: 3) $Al_2O_3$.