Страница 60 - гдз по химии 7 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Определите валентность элемента по формуле его соединения.

$Na_3N$ $CO$ $CO_2$ $P_2O_3$ $P_2O_5$

1. Укажите над символом элемента значение валентности, которая постоянна

2. Определите общее число валентностей у этого элемента

3. Полученное число разделите на индекс второго элемента — определите валентность второго элемента

Дано: Химические соединения: $Na_3N$, $CO$, $CO_2$, $P_2O_3$, $P_2O_5$.
Перевод данных в систему СИ не требуется, так как валентность является безразмерной химической характеристикой.

Найти: Валентности всех элементов, для которых валентность не является постоянной, по предложенной методике.

Решение:Будем определять валентность для каждого соединения поочередно, следуя указанным в задании шагам.

Для соединения $Na_3N$:

1. Укажите над символом элемента значение валентности, которая постоянна
В соединении $Na_3N$ элемент с постоянной валентностью — это натрий (Na). Натрий является щелочным металлом и всегда проявляет валентность I.
Ответ: I (для Na)

2. Определите общее число валентностей у этого элемента
Общее число валентностей натрия рассчитывается умножением его валентности на его индекс в формуле:
$1 (\text{валентность Na}) \times 3 (\text{индекс Na}) = 3$
Ответ: 3

3. Полученное число разделите на индекс второго элемента — определите валентность второго элемента
Полученное общее число валентностей натрия (3) делим на индекс второго элемента, азота (N), который равен 1:
$3 / 1 = 3$
Следовательно, валентность азота (N) в соединении $Na_3N$ равна III.
Ответ: III (для N)

Для соединения $CO$:

1. Укажите над символом элемента значение валентности, которая постоянна
В соединении $CO$ элемент с постоянной валентностью — это кислород (O). Кислород в большинстве соединений проявляет валентность II.
Ответ: II (для O)

2. Определите общее число валентностей у этого элемента
Общее число валентностей кислорода рассчитывается умножением его валентности на его индекс в формуле:
$2 (\text{валентность O}) \times 1 (\text{индекс O}) = 2$
Ответ: 2

3. Полученное число разделите на индекс второго элемента — определите валентность второго элемента
Полученное общее число валентностей кислорода (2) делим на индекс второго элемента, углерода (C), который равен 1:
$2 / 1 = 2$
Следовательно, валентность углерода (C) в соединении $CO$ равна II.
Ответ: II (для C)

Для соединения $CO_2$:

1. Укажите над символом элемента значение валентности, которая постоянна
В соединении $CO_2$ элемент с постоянной валентностью — это кислород (O). Кислород в большинстве соединений проявляет валентность II.
Ответ: II (для O)

2. Определите общее число валентностей у этого элемента
Общее число валентностей кислорода рассчитывается умножением его валентности на его индекс в формуле:
$2 (\text{валентность O}) \times 2 (\text{индекс O}) = 4$
Ответ: 4

3. Полученное число разделите на индекс второго элемента — определите валентность второго элемента
Полученное общее число валентностей кислорода (4) делим на индекс второго элемента, углерода (C), который равен 1:
$4 / 1 = 4$
Следовательно, валентность углерода (C) в соединении $CO_2$ равна IV.
Ответ: IV (для C)

Для соединения $P_2O_3$:

1. Укажите над символом элемента значение валентности, которая постоянна
В соединении $P_2O_3$ элемент с постоянной валентностью — это кислород (O). Кислород в большинстве соединений проявляет валентность II.
Ответ: II (для O)

2. Определите общее число валентностей у этого элемента
Общее число валентностей кислорода рассчитывается умножением его валентности на его индекс в формуле:
$2 (\text{валентность O}) \times 3 (\text{индекс O}) = 6$
Ответ: 6

3. Полученное число разделите на индекс второго элемента — определите валентность второго элемента
Полученное общее число валентностей кислорода (6) делим на индекс второго элемента, фосфора (P), который равен 2:
$6 / 2 = 3$
Следовательно, валентность фосфора (P) в соединении $P_2O_3$ равна III.
Ответ: III (для P)

Для соединения $P_2O_5$:

1. Укажите над символом элемента значение валентности, которая постоянна
В соединении $P_2O_5$ элемент с постоянной валентностью — это кислород (O). Кислород в большинстве соединений проявляет валентность II.
Ответ: II (для O)

2. Определите общее число валентностей у этого элемента
Общее число валентностей кислорода рассчитывается умножением его валентности на его индекс в формуле:
$2 (\text{валентность O}) \times 5 (\text{индекс O}) = 10$
Ответ: 10

3. Полученное число разделите на индекс второго элемента — определите валентность второго элемента
Полученное общее число валентностей кислорода (10) делим на индекс второго элемента, фосфора (P), который равен 2:
$10 / 2 = 5$
Следовательно, валентность фосфора (P) в соединении $P_2O_5$ равна V.
Ответ: V (для P)

5. Запишите названия бинарных соединений:

1) $ \text{FeCl}_3 $ —

2) $ \text{Al}_2\text{S}_3 $ —

3) $ \text{PbO}_2 $ —

4) $ \text{Cl}_2\text{O}_7 $ —

1) FeCl₃
Для определения названия бинарного соединения FeCl₃, необходимо определить степени окисления элементов. Хлор (Cl) в хлоридах обычно имеет степень окисления $-$1. Так как в формуле три атома хлора, их суммарная степень окисления составляет $3 \times (-1) = -3$. Следовательно, железо (Fe) должно иметь степень окисления $+$3, чтобы суммарный заряд соединения был равен нулю. Железо является переходным металлом и может проявлять различные степени окисления, поэтому ее необходимо указать римскими цифрами в скобках. Ответ: Хлорид железа(III)

2) Al₂S₃
Для соединения Al₂S₃ необходимо определить степени окисления. Алюминий (Al) является металлом главной подгруппы (группа 13) и в соединениях всегда проявляет степень окисления $+$3. Сера (S) в сульфидах обычно имеет степень окисления $-$2. Проверим баланс зарядов: $2 \times (+3) + 3 \times (-2) = +6 - 6 = 0$. Алюминий имеет фиксированную степень окисления, поэтому римские цифры не требуются. Ответ: Сульфид алюминия

3) PbO₂
В соединении PbO₂ кислород (O) в оксидах обычно имеет степень окисления $-$2. Так как в формуле два атома кислорода, их суммарная степень окисления составляет $2 \times (-2) = -4$. Следовательно, свинец (Pb) должен иметь степень окисления $+$4. Свинец является металлом, который может проявлять различные степени окисления (например, $+$2 и $+$4), поэтому его степень окисления должна быть указана римскими цифрами. Ответ: Оксид свинца(IV)

4) Cl₂O₇
Соединение Cl₂O₇ состоит из двух неметаллов, поэтому для его названия используются греческие приставки. Кислород (O) в оксидах имеет степень окисления $-$2. Семь атомов кислорода дают суммарный заряд $7 \times (-2) = -14$. Таким образом, два атома хлора (Cl) должны суммарно иметь заряд $+$14, что означает, что каждый атом хлора имеет степень окисления $+$7. Приставка "ди-" означает два атома хлора, а приставка "гепта-" означает семь атомов кислорода. Ответ: Гептаоксид дихлора

1. Формулы бинарных соединений металлов с двухвалентной се-

рой — ________ (общее название):

1) натрия — __________

2) магния— __________

3) свинца(IV) — __________

4) алюминия — __________

Формулы бинарных соединений металлов с двухвалентной серой — сульфиды (общее название):

1) натрия — $Na_2S$

Ответ:

2) магния — $MgS$

Ответ:

3) свинца(IV) — $PbS_2$

Ответ:

4) алюминия — $Al_2S_3$

Ответ:

2. Названия бинарных соединений:

1) $Al_4C_3$ —

2) $FeCl_2$ —

3) $Cu_2O$ —

4) $N_2O_5$ —

Дано:

1) $Al_4C_3$

2) $FeCl_2$

3) $Cu_2O$

4) $N_2O_5$

Найти:

Названия бинарных соединений.

Решение

1) $Al_4C_3$

Это бинарное соединение состоит из металла (алюминий, $Al$) и неметалла (углерод, $C$). Алюминий является элементом главной подгруппы III группы и имеет постоянную степень окисления $+3$. Углерод в карбидах обычно проявляет степень окисления $-4$. Название образуется как "название катиона" + "название аниона с суффиксом -ид".

Степень окисления $Al$: $+3$. Степень окисления $C$: $-4$.

Проверка электронейтральности: $4 \times (+3) + 3 \times (-4) = +12 - 12 = 0$.

Ответ: карбид алюминия

2) $FeCl_2$

Это бинарное соединение состоит из металла (железо, $Fe$) и неметалла (хлор, $Cl$). Железо является переходным металлом и может проявлять различные степени окисления (например, $+2$ или $+3$). Хлор в хлоридах имеет степень окисления $-1$. Чтобы определить степень окисления железа, используем условие электронейтральности молекулы.

Пусть степень окисления $Fe$ равна $x$. Тогда $x + 2 \times (-1) = 0 \implies x - 2 = 0 \implies x = +2$.

Так как железо может иметь разные степени окисления, в названии необходимо указать его степень окисления римской цифрой в скобках после названия металла.

Ответ: хлорид железа(II)

3) $Cu_2O$

Это бинарное соединение состоит из металла (медь, $Cu$) и неметалла (кислород, $O$). Медь является переходным металлом и может проявлять различные степени окисления (например, $+1$ или $+2$). Кислород в оксидах имеет степень окисления $-2$. Чтобы определить степень окисления меди, используем условие электронейтральности молекулы.

Пусть степень окисления $Cu$ равна $x$. Тогда $2 \times x + 1 \times (-2) = 0 \implies 2x - 2 = 0 \implies 2x = 2 \implies x = +1$.

Так как медь может иметь разные степени окисления, в названии необходимо указать его степень окисления римской цифрой в скобках после названия металла.

Ответ: оксид меди(I)

4) $N_2O_5$

Это бинарное соединение состоит из двух неметаллов (азот, $N$, и кислород, $O$). Для таких соединений используются греческие приставки, указывающие на количество атомов каждого элемента в молекуле. Название формируется как "приставка + название первого элемента" + "приставка + название второго элемента с суффиксом -ид".

Два атома азота — динитроген.

Пять атомов кислорода — пентаоксид (приставка "пента-" + "оксид", буква "а" обычно опускается перед гласными для лучшего произношения).

Ответ: динитроген пентаоксид

3. Массовая доля серы

1) в оксиде серы(IV) —

2) в оксиде серы(VI) —

Дано:

Относительная атомная масса серы: $A_r(\text{S}) = 32$

Относительная атомная масса кислорода: $A_r(\text{O}) = 16$

Найти:

Массовую долю серы в оксиде серы(IV): $\omega(\text{S})_{\text{SO}_2}$

Массовую долю серы в оксиде серы(VI): $\omega(\text{S})_{\text{SO}_3}$

Решение

1) в оксиде серы(IV)

Оксид серы(IV) имеет химическую формулу $\text{SO}_2$.

Вычислим относительную молекулярную массу $\text{SO}_2$:

$M_r(\text{SO}_2) = A_r(\text{S}) + 2 \cdot A_r(\text{O})$

$M_r(\text{SO}_2) = 32 + 2 \cdot 16 = 32 + 32 = 64$

Вычислим массовую долю серы в $\text{SO}_2$:

$\omega(\text{S})_{\text{SO}_2} = \frac{A_r(\text{S})}{M_r(\text{SO}_2)} \cdot 100\%$

$\omega(\text{S})_{\text{SO}_2} = \frac{32}{64} \cdot 100\% = 0.5 \cdot 100\% = 50\%$

Ответ: $50\%$

2) в оксиде серы(VI)

Оксид серы(VI) имеет химическую формулу $\text{SO}_3$.

Вычислим относительную молекулярную массу $\text{SO}_3$:

$M_r(\text{SO}_3) = A_r(\text{S}) + 3 \cdot A_r(\text{O})$

$M_r(\text{SO}_3) = 32 + 3 \cdot 16 = 32 + 48 = 80$

Вычислим массовую долю серы в $\text{SO}_3$:

$\omega(\text{S})_{\text{SO}_3} = \frac{A_r(\text{S})}{M_r(\text{SO}_3)} \cdot 100\%$

$\omega(\text{S})_{\text{SO}_3} = \frac{32}{80} \cdot 100\% = 0.4 \cdot 100\% = 40\%$

Ответ: $40\%$