Номер С, страница 124 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

С

1. Какие изменения происходят в электронном строении атомов при образовании из них молекул?

2. Какая связь образуется в молекуле $N_2$? Укажите связи с помощью диаграммы «точек и крестов».

1. Какие элементы образуют летучие водородные соединения?

Летучие водородные соединения образуют, как правило, неметаллические элементы IV-VII групп (по старой классификации, 14-17 групп по новой) Периодической системы Д.И. Менделеева. Эти соединения являются ковалентными и при нормальных условиях представляют собой газы или легкокипящие жидкости. Общая формула таких соединений — $ЭH_{n}$, где $Э$ — неметаллический элемент, а $n$ — его валентность в данном соединении (чаще всего равная $8 - N$, где $N$ — номер группы).

Примеры летучих водородных соединений:

• IV группа (14): метан ($CH_4$), силан ($SiH_4$), герман ($GeH_4$).
• V группа (15): аммиак ($NH_3$), фосфин ($PH_3$), арсин ($AsH_3$).
• VI группа (16): вода ($H_2O$), сероводород ($H_2S$), селеноводород ($H_2Se$).
• VII группа (17): фтороводород ($HF$), хлороводород ($HCl$), бромоводород ($HBr$).

Ответ: Летучие водородные соединения образуют неметаллы IV-VII (14-17) групп Периодической системы.

2. Как изменяются металлические и неметаллические свойства по группам и периодам?

Изменение металлических и неметаллических свойств элементов в Периодической системе связано с изменением строения их атомов, а именно с радиусом атома и его способностью отдавать или принимать электроны.

В периодах (слева направо):

• Заряд ядра атома увеличивается, число электронных слоев остается постоянным.
• Внешние электроны сильнее притягиваются к ядру, поэтому атомный радиус уменьшается.
• Способность атома отдавать электроны (металлические свойства) ослабевает.
• Способность атома принимать электроны (неметаллические свойства) и электроотрицательность возрастают.

В главных подгруппах (сверху вниз):

• Число электронных слоев увеличивается, что приводит к увеличению атомного радиуса.
• Внешние электроны находятся дальше от ядра и слабее с ним связаны из-за экранирующего эффекта внутренних электронов.
• Способность атома отдавать электроны (металлические свойства) усиливается.
• Способность атома принимать электроны (неметаллические свойства) и электроотрицательность уменьшаются.

Ответ: В периодах слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются. В группах сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают.

3. Определите объемные и массовые отношения газов синтеза галогеноводородов (НГ).

Дано:

Реакция синтеза галогеноводорода (НГ) из простых веществ: $H_2 + Г_2 \rightarrow 2HГ$, где Г — галоген (F, Cl, Br, I).

Найти:

Объемное отношение $V(H_2) : V(Г_2)$.

Массовое отношение $m(H_2) : m(Г_2)$.

Решение:

Рассмотрим общее уравнение реакции синтеза галогеноводорода:

$H_2(г) + Г_2(г) \rightarrow 2HГ(г)$

1. Определение объемных отношений.

Согласно закону Авогадро, при одинаковых условиях (температуре и давлении) объемы реагирующих газов относятся друг к другу как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции. В данном уравнении коэффициенты перед водородом ($H_2$) и галогеном ($Г_2$) равны 1.

Следовательно, объемное отношение газов синтеза:

$V(H_2) : V(Г_2) = 1 : 1$

2. Определение массовых отношений.

Массовое отношение реагентов определяется их количеством вещества (в молях) и молярными массами. Из уравнения реакции следует, что водород и галоген реагируют в мольном отношении $n(H_2) : n(Г_2) = 1 : 1$.

Массовое отношение $m(H_2) : m(Г_2)$ можно найти как отношение их молярных масс $M(H_2) : M(Г_2)$, так как $m = n \cdot M$.

$M(H_2) = 2 \cdot A_r(H) \approx 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$

$M(Г_2) = 2 \cdot A_r(Г)$, где $A_r(Г)$ — относительная атомная масса галогена.

Тогда массовое отношение $m(H_2) : m(Г_2) = M(H_2) : M(Г_2) = 2 : (2 \cdot A_r(Г)) = 1 : A_r(Г)$.

Рассчитаем массовые отношения для конкретных галогенов:

• Для фтора (F): $A_r(F) \approx 19$. Отношение $m(H_2) : m(F_2) = 2 : (2 \cdot 19) = 2 : 38 = 1 : 19$.
• Для хлора (Cl): $A_r(Cl) \approx 35.5$. Отношение $m(H_2) : m(Cl_2) = 2 : (2 \cdot 35.5) = 2 : 71$.
• Для брома (Br): $A_r(Br) \approx 80$. Отношение $m(H_2) : m(Br_2) = 2 : (2 \cdot 80) = 2 : 160 = 1 : 80$.
• Для иода (I): $A_r(I) \approx 127$. Отношение $m(H_2) : m(I_2) = 2 : (2 \cdot 127) = 2 : 254 = 1 : 127$.

Ответ: Объемное отношение газов синтеза (водорода и галогена) составляет $V(H_2) : V(Г_2) = 1:1$. Массовое отношение $m(H_2) : m(Г_2)$ зависит от галогена и равно $2 : M(Г_2)$, где $M(Г_2)$ — молярная масса галогена. Например, для синтеза HCl массовое отношение $m(H_2) : m(Cl_2)$ равно $2:71$.