Номер С, страница 125 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

С

1. Дайте определение катионам и анионам. Укажите разницу в электронном строении $Cl^0$, $Cl^-$; $K^0$, $K^+$.

2. Классифицируйте данные вещества по типу химических связей в них: $N_2$, $H_2S$, $Na_2S$, $NH_3$, $NaCl$.

3. Определите число электронов, нейтронов, протонов в следующих ионах: $Cl^-$, $Mg^{2+}$, $S^{2-}$.

4. По рисунку 47 определите следующее:

а) сколько электронов вращаются на внешнем энергетическом уровне у атома натрия;

б) определите заряд ядра атома натрия;

г) определите число электронов иона натрия на внешнем энергетическом уровне;

д) будет ли меняться числовое значение заряда ядра атома хлора при образовании иона:

е) сколько электронов вращаются на внешнем энергетическом уровне у атома и иона хлора?

1. Решение:

Сравним электронное строение атома алюминия $Al^0$ и иона алюминия $Al^{3+}$. Атом алюминия ($Al^0$) имеет порядковый номер 13, его электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^1$. Он содержит 13 электронов, расположенных на 3-х электронных слоях. На внешнем слое находятся 3 валентных электрона. Ион алюминия ($Al^{3+}$) образуется при потере 3-х валентных электронов, поэтому он содержит 10 электронов, расположенных на 2-х слоях ($1s^22s^22p^6$). Таким образом, частицы различаются:

• числом электронов (13 у $Al^0$ против 10 у $Al^{3+}$);

• числом электронных слоев (3 у $Al^0$ против 2 у $Al^{3+}$);

• радиусом (атом $Al^0$ больше иона $Al^{3+}$);

• зарядом (0 у $Al^0$ против +3 у $Al^{3+}$).

Сравним электронное строение атома хлора $Cl^0$ и хлорид-иона $Cl^{-1}$. Атом хлора ($Cl^0$) имеет порядковый номер 17, его электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^5$. Он содержит 17 электронов на 3-х слоях, его внешний слой не завершен (7 электронов). Хлорид-ион ($Cl^{-1}$) образуется при присоединении одного электрона, поэтому он содержит 18 электронов на 3-х слоях. Его электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^6$, внешний слой завершен (8 электронов). Частицы различаются:

• числом электронов (17 у $Cl^0$ против 18 у $Cl^{-1}$);

• завершенностью внешнего слоя (незавершенный у $Cl^0$ против завершенного у $Cl^{-1}$);

• радиусом (ион $Cl^{-1}$ больше атома $Cl^0$);

• зарядом (0 у $Cl^0$ против -1 у $Cl^{-1}$).

Ответ: Атом $Al^0$ имеет 13 электронов на 3-х слоях, а ион $Al^{3+}$ — 10 электронов на 2-х слоях. Атом $Cl^0$ имеет 17 электронов с незавершенным внешним слоем (7e⁻), а ион $Cl^{-1}$ — 18 электронов с завершенным внешним слоем (8e⁻). Основные различия заключаются в общем числе электронов, числе электронных слоев (для Al), завершенности внешнего слоя (для Cl), радиусе и заряде частиц.

2. Решение:

Направление смещения электронной плотности в ковалентной полярной связи определяется электроотрицательностью (ЭО) элементов. Электронная плотность смещается в сторону более электроотрицательного атома. Электроотрицательность в периодах Периодической системы возрастает слева направо.

В паре $C – N$ (углерод – азот) оба элемента находятся во втором периоде. Азот (группа 15) расположен правее углерода (группа 14), следовательно, азот более электроотрицателен. Электронная плотность смещается от углерода к азоту. Направление смещения: $C \rightarrow N$.

В паре $N – O$ (азот – кислород) оба элемента также находятся во втором периоде. Кислород (группа 16) расположен правее азота (группа 15), следовательно, кислород более электроотрицателен. Электронная плотность смещается от азота к кислороду. Направление смещения: $N \rightarrow O$.

Ответ: В паре $C – N$ электронная плотность смещена к азоту ($C \rightarrow N$), в паре $N – O$ — к кислороду ($N \rightarrow O$).

3. Решение:

Металлические свойства элементов, то есть их способность отдавать электроны, ослабевают в периодах Периодической системы слева направо с увеличением заряда ядра и усилением притяжения валентных электронов к ядру. Все указанные элементы — $Na$ (натрий), $Mg$ (магний), $Al$ (алюминий), $Si$ (кремний) — находятся в 3-м периоде.

В паре $Na – Mg$: натрий ($Na$) находится в 1-й группе, а магний ($Mg$) — во 2-й. Натрий расположен левее, поэтому его металлические свойства выражены сильнее.

В паре $Mg – Al$: магний ($Mg$) находится во 2-й группе, а алюминий ($Al$) — в 13-й. Магний расположен левее, поэтому его металлические свойства выражены сильнее.

В паре $Al – Si$: алюминий ($Al$) находится в 13-й группе, а кремний ($Si$) — в 14-й. Алюминий расположен левее, поэтому его металлические свойства выражены сильнее. Алюминий — металл, а кремний — неметалл (металлоид), у которого металлические свойства выражены значительно слабее.

Ответ: В паре $Na – Mg$ более выражены металлические свойства у $Na$. В паре $Mg – Al$ — у $Mg$. В паре $Al – Si$ — у $Al$.