Номер А, страница 134 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Назовите самые крупные водохранилища Казахстана. Какой канал носит имя академика К. И. Сатпаева?

2. Расположите в ряд соединения по возрастанию значений растворимости при температуре 60o С, используя кривые растворимости.

A. $KNO_3$

B. $NaCl$

C. $BaCl_2$

D. $KCl$

E. $K_2SO_4$

1. $C < B < E < D < A$

2. $A < B < D < C < E$

3. $E < D < B < C < A$

4. $D < B < A < C < E$

5. $B < C < A < E < D$

1. Катион — это положительно заряженный ион, который образуется в результате потери атомом или группой атомов одного или нескольких электронов.

Анион — это отрицательно заряженный ион, который образуется в результате присоединения атомом или группой атомов одного или нескольких электронов.

Разница в электронном строении:

Атом хлора $Cl^0$ имеет порядковый номер 17, следовательно, у него 17 протонов и 17 электронов. Электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^5$. На внешнем энергетическом уровне находится 7 электронов. Анион хлора $Cl^-$ образуется при присоединении одного электрона. В результате он имеет 17 протонов и 18 электронов. Его электронная конфигурация становится $1s^22s^22p^63s^23p^6$. Внешний уровень становится завершенным, на нем 8 электронов.

Атом калия $K^0$ имеет порядковый номер 19, следовательно, у него 19 протонов и 19 электронов. Электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^64s^1$. На внешнем энергетическом уровне находится 1 электрон. Катион калия $K^+$ образуется при потере одного электрона. В результате он имеет 19 протонов и 18 электронов. Его электронная конфигурация становится $1s^22s^22p^63s^23p^6$. Внешним становится третий энергетический уровень, который является завершенным и содержит 8 электронов.

Ответ: Катионы — это положительно заряженные ионы, образующиеся при потере электронов; анионы — отрицательно заряженные ионы, образующиеся при присоединении электронов. Атом и соответствующий ему ион отличаются числом электронов, что приводит к различию в заполнении внешнего электронного слоя: у ионов он, как правило, является завершенным (8 электронов), в отличие от атомов.

2. Решение:

Тип химической связи определяется природой взаимодействующих атомов.

$N_2$ (азот): связь образована двумя одинаковыми атомами неметалла. Электроотрицательность атомов одинакова, поэтому общая электронная пара не смещается. Тип связи — ковалентная неполярная.

$H_2S$ (сероводород): связь образована атомами разных неметаллов (водород и сера), которые имеют разную электроотрицательность. Общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому серы. Тип связи — ковалентная полярная.

$Na_2S$ (сульфид натрия): связь образована атомами типичного металла (натрий) и неметалла (сера). Разница в их электроотрицательностях велика, происходит практически полный переход электронов от атомов натрия к атому серы с образованием ионов $Na^+$ и $S^{2-}$. Тип связи — ионная.

$NH_3$ (аммиак): связь образована атомами разных неметаллов (азот и водород) с различной электроотрицательностью. Электронные пары смещены к более электроотрицательному атому азота. Тип связи — ковалентная полярная.

$NaCl$ (хлорид натрия): связь образована атомами типичного металла (натрий) и неметалла (хлор). Происходит переход электрона от натрия к хлору с образованием ионов $Na^+$ и $Cl^-$. Тип связи — ионная.

Ответ: Ковалентная неполярная связь: $N_2$. Ковалентная полярная связь: $H_2S$, $NH_3$. Ионная связь: $Na_2S$, $NaCl$.

3. Дано:

Ионы: $Cl^-$, $Mg^{2+}$, $S^{2-}$.

Найти:

Число электронов ($e^-$), протонов ($p^+$) и нейтронов ($n^0$) для каждого иона.

Решение:

Для определения состава иона используем данные из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Число протонов ($p^+$) в ядре атома равно его порядковому номеру (Z). Число электронов ($e^-$) в нейтральном атоме равно числу протонов. В ионе число электронов изменяется в соответствии с его зарядом: у анионов электронов больше, чем протонов; у катионов — меньше. Число нейтронов ($n^0$) рассчитывается как разница между массовым числом (A) и числом протонов (Z). Для расчетов будем использовать массовые числа наиболее распространенных изотопов.

1. Ион хлора $Cl^-$: Хлор (Cl) имеет порядковый номер Z = 17. Число протонов: $p^+ = 17$. Ион имеет заряд -1, значит, он принял 1 электрон: $e^- = 17 + 1 = 18$. Массовое число самого распространенного изотопа хлора A = 35. Число нейтронов: $n^0 = A - Z = 35 - 17 = 18$.

2. Ион магния $Mg^{2+}$: Магний (Mg) имеет порядковый номер Z = 12. Число протонов: $p^+ = 12$. Ион имеет заряд +2, значит, он отдал 2 электрона: $e^- = 12 - 2 = 10$. Массовое число самого распространенного изотопа магния A = 24. Число нейтронов: $n^0 = A - Z = 24 - 12 = 12$.

3. Ион серы $S^{2-}$: Сера (S) имеет порядковый номер Z = 16. Число протонов: $p^+ = 16$. Ион имеет заряд -2, значит, он принял 2 электрона: $e^- = 16 + 2 = 18$. Массовое число самого распространенного изотопа серы A = 32. Число нейтронов: $n^0 = A - Z = 32 - 16 = 16$.

Ответ: $Cl^-$: 17 протонов, 18 нейтронов, 18 электронов. $Mg^{2+}$: 12 протонов, 12 нейтронов, 10 электронов. $S^{2-}$: 16 протонов, 16 нейтронов, 18 электронов.

4. Решение:

а) Атом натрия (Na) расположен в 1-й группе, 3-м периоде. Его электронная формула $1s^22s^22p^63s^1$. Внешним является третий энергетический уровень, на котором находится один электрон.

Ответ: На внешнем энергетическом уровне у атома натрия вращается 1 электрон.

б) Заряд ядра атома определяется числом протонов. Порядковый номер натрия (Na) в периодической системе — 11, следовательно, в его ядре 11 протонов.

Ответ: Заряд ядра атома натрия равен +11.

г) Ион натрия $Na^+$ образуется при потере атомом натрия одного электрона с внешнего, третьего уровня. После этого внешним становится второй энергетический уровень ($2s^22p^6$), который содержит 8 электронов и является завершенным.

Ответ: У иона натрия на внешнем энергетическом уровне 8 электронов.

д) Заряд ядра определяется числом протонов. В процессе образования иона изменяется только число электронов в электронной оболочке, а состав ядра (число протонов и нейтронов) остается неизменным. Атом хлора имеет 17 протонов, его заряд ядра +17. Ион хлора $Cl^-$ также имеет 17 протонов в ядре.

Ответ: Нет, числовое значение заряда ядра атома хлора при образовании иона не меняется.

е) Атом хлора (Cl), элемент 17-й группы, имеет 7 электронов на внешнем уровне ($3s^23p^5$). При образовании иона $Cl^-$ атом хлора принимает один электрон, и его внешний уровень становится завершенным.

Ответ: У атома хлора на внешнем энергетическом уровне 7 электронов, а у иона хлора $Cl^-$ — 8 электронов.