Номер 3, страница 152 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 34. Ионная химическая связь. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 3, страница 152.

3. Составьте схему образования ионной связи между литием и элементами-неметаллами:

а) фтором;

б) кислородом.

Ионная связь возникает между атомами типичного металла и типичного неметалла в результате передачи валентных электронов от атома металла к атому неметалла. При этом атом металла, теряя электроны, превращается в положительно заряженный ион (катион), а атом неметалла, принимая электроны, становится отрицательно заряженным ионом (анионом). Возникшие разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу силами электростатического притяжения, образуя ионное соединение.

а) фтором

Решение

1. Рассмотрим электронное строение атомов лития (Li) и фтора (F).

Литий (Li) — это щелочной металл, находящийся в 1-й группе, 2-м периоде. Его порядковый номер 3. Электронная конфигурация атома лития: $Li: +3) \ 2e^- \ 1e^-$ или $1s^22s^1$. На внешнем электронном уровне у лития находится один валентный электрон. Для достижения стабильной электронной конфигурации (как у инертного газа гелия) атому лития энергетически выгодно отдать один электрон, превратившись в катион $Li^+$.

Процесс отдачи электрона атомом лития: $Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^+$

Фтор (F) — это галоген, неметалл, находящийся в 17-й группе, 2-м периоде. Его порядковый номер 9. Электронная конфигурация атома фтора: $F: +9) \ 2e^- \ 7e^-$ или $1s^22s^22p^5$. На внешнем электронном уровне у фтора находится семь валентных электронов. Для завершения внешнего уровня до стабильного октета (8 электронов), как у инертного газа неона, атому фтора необходимо принять один электрон, превратившись в анион $F^-$.

Процесс принятия электрона атомом фтора: $F^0 + 1e^- \rightarrow F^-$

2. Схема образования ионной связи.

Атом лития передает свой единственный валентный электрон атому фтора. В результате образуются катион лития $Li^+$ и фторид-анион $F^-$. Эти ионы притягиваются друг к другу, образуя ионное соединение — фторид лития (LiF).

С помощью электронных точек (структур Льюиса) схему можно изобразить следующим образом:

$Li \cdot \quad + \quad \cdot\ddot{F}: \quad \rightarrow \quad [Li]^+[:\ddot{F}:]^-$

Ответ: Схема образования ионной связи во фториде лития: атом лития отдает один электрон ($Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^+$), а атом фтора принимает один электрон ($F^0 + 1e^- \rightarrow F^-$). Образовавшиеся ионы $Li^+$ и $F^-$ формируют соединение LiF за счет электростатического притяжения.

б) кислородом

Решение

1. Рассмотрим электронное строение атомов лития (Li) и кислорода (O).

Атом лития (Li), как было установлено ранее, имеет один валентный электрон и стремится его отдать, образуя катион $Li^+$. $Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^+$

Кислород (O) — это неметалл, находящийся в 16-й группе, 2-м периоде. Его порядковый номер 8. Электронная конфигурация атома кислорода: $O: +8) \ 2e^- \ 6e^-$ или $1s^22s^22p^4$. На внешнем электронном уровне у кислорода находится шесть валентных электронов. Для завершения внешнего уровня до октета атому кислорода необходимо принять два электрона, в результате чего он превратится в оксид-анион $O^{2-}$.

Процесс принятия электронов атомом кислорода: $O^0 + 2e^- \rightarrow O^{2-}$

2. Схема образования ионной связи.

Одному атому кислорода для завершения внешней оболочки требуется два электрона, в то время как один атом лития может отдать только один электрон. Следовательно, для образования связи с одним атомом кислорода необходимо два атома лития. Каждый из двух атомов лития отдает по одному валентному электрону атому кислорода. В результате образуются два катиона лития $Li^+$ и один анион $O^{2-}$. Ионы притягиваются друг к другу, образуя ионное соединение — оксид лития ($Li_2O$).

С помощью электронных точек схему можно изобразить так:

$Li \cdot \quad + \quad \cdot\ddot{O}\cdot \quad + \quad \cdot Li \quad \rightarrow \quad [Li]^+[:\ddot{O}:]^{2-}[Li]^+$

Процессы отдачи и принятия электронов для образования соединения $Li_2O$:

$2Li^0 - 2e^- \rightarrow 2Li^+$

$O^0 + 2e^- \rightarrow O^{2-}$

Ответ: Для образования ионной связи с одним атомом кислорода требуются два атома лития. Каждый атом лития отдает по одному электрону ($2Li^0 - 2e^- \rightarrow 2Li^+$), а атом кислорода принимает два электрона ($O^0 + 2e^- \rightarrow O^{2-}$). В результате электростатического притяжения ионов $2Li^+$ и $O^{2-}$ образуется соединение $Li_2O$.