Номер 6, страница 152 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 34. Ионная химическая связь. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 6, страница 152.

6. Предложите свой вариант графического отображения образования химической связи в соединении, имеющем формулу $BaCl_2$.

Решение

Соединение хлорид бария ($BaCl_2$) образовано атомами металла (барий, $Ba$) и неметалла (хлор, $Cl$). Связь между типичным металлом и типичным неметаллом является ионной. Ионная связь образуется в результате передачи валентных электронов от атомов металла к атомам неметалла. Это приводит к образованию положительно и отрицательно заряженных ионов (катионов и анионов), которые притягиваются друг к другу за счет электростатических сил.

Рассмотрим электронное строение взаимодействующих атомов:

• Атом бария ($Ba$) — элемент IIА группы, 6-го периода. Его порядковый номер 56. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня: $6s^2$. На внешнем уровне у бария находятся 2 валентных электрона. Для достижения стабильной электронной конфигурации (как у благородного газа ксенона) атому бария энергетически выгодно отдать эти два электрона, превратившись в катион $Ba^{2+}$.
• Атом хлора ($Cl$) — элемент VIIА группы, 3-го периода. Его порядковый номер 17. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня: $3s^23p^5$. На внешнем уровне у хлора 7 валентных электронов. Для завершения внешнего уровня до стабильного октета (как у благородного газа аргона) атому хлора необходимо принять один электрон, превратившись в анион $Cl^{-}$.

Так как один атом бария отдает два электрона, а одному атому хлора для завершения внешнего слоя требуется только один электрон, в реакции участвуют один атом бария и два атома хлора. Атом бария передает по одному электрону каждому из двух атомов хлора.

Этот процесс можно записать в виде электронных уравнений:

• Процесс окисления (отдача электронов) атома бария: $Ba^0 - 2e^- \rightarrow Ba^{2+}$
• Процесс восстановления (принятие электронов) атома хлора: $Cl^0 + 1e^- \rightarrow Cl^{-}$ (происходит дважды)

Графически этот процесс можно представить с помощью электронно-точечных формул Льюиса, где точками обозначаются валентные электроны.

1. Изображаем валентные электроны исходных атомов:

• Атом бария: $\cdot Ba \cdot$
• Два атома хлора: $2 \cdot \underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{Cl}}:$

2. Показываем переход электронов и образование ионов:

$\underset{\text{атом бария}}{\cdot \text{Ba} \cdot} \quad + \quad \underset{\text{два атома хлора}}{2 \cdot \underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{\text{Cl}}}:} \quad \longrightarrow \quad \underset{\text{катион бария}}{[\text{Ba}]^{2+}} \quad + \quad \underset{\text{два хлорид-аниона}}{2[:\underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{\text{Cl}}}:]^-}$

В результате образуется катион бария $Ba^{2+}$ и два хлорид-аниона $Cl^{-}$. Между этими противоположно заряженными ионами возникает сильное электростатическое притяжение, которое и формирует ионную химическую связь в соединении $BaCl_2$.

Ответ:

Вариант графического отображения образования ионной химической связи в хлориде бария ($BaCl_2$) с использованием структур Льюиса:

$\underset{\text{атом}}{\text{атом хлора}} {\Large \cdot \underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{\text{Cl}}}:} \quad + \quad \underset{\text{атом бария}}{\cdot \text{Ba} \cdot} \quad + \quad \underset{\text{атом хлора}}{\Large \cdot \underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{\text{Cl}}}:} \quad \longrightarrow \quad \underset{\text{хлорид-анион}}{[:\underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{\text{Cl}}}:]^-\quad} \underset{\text{катион бария}}{[\text{Ba}]^{2+}} \underset{\text{хлорид-анион}}{\quad[:\underset{\Large \cdot \cdot}{\ddot{\text{Cl}}}:]^-}$

Данная схема иллюстрирует, как атом бария отдает два своих валентных электрона (по одному каждому из двух атомов хлора), превращаясь в двухзарядный катион $Ba^{2+}$. Каждый атом хлора, принимая электрон, завершает свой внешний энергетический уровень до восьми электронов и превращается в однозарядный анион $Cl^{-}$. Образовавшаяся химическая связь является результатом электростатического притяжения между ионами $Ba^{2+}$ и $Cl^{-}$.