Номер 4, страница 37 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 8. Валентность. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 4, страница 37.

4. Составьте формулы силикатов — соединений металлов с двухвалентной группой атомов $SiO_3$:

а) силиката калия __________

б) силиката кальция __________

в) силиката железа(III) __________

Для того чтобы составить формулы силикатов, необходимо сбалансировать валентности (или степени окисления) металла и кислотного остатка. В условии задачи указано, что силикатная группа $SiO_3$ является двухвалентной. Это означает, что силикат-ион имеет заряд -2, и его формула записывается как $SiO_3^{2-}$. Формула химического соединения составляется так, чтобы суммарный положительный заряд катионов металла был равен по модулю суммарному отрицательному заряду анионов.

а) силиката калия

Калий (K) — элемент I группы главной подгруппы Периодической системы, его валентность постоянна и равна I. Соответственно, ион калия имеет заряд +1 ($K^+$).
Силикат-ион имеет заряд -2 ($SiO_3^{2-}$).
Чтобы молекула была электронейтральной, на один двухзарядный силикат-ион должно приходиться два однозарядных иона калия. Используем правило креста: валентность одного элемента становится индексом для другого.
$K_2^I(SiO_3)_1^{II}$
Таким образом, формула силиката калия — $K_2SiO_3$.
Ответ: $K_2SiO_3$

б) силиката кальция

Кальций (Ca) — элемент II группы главной подгруппы, его валентность постоянна и равна II. Ион кальция имеет заряд +2 ($Ca^{2+}$).
Силикат-ион имеет заряд -2 ($SiO_3^{2-}$).
Поскольку заряды катиона и аниона равны по величине и противоположны по знаку (+2 и -2), для составления формулы требуется один ион кальция и один силикат-ион.
$Ca_1^{II}(SiO_3)_1^{II}$
Индексы 1 в формулах не пишутся. Формула силиката кальция — $CaSiO_3$.
Ответ: $CaSiO_3$

в) силиката железа(III)

Железо (Fe) — металл с переменной валентностью. В названии соединения "железо(III)" римской цифрой III указана его валентность в данном соединении. Ион железа имеет заряд +3 ($Fe^{3+}$).
Силикат-ион имеет заряд -2 ($SiO_3^{2-}$).
Для составления формулы найдем наименьшее общее кратное (НОК) для валентностей 3 и 2. НОК(3, 2) = 6.
Определим индексы: для железа индекс будет $6 / 3 = 2$; для силикатной группы индекс будет $6 / 2 = 3$.
Применим правило креста: $Fe_2^{III}(SiO_3)_3^{II}$.
Формула силиката железа(III) — $Fe_2(SiO_3)_3$.
Ответ: $Fe_2(SiO_3)_3$