Номер 5, страница 139 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 37. Металлическая химическая связь. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 5, страница 139.

5. Разделите вещества на четыре группы по типу химической связи: $Al$, $HCl$, $AlCl_3$, $Br_2$, $NO$, $CH_4$, $CO_2$, $S_8$, $Na_2O$, $N_2$, $Mg$, $Na_2SO_4$, $NaOH$, $CaO$, $NaCl$, $NH_3$.

Какие вещества нельзя отнести только к одной группе? Почему?

Для разделения представленных веществ на группы необходимо определить тип химической связи в каждом из них. Химическую связь классифицируют на ионную, ковалентную (полярную и неполярную) и металлическую.

Вещества с ионной связью

Ионная связь образуется между атомами типичных металлов и неметаллов за счет электростатического притяжения противоположно заряженных ионов, которые образуются в результате отдачи и принятия электронов.

Примеры из списка:

$Na_2O$ (оксид натрия) - связь между катионом металла $Na^+$ и анионом неметалла $O^{2-}$.
$CaO$ (оксид кальция) - связь между катионом металла $Ca^{2+}$ и анионом неметалла $O^{2-}$.
$NaCl$ (хлорид натрия) - связь между катионом металла $Na^+$ и анионом неметалла $Cl^{-}$.
$AlCl_3$ (хлорид алюминия) - связь между металлом и неметаллом.
$NaOH$ (гидроксид натрия) - связь между катионом металла $Na^+$ и сложным гидроксид-анионом $OH^{-}$.
$Na_2SO_4$ (сульфат натрия) - связь между катионами металла $Na^+$ и сложным сульфат-анионом $SO_4^{2-}$.

Ответ: $Na_2O$, $CaO$, $NaCl$, $AlCl_3$, $NaOH$, $Na_2SO_4$.

Вещества с ковалентной полярной связью

Ковалентная полярная связь образуется между атомами разных неметаллов. Из-за разной электроотрицательности атомов общая электронная пара смещается к более электроотрицательному атому.

Примеры из списка:

$HCl$ (хлороводород) - связь между атомами водорода и хлора.
$NO$ (оксид азота(II)) - связь между атомами азота и кислорода.
$CH_4$ (метан) - связи между атомами углерода и водорода.
$CO_2$ (диоксид углерода) - связи между атомами углерода и кислорода.
$NH_3$ (аммиак) - связи между атомами азота и водорода.

Ответ: $HCl$, $NO$, $CH_4$, $CO_2$, $NH_3$.

Вещества с ковалентной неполярной связью

Ковалентная неполярная связь образуется между атомами одного и того же неметалла. Электроотрицательность атомов одинакова, поэтому общие электронные пары не смещаются.

Примеры из списка:

$Br_2$ (бром) - связь между двумя атомами брома.
$S_8$ (сера) - связи между атомами серы в молекуле.
$N_2$ (азот) - связь между двумя атомами азота.

Ответ: $Br_2$, $S_8$, $N_2$.

Вещества с металлической связью

Металлическая связь существует в простых веществах-металлах и их сплавах. Она образуется за счет притяжения между катионами металлов в узлах кристаллической решетки и обобществленными ("свободными") электронами.

Примеры из списка:

$Al$ (алюминий) - простое вещество, металл.
$Mg$ (магний) - простое вещество, металл.

Ответ: $Al$, $Mg$.

Какие вещества нельзя отнести только к одной группе? Почему?

Некоторые вещества из списка содержат в своем составе одновременно несколько типов химических связей, поэтому их нельзя однозначно отнести только к одной группе.

К таким веществам относятся $NaOH$ и $Na_2SO_4$.

1. В гидроксиде натрия ($NaOH$) присутствует как ионная, так и ковалентная полярная связь. Связь между катионом натрия ($Na^+$) и гидроксид-анионом ($OH^-$) является ионной. В то же время, внутри гидроксид-аниона связь между атомами кислорода (O) и водорода (H) является ковалентной полярной.
2. В сульфате натрия ($Na_2SO_4$) также есть несколько типов связи. Связь между катионами натрия ($Na^+$) и сульфат-анионом ($SO_4^{2-}$) является ионной. Внутри сульфат-аниона связи между атомом серы (S) и атомами кислорода (O) являются ковалентными полярными.

Также стоит отметить хлорид алюминия ($AlCl_3$), связь в котором имеет промежуточный характер. Из-за не очень большой разницы электроотрицательностей алюминия и хлора ($Δχ \approx 1.55$), связь $Al-Cl$ является ковалентной полярной со значительной долей ионного характера, поэтому его классификация может быть неоднозначной.

Ответ: Вещества $NaOH$ и $Na_2SO_4$ нельзя отнести только к одной группе, так как в их составе одновременно присутствуют и ионные, и ковалентные полярные связи.