Номер 1-69, страница 14 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-69. Укажите валентности элементов в соединениях:

а) $CF_4$, $V_2O_5$, $ZnCl_2$, $CuO$, $Cu_2O$, $Mg_3P_2$;

б) $CaBr_2$, $SO_2$, $As_2O_5$, $Al_2S_3$, $Ba_3P_2$, $FeO$;

в) $NO$, $N_2O_3$, $SO_3$, $Na_2S$, $SF_6$, $BBr_3$;

г) $Na_3N$, $P_2O_5$, $BaCl_2$, $Mg_3P_2$, $PbO_2$, $PbO$.

Валентность — это способность атома химического элемента образовывать определённое число химических связей. Для определения валентности в бинарных соединениях (состоящих из двух элементов) можно использовать следующие правила:

• Суммарная валентность всех атомов одного элемента в молекуле равна суммарной валентности всех атомов другого элемента.
• Валентность некоторых элементов в большинстве соединений постоянна: водород (H) — I, кислород (O) — II, фтор (F) — I, щелочные металлы (Na, K) — I, щёлочноземельные металлы (Mg, Ca, Ba) — II, цинк (Zn) — II, алюминий (Al) — III.
• Валентность других галогенов (Cl, Br) в соединениях с металлами и менее электроотрицательными неметаллами обычно равна I.

Для соединения с общей формулой $A_x B_y$, где валентности элементов A и B равны V(A) и V(B) соответственно, выполняется равенство: $x \cdot V(A) = y \cdot V(B)$. Валентность принято обозначать римскими цифрами.

а) Решение

Для определения валентностей элементов в предложенных соединениях воспользуемся правилом, что произведение валентности элемента на число его атомов в бинарном соединении постоянно. Мы также будем использовать известные постоянные валентности некоторых элементов (F, O, Mg, Zn).

• $CF_4$: Валентность фтора (F) равна I. В молекуле 4 атома фтора, их суммарная валентность $4 \cdot I = IV$. Следовательно, валентность одного атома углерода (C) равна IV. Формула с валентностями: $C^{IV}F_4^I$.
• $V_2O_5$: Валентность кислорода (O) равна II. В молекуле 5 атомов кислорода, их суммарная валентность $5 \cdot II = X$. Эта валентность распределяется на 2 атома ванадия (V), поэтому валентность каждого атома ванадия равна $X / 2 = V$. Формула с валентностями: $V_2^V O_5^{II}$.
• $ZnCl_2$: Валентность цинка (Zn) постоянна и равна II. Валентность хлора (Cl) равна I. Проверка: $1 \cdot II = 2 \cdot I$. Формула с валентностями: $Zn^{II}Cl_2^I$.
• $CuO$: Валентность кислорода (O) равна II. Следовательно, валентность меди (Cu) также равна II. Формула с валентностями: $Cu^{II}O^{II}$.
• $Cu_2O$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность двух атомов меди (Cu) равна II, значит, валентность каждого атома меди равна $II / 2 = I$. Формула с валентностями: $Cu_2^I O^{II}$.
• $Mg_3P_2$: Валентность магния (Mg) постоянна и равна II. Суммарная валентность трех атомов магния $3 \cdot II = VI$. Эта валентность распределяется на 2 атома фосфора (P), поэтому валентность каждого атома фосфора равна $VI / 2 = III$. Формула с валентностями: $Mg_3^{II}P_2^{III}$.

Ответ: $CF_4$: C(IV), F(I); $V_2O_5$: V(V), O(II); $ZnCl_2$: Zn(II), Cl(I); $CuO$: Cu(II), O(II); $Cu_2O$: Cu(I), O(II); $Mg_3P_2$: Mg(II), P(III).

б) Решение

Используем те же принципы, что и в предыдущем пункте, опираясь на постоянные валентности Ca(II), O(II), Al(III), Ba(II) и Br(I) в бромидах.

• $CaBr_2$: Валентность кальция (Ca) постоянна и равна II. Валентность брома (Br) равна I. Проверка: $1 \cdot II = 2 \cdot I$. Формула с валентностями: $Ca^{II}Br_2^I$.
• $SO_2$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность двух атомов кислорода $2 \cdot II = IV$. Следовательно, валентность серы (S) равна IV. Формула с валентностями: $S^{IV}O_2^{II}$.
• $As_2O_5$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность пяти атомов кислорода $5 \cdot II = X$. Эта валентность распределяется на 2 атома мышьяка (As), поэтому валентность каждого атома мышьяка равна $X / 2 = V$. Формула с валентностями: $As_2^V O_5^{II}$.
• $Al_2S_3$: Валентность алюминия (Al) постоянна и равна III. Суммарная валентность двух атомов алюминия $2 \cdot III = VI$. Эта валентность распределяется на 3 атома серы (S), поэтому валентность каждого атома серы равна $VI / 3 = II$. Формула с валентностями: $Al_2^{III}S_3^{II}$.
• $Ba_3P_2$: Валентность бария (Ba) постоянна и равна II. Суммарная валентность трех атомов бария $3 \cdot II = VI$. Эта валентность распределяется на 2 атома фосфора (P), поэтому валентность каждого атома фосфора равна $VI / 2 = III$. Формула с валентностями: $Ba_3^{II}P_2^{III}$.
• $FeO$: Валентность кислорода (O) равна II. Следовательно, валентность железа (Fe) также равна II. Формула с валентностями: $Fe^{II}O^{II}$.

Ответ: $CaBr_2$: Ca(II), Br(I); $SO_2$: S(IV), O(II); $As_2O_5$: As(V), O(II); $Al_2S_3$: Al(III), S(II); $Ba_3P_2$: Ba(II), P(III); $FeO$: Fe(II), O(II).

в) Решение

Определяем валентности, исходя из того, что валентность O равна II, Na равна I, а галогенов (F, Br) в данных соединениях равна I.

• $NO$: Валентность кислорода (O) равна II. Следовательно, валентность азота (N) также равна II. Формула с валентностями: $N^{II}O^{II}$.
• $N_2O_3$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность трех атомов кислорода $3 \cdot II = VI$. Эта валентность распределяется на 2 атома азота (N), поэтому валентность каждого атома азота равна $VI / 2 = III$. Формула с валентностями: $N_2^{III}O_3^{II}$.
• $SO_3$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность трех атомов кислорода $3 \cdot II = VI$. Следовательно, валентность серы (S) равна VI. Формула с валентностями: $S^{VI}O_3^{II}$.
• $Na_2S$: Валентность натрия (Na) постоянна и равна I. Суммарная валентность двух атомов натрия $2 \cdot I = II$. Следовательно, валентность серы (S) равна II. Формула с валентностями: $Na_2^I S^{II}$.
• $SF_6$: Валентность фтора (F) равна I. Суммарная валентность шести атомов фтора $6 \cdot I = VI$. Следовательно, валентность серы (S) равна VI. Формула с валентностями: $S^{VI}F_6^I$.
• $BBr_3$: Валентность брома (Br) равна I. Суммарная валентность трех атомов брома $3 \cdot I = III$. Следовательно, валентность бора (B) равна III. Формула с валентностями: $B^{III}Br_3^I$.

Ответ: $NO$: N(II), O(II); $N_2O_3$: N(III), O(II); $SO_3$: S(VI), O(II); $Na_2S$: Na(I), S(II); $SF_6$: S(VI), F(I); $BBr_3$: B(III), Br(I).

г) Решение

В этом ряду соединений опираемся на постоянные валентности Na(I), O(II), Ba(II), Mg(II) и Cl(I) в хлоридах.

• $Na_3N$: Валентность натрия (Na) постоянна и равна I. Суммарная валентность трех атомов натрия $3 \cdot I = III$. Следовательно, валентность азота (N) равна III. Формула с валентностями: $Na_3^I N^{III}$.
• $P_2O_5$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность пяти атомов кислорода $5 \cdot II = X$. Эта валентность распределяется на 2 атома фосфора (P), поэтому валентность каждого атома фосфора равна $X / 2 = V$. Формула с валентностями: $P_2^V O_5^{II}$.
• $BaCl_2$: Валентность бария (Ba) постоянна и равна II. Валентность хлора (Cl) равна I. Проверка: $1 \cdot II = 2 \cdot I$. Формула с валентностями: $Ba^{II}Cl_2^I$.
• $Mg_3P_2$: Валентность магния (Mg) постоянна и равна II. Суммарная валентность трех атомов магния $3 \cdot II = VI$. Эта валентность распределяется на 2 атома фосфора (P), поэтому валентность каждого атома фосфора равна $VI / 2 = III$. Формула с валентностями: $Mg_3^{II}P_2^{III}$.
• $PbO_2$: Валентность кислорода (O) равна II. Суммарная валентность двух атомов кислорода $2 \cdot II = IV$. Следовательно, валентность свинца (Pb) равна IV. Формула с валентностями: $Pb^{IV}O_2^{II}$.
• $PbO$: Валентность кислорода (O) равна II. Следовательно, валентность свинца (Pb) также равна II. Формула с валентностями: $Pb^{II}O^{II}$.

Ответ: $Na_3N$: Na(I), N(III); $P_2O_5$: P(V), O(II); $BaCl_2$: Ba(II), Cl(I); $Mg_3P_2$: Mg(II), P(III); $PbO_2$: Pb(IV), O(II); $PbO$: Pb(II), O(II).