Вспомните!, страница 9 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните!

Определение кислот, оснований и солей, а также их состав. Как образуются ионные связи?

Определение кислот, оснований и солей, а также их состав

С точки зрения теории электролитической диссоциации, классы неорганических соединений определяются следующим образом:

Кислоты — это сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют с образованием катионов водорода ($H^+$) и анионов кислотного остатка. Состав кислот можно представить общей формулой $H_nA$, где $H$ — атом водорода, $A$ — кислотный остаток, а $n$ — число атомов водорода, равное валентности кислотного остатка (основность кислоты).

Примеры:

Соляная кислота: $HCl \leftrightarrow H^+ + Cl^-$

Серная кислота: $H_2SO_4 \leftrightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$

Азотная кислота: $HNO_3 \leftrightarrow H^+ + NO_3^-$

Состав: атомы водорода и кислотный остаток.

Основания — это сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют с образованием катионов металла (или иона аммония $NH_4^+$) и гидроксид-анионов ($OH^-$). Состав оснований можно представить общей формулой $M(OH)_n$, где $M$ — атом металла, $OH$ — гидроксогруппа, а $n$ — число гидроксогрупп, равное степени окисления металла.

Примеры:

Гидроксид натрия: $NaOH \leftrightarrow Na^+ + OH^-$

Гидроксид кальция: $Ca(OH)_2 \leftrightarrow Ca^{2+} + 2OH^-$

Гидроксид аммония: $NH_4OH \leftrightarrow NH_4^+ + OH^-$

Состав: катион металла (или аммония) и гидроксогруппы.

Соли — это сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют с образованием катионов металла (или иона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка. Соли рассматриваются как продукты замещения атомов водорода в кислоте на катионы металла или гидроксогрупп в основании на кислотные остатки.

Примеры:

Хлорид натрия: $NaCl \leftrightarrow Na^+ + Cl^-$

Сульфат калия: $K_2SO_4 \leftrightarrow 2K^+ + SO_4^{2-}$

Нитрат кальция: $Ca(NO_3)_2 \leftrightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^-$

Состав: катион металла (или аммония) и анион кислотного остатка.

Ответ: Кислоты состоят из катионов водорода и анионов кислотного остатка. Основания состоят из катионов металла (или аммония) и гидроксид-анионов. Соли состоят из катионов металла (или аммония) и анионов кислотного остатка.

Как образуются ионные связи?

Ионная связь — это химическая связь, образующаяся за счёт электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами (катионами и анионами). Она возникает между атомами элементов, которые значительно различаются по своей электроотрицательности (ЭО). Как правило, это связь между типичным металлом (низкая ЭО) и типичным неметаллом (высокая ЭО). Разность ЭО обычно больше 1.7 по шкале Полинга.

Процесс образования ионной связи можно разбить на несколько этапов:

1. Атом с низкой электроотрицательностью (металл) теряет один или несколько валентных электронов, превращаясь в положительно заряженный ион — катион. Например, атом натрия ($Na$) легко отдает свой единственный электрон с внешнего энергетического уровня:

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^+$

2. Атом с высокой электроотрицательностью (неметалл) принимает эти электроны, чтобы завершить свой внешний энергетический уровень, и превращается в отрицательно заряженный ион — анион. Например, атом хлора ($Cl$), у которого 7 валентных электронов, принимает один электрон:

$Cl^0 + 1e^- \rightarrow Cl^-$

3. Образовавшиеся разноименно заряженные ионы ($Na^+$ и $Cl^-$) притягиваются друг к другу под действием электростатических (кулоновских) сил. Это притяжение и есть ионная связь. В твёрдом состоянии ионы образуют кристаллическую решётку, где каждый ион окружён несколькими ионами противоположного знака.

$Na^+ + Cl^- \rightarrow NaCl$

Таким образом, ионная связь — это результат полного перехода электронов от одного атома к другому и последующего электростатического взаимодействия образовавшихся ионов.

Ответ: Ионная связь образуется в результате передачи электронов от атома металла к атому неметалла, что приводит к образованию положительно заряженного катиона и отрицательно заряженного аниона, которые затем притягиваются друг к другу силами электростатического притяжения.