Номер 3, страница 116 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия кальция с серой, фосфором, водородом и углеродом, зная, что в соединениях с металлами эти элементы проявляют низшие степени окисления.

Кальций (Ca) — щелочноземельный металл, находится во второй группе, главной подгруппе периодической системы. В своих соединениях он всегда проявляет степень окисления +2. Согласно условию задачи, сера, фосфор, водород и углерод в реакциях с кальцием проявляют свои низшие степени окисления.

Взаимодействие с серой

Сера (S) находится в 16-й группе (VIА), её низшая степень окисления равна -2. Кальций имеет степень окисления +2. При составлении формулы соединения, сульфида кальция, заряды ионов $Ca^{2+}$ и $S^{2-}$ взаимно компенсируются.

Уравнение реакции (обычно протекает при нагревании):

$Ca + S \rightarrow CaS$

Ответ: $Ca + S = CaS$

Взаимодействие с фосфором

Фосфор (P) находится в 15-й группе (VА), его низшая степень окисления равна -3. Степень окисления кальция +2. Для того чтобы молекула была электронейтральной, необходимо найти наименьшее общее кратное для чисел 2 и 3, которое равно 6. Следовательно, на 3 атома кальция ($3 \cdot (+2) = +6$) должно приходиться 2 атома фосфора ($2 \cdot (-3) = -6$). Образуется фосфид кальция $Ca_3P_2$.

Уравнение реакции (протекает при нагревании):

$3Ca + 2P \rightarrow Ca_3P_2$

Ответ: $3Ca + 2P = Ca_3P_2$

Взаимодействие с водородом

Водород (H) в соединениях с активными металлами (гидридах) проявляет свою низшую степень окисления, равную -1. Степень окисления кальция +2. Таким образом, на один атом кальция приходится два атома водорода. Образуется гидрид кальция $CaH_2$.

Уравнение реакции (протекает при нагревании):

$Ca + H_2 \rightarrow CaH_2$

Ответ: $Ca + H_2 = CaH_2$

Взаимодействие с углеродом

Углерод (C) находится в 14-й группе (IVA), его низшая степень окисления равна -4. Степень окисления кальция +2. Чтобы уравнять заряды, на один атом углерода ($-4$) должно приходиться два атома кальция ($2 \cdot (+2) = +4$). Образуется карбид кальция (метилид) $Ca_2C$.

Уравнение реакции (протекает при высокой температуре):

$2Ca + C \rightarrow Ca_2C$

Ответ: $2Ca + C = Ca_2C$