Номер 3, страница 122 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Химические свойства простых веществ описываются общим уравнением

$M \stackrel{0}{-} \overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}} \rightarrow M\square\square$, где M – щелочноземельный металл.

1) Взаимодействие с неметаллами при нагревании

а) с галогенами: $\underset{\overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}}}{M} + Cl_2 = \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_}$

б) с серой: $\underset{\overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}}}{M} + S = \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_}$

в) с азотом: $\underset{\overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}}}{M} + N_2 = \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_}$

г) с кислородом: $\underset{\overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}}}{M} + O_2 = \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_}$

д) с водородом: $\underset{\overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}}}{M} + H_2 = \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_}$

2) Взаимодействие с водой

$\underset{\overset{\uparrow}{\boxed{\bar{e}}}}{M} + HOH = \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_} + \text{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_}$

В данном задании M – это щелочноземельный металл. Щелочноземельные металлы – это элементы IIА группы Периодической системы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra). На внешнем энергетическом уровне у них находится 2 электрона, которые они легко отдают в химических реакциях, проявляя степень окисления +2. Таким образом, металл M в реакциях является восстановителем, и процесс окисления для него можно описать общей схемой: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

1) Взаимодействие с неметаллами при нагревании

а) с галогенами:

При взаимодействии щелочноземельного металла M с хлором ($Cl_2$) образуется хлорид металла. Степень окисления металла становится +2, а хлора -1. Формула продукта – $MCl_2$. Металл отдает 2 электрона, а молекула хлора принимает 2 электрона.

Уравнение реакции: $M + Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} MCl_2$.

Процесс окисления металла: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

Ответ: $M + Cl_2 = MCl_2$. В рамке под символом M следует вписать число 2.

б) с серой:

При взаимодействии щелочноземельного металла M с серой (S) образуется сульфид металла. Степень окисления металла +2, серы -2. Формула продукта – $MS$. Металл отдает 2 электрона, атом серы принимает 2 электрона.

Уравнение реакции: $M + S \xrightarrow{t^\circ} MS$.

Процесс окисления металла: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

Ответ: $M + S = MS$. В рамке под символом M следует вписать число 2.

в) с азотом:

При взаимодействии щелочноземельного металла M с азотом ($N_2$) образуется нитрид металла. Степень окисления металла +2, азота -3. Для составления формулы продукта находим наименьшее общее кратное зарядов (6), поэтому формула – $M_3N_2$. Для уравнивания реакции ставим коэффициент 3 перед M.

Уравнение реакции: $3M + N_2 \xrightarrow{t^\circ} M_3N_2$.

Каждый из трех атомов металла отдает по 2 электрона: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

Ответ: $3M + N_2 = M_3N_2$. В рамке под символом M следует вписать число 2.

г) с кислородом:

При взаимодействии щелочноземельного металла M с кислородом ($O_2$) образуется оксид металла. Степень окисления металла +2, кислорода -2. Формула продукта – $MO$. Для уравнивания реакции ставим коэффициент 2 перед M и 2 перед $MO$.

Уравнение реакции: $2M + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2MO$.

Каждый из двух атомов металла отдает по 2 электрона: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

Ответ: $2M + O_2 = 2MO$. В рамке под символом M следует вписать число 2.

д) с водородом:

При взаимодействии щелочноземельного металла M с водородом ($H_2$) образуется гидрид металла. В гидридах активных металлов водород имеет степень окисления -1, а металл +2. Формула продукта – $MH_2$.

Уравнение реакции: $M + H_2 \xrightarrow{t^\circ} MH_2$.

Процесс окисления металла: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

Ответ: $M + H_2 = MH_2$. В рамке под символом M следует вписать число 2.

2) Взаимодействие с водой

Щелочноземельные металлы (кроме бериллия) реагируют с водой (HOH или $H_2O$) с образованием растворимого основания – гидроксида металла – и выделением водорода. Степень окисления металла в гидроксиде +2, поэтому формула гидроксида – $M(OH)_2$. Вторым продуктом является газообразный водород $H_2$. Для уравнивания необходимо взять 2 молекулы воды.

Уравнение реакции: $M + 2HOH \to M(OH)_2 + H_2\uparrow$.

В этой реакции металл также отдает 2 электрона, а водород из воды их принимает ($2H^{+1} + 2\bar{e} \to H_2^0$).

Процесс окисления металла: $M^0 - 2\bar{e} \to M^{+2}$.

Ответ: $M + 2HOH = M(OH)_2 + H_2$. В рамке под символом M следует вписать число 2.