Номер 2, страница 87 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 2, страница 87.

Условие.

Кремния, соблюдите возможные валентности.

2. Составьте формулы бинарных соединений углерода и кремния с алюминием, водородом, кислородом. Укажите валентности и степени окисления углерода и кремния в этих соединениях.

Решение.

Решение 2.

Для составления формул бинарных соединений будем использовать валентности элементов. Степень окисления определяется на основе электроотрицательности: более электроотрицательный элемент в бинарном соединении имеет отрицательную степень окисления, а менее электроотрицательный — положительную.

Соединения с алюминием

Алюминий (Al) — металл, имеющий постоянную валентность III и степень окисления +3.

• Соединение углерода с алюминием (карбид алюминия). Углерод (C) более электроотрицателен, чем алюминий. В соединениях с металлами углерод обычно проявляет валентность IV. Используя правило крест-накрест для валентностей Al(III) и C(IV), получаем формулу $Al_4C_3$. В этом соединении валентность углерода равна IV, а его степень окисления -4.

• Соединение кремния с алюминием (силицид алюминия). Кремний (Si) также более электроотрицателен, чем алюминий, и в соединениях с металлами проявляет валентность IV. Формула составляется аналогично: $Al_4Si_3$. Валентность кремния в этом соединении — IV, а степень окисления — -4.

Ответ: Формулы соединений с алюминием: $Al_4C_3$ и $Al_4Si_3$. В $Al_4C_3$ валентность углерода — IV, степень окисления — -4. В $Al_4Si_3$ валентность кремния — IV, степень окисления — -4.

Соединения с водородом

Водород (H) в большинстве соединений с неметаллами имеет валентность I и степень окисления +1. Однако в соединениях с металлами и менее электроотрицательными неметаллами (как кремний) его степень окисления равна -1.

• Соединение углерода с водородом (метан). Углерод (C) более электроотрицателен, чем водород. Простейшее соединение — метан, где углерод проявляет валентность IV. Формула — $CH_4$. Степень окисления водорода +1, следовательно, степень окисления углерода -4.

• Соединение кремния с водородом (силан). Кремний (Si) менее электроотрицателен, чем водород. Простейшее соединение — силан, где кремний проявляет валентность IV. Формула — $SiH_4$. В этом случае степень окисления водорода -1, а степень окисления кремния +4.

Ответ: Формулы соединений с водородом: $CH_4$ и $SiH_4$. В $CH_4$ валентность углерода — IV, степень окисления — -4. В $SiH_4$ валентность кремния — IV, степень окисления — +4.

Соединения с кислородом

Кислород (O) — очень электроотрицательный элемент. В оксидах его валентность равна II, а степень окисления -2.

• Соединения углерода с кислородом. Углерод образует два основных оксида, проявляя валентности II и IV.

  • Оксид углерода(II) или угарный газ: формула $CO$. Валентность углерода — II, степень окисления — +2.
  • Оксид углерода(IV) или углекислый газ: формула $CO_2$. Валентность углерода — IV, степень окисления — +4.

• Соединение кремния с кислородом (оксид кремния(IV)). Кремний в соединении с кислородом проявляет свою высшую валентность IV. Формула — $SiO_2$. Валентность кремния — IV, степень окисления — +4.

Ответ: Формулы соединений с кислородом: $CO$, $CO_2$, $SiO_2$. В $CO$ валентность углерода — II, степень окисления — +2. В $CO_2$ валентность углерода — IV, степень окисления — +4. В $SiO_2$ валентность кремния — IV, степень окисления — +4.