Номер 2, страница 75, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Составьте формулу соединения по значениям степени окисления:

а) карбид алюминия (соединение алюминия и углерода);

б) нитрид углерода (соединение углерода и азота);

в) фторид йода;

г) бромид кальция;

д) хлорид фосфора.

а) карбид алюминия (соединение алюминия и углерода);

Дано:

Соединение состоит из алюминия (Al) и углерода (C).

Степень окисления алюминия (Al), как металла III группы, равна +3.

Степень окисления углерода (C) в карбидах активных металлов равна -4.

Найти:

Химическую формулу карбида алюминия.

Решение:

Молекула любого соединения электронейтральна, то есть сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, с учетом их числа, равна нулю. Обозначим искомую формулу как $Al_x C_y$.

Составим уравнение баланса степеней окисления:

$x \cdot (+3) + y \cdot (-4) = 0$

$3x = 4y$

Наименьшее общее кратное для чисел 3 и 4 равно 12. Чтобы найти индексы $\text{x}$ и $\text{y}$, нужно найти такие наименьшие целые числа, которые удовлетворяют равенству. Это можно сделать, разделив наименьшее общее кратное на абсолютное значение степени окисления соответствующего элемента:

$x = 12 / 3 = 4$

$y = 12 / 4 = 3$

Таким образом, формула соединения — $Al_4 C_3$.

Ответ: $Al_4C_3$

б) нитрид углерода (соединение углерода и азота);

Дано:

Соединение состоит из углерода (C) и азота (N).

Азот (N) более электроотрицателен, чем углерод (C), поэтому его степень окисления будет отрицательной, равной -3.

Углерод (C) будет иметь положительную степень окисления. Возьмем его высшую степень окисления, равную +4.

Найти:

Химическую формулу нитрида углерода.

Решение:

Обозначим формулу как $C_x N_y$. Составим уравнение электронейтральности, используя степени окисления $C^{+4}$ и $N^{-3}$:

$x \cdot (+4) + y \cdot (-3) = 0$

$4x = 3y$

Наименьшее общее кратное для 4 и 3 равно 12.

$x = 12 / 4 = 3$

$y = 12 / 3 = 4$

Следовательно, формула соединения — $C_3 N_4$.

Ответ: $C_3N_4$

в) фторид йода;

Дано:

Соединение состоит из йода (I) и фтора (F).

Фтор (F) — самый электроотрицательный элемент, его степень окисления в соединениях всегда -1.

Йод (I) проявляет положительную степень окисления. Йод может иметь несколько положительных степеней окисления (+1, +3, +5, +7). Так как в названии не указана валентность, выберем одну из распространенных, например, +5.

Найти:

Химическую формулу фторида йода.

Решение:

Обозначим формулу как $I_x F_y$. Используем степени окисления $I^{+5}$ и $F^{-1}$:

$x \cdot (+5) + y \cdot (-1) = 0$

$5x = y$

Для нахождения простейшей формулы примем $x = 1$, тогда $y = 5$.

Формула соединения — $IF_5$.

Ответ: $IF_5$

г) бромид кальция;

Дано:

Соединение состоит из кальция (Ca) и брома (Br).

Кальций (Ca) — металл II группы, его постоянная степень окисления в соединениях +2.

Бром (Br) — галоген, в соединениях с металлами его степень окисления -1.

Найти:

Химическую формулу бромида кальция.

Решение:

Обозначим формулу как $Ca_x Br_y$. Используем степени окисления $Ca^{+2}$ и $Br^{-1}$:

$x \cdot (+2) + y \cdot (-1) = 0$

$2x = y$

Примем $x = 1$, тогда $y = 2$.

Формула соединения — $CaBr_2$.

Ответ: $CaBr_2$

д) хлорид фосфора.

Дано:

Соединение состоит из фосфора (P) и хлора (Cl).

Хлор (Cl) более электроотрицателен, чем фосфор (P), его степень окисления равна -1.

Фосфор (P) проявляет положительную степень окисления. Наиболее характерные степени окисления фосфора +3 и +5. Выберем высшую степень окисления +5.

Найти:

Химическую формулу хлорида фосфора.

Решение:

Обозначим формулу как $P_x Cl_y$. Используем степени окисления $P^{+5}$ и $Cl^{-1}$:

$x \cdot (+5) + y \cdot (-1) = 0$

$5x = y$

Примем $x = 1$, тогда $y = 5$.

Формула соединения — $PCl_5$.

Ответ: $PCl_5$