Номер 3, страница 48 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 3. Галогены. Параграф 12. Характеристика галогенов. Подумай, ответь, выполни... - номер 3, страница 48.

Условие.

3. Чем различаются вещества фтор, фтороводород, фторид натрия:

а) по виду химической связи;

б) по строению кристаллической решётки;

в) по химическим свойствам?

Решение.

Решение 2.

а) Вещества фтор, фтороводород и фторид натрия различаются по виду химической связи, так как образованы атомами с разной электроотрицательностью.

• Фтор ($F_2$) – простое вещество, молекула которого состоит из двух одинаковых атомов неметалла. Электроотрицательность атомов одинакова, поэтому общая электронная пара не смещается ни к одному из атомов. Такая связь называется ковалентной неполярной.
• Фтороводород ($HF$) – сложное вещество, образованное атомами двух неметаллов: водорода и фтора. Фтор является самым электроотрицательным элементом, поэтому общая электронная пара сильно смещена в его сторону. В результате на атоме фтора возникает частичный отрицательный заряд ($δ^-$), а на атоме водорода – частичный положительный ($δ^+$). Такая связь называется ковалентной полярной.
• Фторид натрия ($NaF$) – сложное вещество, образованное атомами типичного металла (натрий) и типичного неметалла (фтор). Разница в их электроотрицательностях очень велика. Атом натрия отдает свой валентный электрон атому фтора, превращаясь в положительно заряженный ион ($Na^+$), а атом фтора, принимая электрон, становится отрицательно заряженным ионом ($F^−$). Связь между этими ионами за счет электростатического притяжения называется ионной.

Ответ: во фторе ($F_2$) связь ковалентная неполярная, во фтороводороде ($HF$) – ковалентная полярная, во фториде натрия ($NaF$) – ионная.

б) Тип кристаллической решётки вещества в твёрдом состоянии определяется типом химической связи и строением его частиц.

• Фтор ($F_2$) в твёрдом состоянии состоит из отдельных молекул $F_2$, связанных между собой слабыми межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса). Такая структура называется молекулярной кристаллической решёткой. Вещества с такой решёткой имеют низкие температуры плавления и кипения.
• Фтороводород ($HF$) в твёрдом состоянии также состоит из молекул. Однако из-за высокой полярности связи $H-F$ между молекулами образуются прочные водородные связи. Кристаллическая решётка у фтороводорода также молекулярная, но более прочная, чем у фтора, за счёт водородных связей.
• Фторид натрия ($NaF$) в твёрдом состоянии состоит не из молекул, а из упорядоченно расположенных ионов $Na^+$ и $F^−$. Эти ионы прочно связаны силами электростатического притяжения. Такая структура называется ионной кристаллической решёткой. Вещества с ионной решёткой тугоплавки, твёрды, но хрупки.

Ответ: фтор ($F_2$) и фтороводород ($HF$) имеют молекулярную кристаллическую решётку, а фторид натрия ($NaF$) – ионную.

в) Химические свойства веществ определяются их составом и строением.

• Фтор ($F_2$) – простое вещество, самый активный неметалл и сильнейший окислитель. Он реагирует практически со всеми простыми и сложными веществами, часто со взрывом. Например, он окисляет воду: $2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2$.
• Фтороводород ($HF$) – химическое соединение. Его водный раствор, плавиковая кислота, является слабой кислотой. Характерное свойство – способность реагировать с оксидом кремния ($SiO_2$) и силикатами (стеклом): $SiO_2 + 4HF \rightarrow SiF_4 \uparrow + 2H_2O$. Он также проявляет все типичные свойства кислот: реагирует с основаниями, основными оксидами, активными металлами.
• Фторид натрия ($NaF$) – это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой ($HF$). Как типичная соль, он вступает в реакции ионного обмена, например, с растворимыми солями кальция: $2NaF + CaCl_2 \rightarrow CaF_2\downarrow + 2NaCl$. Его водный раствор имеет щелочную среду из-за гидролиза по аниону: $F^− + H_2O \rightleftharpoons HF + OH^−$.

Ответ: фтор ($F_2$) – простое вещество, сильнейший окислитель; фтороводород ($HF$) – соединение, проявляющее свойства слабой кислоты; фторид натрия ($NaF$) – соль, вступающая в реакции ионного обмена и подвергающаяся гидролизу.