Рабочая тетрадь по химии для 8-го класса, написанная под авторством Габриелян, представляет собой незаменимый инструмент для учеников, стремящихся углубить свои знания в области химии. Она не только помогает закрепить теоретические знания, но и развивает практические навыки, необходимые для успешного изучения предмета.
ГДЗ по Химии 8 Класс Страница 75 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы
3. АЛГОРИТМ СОСТАВЛЕНИЯ ФОРМУЛЫ БИНАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
(на примере оксида алюминия)
1) Запишите символы химических элементов, образующих соедине-
ния (слева запишите символ элемента с меньшей электроотрица-
тельностью, а справа — с большей).
2) Проставьте степени окисления атомов записанных химических
элементов (дополните запись в пункте 1).
3) Найдите наименьшее общее кратное (НОК) между значениями
степеней окисления элементов (устно).
4) Определите индексы, разделив НОК на значение степени окисле-
ния каждого химического элемента (дополните запись в пункте 1).
4. Дополните таблицу «Названия и формулы бинарных соеди-
нений».
| НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА | Хлорид железа (III) | Оксид хлора (VII) | Нитрид кальция | ||
|---|---|---|---|---|---|
| ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА | N2O5 | PCl5 |
5. Определите степень окисления выделенного шрифтом эле-
мента сложного соединения.
| НАЗВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ | ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ | С. О. ЦЕНТРАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА |
|---|---|---|
| Фосфорная кислота | H₃PO₄ | |
| Сульфат калия | K₂SO₄ | |
| Карбонат натрия | Na₂CO₃ | |
| Нитрат алюминия | Al(NO₃)₃ |
Вопрос 3
Al⁺³₂O⁻²₃ (НОК=6)
Вопрос 4
Названия и формулы бинарных соединений
| Название вещества | Хлорид железа (III) | Оксид азота (V) | Оксид хлора (VII) | Хлорид фосфора (V) | Нитрид кальция |
|---|---|---|---|---|---|
| Формула вещества | FeCl₃ | N₂O₅ | Cl₂O₇ | PCl₅ | Ca₃N₂ |
Вопрос 5
| Название соединения | Формула соединения | с.о. центрального элемента |
|---|---|---|
| Фосфорная кислота | H₃PO₄ | +5 |
| Сульфат калия | K₂SO₄ | +6 |
| Карбонат натрия | Na₂CO₃ | +4 |
| Нитрат алюминия | Al(NO₃)₃ | +5 |
Для решения представленных задач мы будем использовать основные принципы составления химических формул и определения степеней окисления элементов в соединениях.
Вопрос 3
Алгоритм составления формулы бинарного соединения (на примере оксида алюминия)
Данный вопрос демонстрирует применение алгоритма для составления формулы бинарного соединения, в данном случае оксида алюминия.
1. Запись символов элементов и степеней окисления: Сначала записываются символы элементов: алюминий (Al) и кислород (O). Алюминий как металл имеет меньшую электроотрицательность и записывается слева. Затем проставляются их степени окисления: у алюминия в соединениях она обычно +3, у кислорода -2. Получается Al⁺³O⁻².
2. Нахождение наименьшего общего кратного (НОК): Для значений степеней окисления 3 и 2, наименьшее общее кратное равно 6. Это число, которое делится без остатка как на 3, так и на 2.
3. Определение индексов: Чтобы найти индексы, НОК делится на абсолютное значение степени окисления каждого элемента. Для алюминия: 6 / 3 = 2. Для кислорода: 6 / 2 = 3. Таким образом, формула оксида алюминия будет Al₂O₃.
Вопрос 4
Для заполнения таблицы «Названия и формулы бинарных соединений» необходимо понимать, как определяются степени окисления элементов и как используется принцип электронейтральности соединения.
Основные принципы:
Бинарные соединения состоят из двух химических элементов.
Степень окисления (СО) — это условный заряд атома в соединении, если бы все связи были ионными. У металлов в соединениях степень окисления всегда положительная. У кислорода в большинстве соединений СО = -2 (исключения: пероксиды -1, фторид кислорода +2). У водорода в большинстве соединений СО = +1 (исключения: гидриды металлов -1). У галогенов (F, Cl, Br, I) в бинарных соединениях с менее электроотрицательными элементами СО = -1. Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
Название бинарного соединения обычно состоит из названия второго элемента с суффиксом «-ид» (например, оксид, хлорид, нитрид) и названия первого элемента. Если первый элемент может проявлять разные степени окисления, его степень окисления указывается римскими цифрами в скобках после названия (например, железо (III)).
Теперь рассмотрим каждое соединение из таблицы:
1. Соединение: Хлорид железа (III)
Элементы: Железо (Fe) и Хлор (Cl).
Степень окисления железа: Указана в названии как (III), значит, СО(Fe) = +3.
Степень окисления хлора: В хлоридах хлор проявляет СО = -1.
Определение формулы: Запишем символы элементов и их степени окисления: Fe⁺³Cl⁻¹. Чтобы сумма зарядов была равна нулю, нужно найти наименьшее общее кратное (НОК) для абсолютных значений степеней окисления (3 и 1). НОК(3, 1) = 3. Индекс для Fe: 3 / 3 = 1. Индекс для Cl: 3 / 1 = 3.
Формула: FeCl₃.
2. Соединение: N₂O₅
Элементы: Азот (N) и Кислород (O).
Степень окисления кислорода: СО(O) = -2.
Определение степени окисления азота: В молекуле 5 атомов кислорода, их суммарный заряд: 5 * (-2) = -10. Молекула нейтральна, значит, суммарный заряд азота должен быть +10. В молекуле 2 атома азота, значит, СО каждого атома азота: +10 / 2 = +5. СО(N) = +5.
Название: Оксид азота, с указанием степени окисления азота.
Название: Оксид азота (V).
3. Соединение: Оксид хлора (VII)
Элементы: Хлор (Cl) и Кислород (O).
Степень окисления хлора: Указана в названии как (VII), значит, СО(Cl) = +7.
Степень окисления кислорода: СО(O) = -2.
Определение формулы: Запишем символы элементов и их степени окисления: Cl⁺⁷O⁻². НОК для абсолютных значений степеней окисления (7 и 2) = 14. Индекс для Cl: 14 / 7 = 2. Индекс для O: 14 / 2 = 7.
Формула: Cl₂O₇.
4. Соединение: PCl₅
Элементы: Фосфор (P) и Хлор (Cl).
Степень окисления хлора: СО(Cl) = -1.
Определение степени окисления фосфора: В молекуле 5 атомов хлора, их суммарный заряд: 5 * (-1) = -5. Молекула нейтральна, значит, суммарный заряд фосфора должен быть +5. В молекуле 1 атом фосфора, значит, СО(P) = +5.
Название: Хлорид фосфора, с указанием степени окисления фосфора.
Название: Хлорид фосфора (V).
5. Соединение: Нитрид кальция
Элементы: Кальций (Ca) и Азот (N).
Степень окисления кальция: Кальций — элемент II группы, в соединениях проявляет СО = +2.
Степень окисления азота: В нитридах (соединениях азота с менее электроотрицательными элементами, обычно металлами) азот проявляет СО = -3.
Определение формулы: Запишем символы элементов и их степени окисления: Ca⁺²N⁻³. НОК для абсолютных значений степеней окисления (2 и 3) = 6. Индекс для Ca: 6 / 2 = 3. Индекс для N: 6 / 3 = 2.
Формула: Ca₃N₂.
Заполненная таблица:
Названия и формулы бинарных соединений
| Название вещества | Хлорид железа (III) | Оксид азота (V) | Оксид хлора (VII) | Хлорид фосфора (V) | Нитрид кальция |
|---|---|---|---|---|---|
| Формула вещества | FeCl₃ | N₂O₅ | Cl₂O₇ | PCl₅ | Ca₃N₂ |
Вопрос 5
Для определения степени окисления центрального элемента в сложных соединениях необходимо использовать несколько основных правил. Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле всегда равна нулю. Если соединение является ионом (состоит из нескольких атомов и имеет заряд), то сумма степеней окисления всех атомов в этом ионе равна его заряду. Общепринятые степени окисления для некоторых элементов: атомы щелочных металлов (например, Na, K) всегда имеют степень окисления +1 в соединениях; атомы щелочноземельных металлов (например, Ca) всегда имеют степень окисления +2; алюминий (Al) всегда имеет степень окисления +3; водород (H) имеет степень окисления +1 (за исключением гидридов металлов); кислород (O) имеет степень окисления -2 (за исключением пероксидов, супероксидов и соединений с фтором). Используя эти правила, можно найти неизвестную степень окисления.
Рассмотрим каждое соединение по очереди:
Фосфорная кислота (H₃PO₄)
В фосфорной кислоте центральным элементом является фосфор (P). Известны степени окисления водорода (+1) и кислорода (-2). Молекула H₃PO₄ является нейтральной, поэтому сумма степеней окисления всех атомов должна быть равна нулю.
У нас 3 атома водорода, 1 атом фосфора и 4 атома кислорода.
Уравнение для определения степени окисления фосфора (обозначим её как x):
3 * (+1) + x + 4 * (-2) = 0
+3 + x — 8 = 0
x — 5 = 0
x = +5
Таким образом, степень окисления фосфора в фосфорной кислоте равна +5.
Сульфат калия (K₂SO₄)
В сульфате калия центральным элементом является сера (S). Известны степени окисления калия (+1, так как калий — щелочной металл) и кислорода (-2). Соединение K₂SO₄ является нейтральным.
У нас 2 атома калия, 1 атом серы и 4 атома кислорода.
Уравнение для определения степени окисления серы (обозначим её как x):
2 * (+1) + x + 4 * (-2) = 0
+2 + x — 8 = 0
x — 6 = 0
x = +6
Таким образом, степень окисления серы в сульфате калия равна +6.
Карбонат натрия (Na₂CO₃)
В карбонате натрия центральным элементом является углерод (C). Известны степени окисления натрия (+1, так как натрий — щелочной металл) и кислорода (-2). Соединение Na₂CO₃ является нейтральным.
У нас 2 атома натрия, 1 атом углерода и 3 атома кислорода.
Уравнение для определения степени окисления углерода (обозначим её как x):
2 * (+1) + x + 3 * (-2) = 0
+2 + x — 6 = 0
x — 4 = 0
x = +4
Таким образом, степень окисления углерода в карбонате натрия равна +4.
Нитрат алюминия (Al(NO₃)₃)
В нитрате алюминия центральным элементом является азот (N), входящий в состав нитрат-иона (NO₃⁻). Сначала определим степень окисления алюминия. Алюминий всегда проявляет степень окисления +3 в соединениях. Поскольку молекула Al(NO₃)₃ нейтральна, и один атом алюминия имеет заряд +3, то три нитрат-иона должны иметь суммарный заряд -3, то есть каждый нитрат-ион (NO₃) имеет заряд -1.
Теперь рассмотрим нитрат-ион (NO₃⁻). Центральным элементом здесь является азот (N). Известна степень окисления кислорода (-2). Сумма степеней окисления атомов в ионе должна быть равна заряду иона (-1).
У нас 1 атом азота и 3 атома кислорода.
Уравнение для определения степени окисления азота (обозначим её как x):
x + 3 * (-2) = -1
x — 6 = -1
x = -1 + 6
x = +5
Таким образом, степень окисления азота в нитрате алюминия (в составе нитрат-иона) равна +5.
Любой навык лучше отрабатывать самостоятельной практикой, и решение задач — не исключение. Прежде чем обратиться к подсказкам, стоит попробовать справиться с заданием, опираясь на свои знания. Если дойти до конца удалось — проверить ответ и в случае расхождений сверить своё решение с правильным.