ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 33 Вопрос 8 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Учебник 2023
Напишите уравнения химических реакций кальция:
а) с кислородом;
б) с серой;
в) с водой.

Учебник 2023

2Ca + O₂ = 2CaO
Ca + S = CaS
Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

Учебник 2019

А) Литий и натрий

Сходства:

• Оба элемента находятся в IА-группе периодической таблицы.
• Имеют по одному электрону на внешнем энергетическом уровне.
• В простом виде представляют собой металлы.
• Металлические свойства у них выражены сильнее, чем у элементов, расположенных выше в подгруппе, а также у соседей справа по периоду.
• Максимальная валентность равна I.
• Формулы высшего оксида — Э₂O, гидроксида — ЭOH.

Различия:

• Атомные номера различны: литий — 3, натрий — 11.
• Литий находится во 2-м периоде, натрий — в 3-м.
• Металлические свойства натрия выражены сильнее, чем у лития.

Б) Углерод и азот

Сходства:

• Оба элемента расположены во втором периоде периодической таблицы.
• У них по два энергетических уровня.
• В простом виде являются неметаллами.
• Неметаллические свойства выражены сильнее, чем у элементов, находящихся ниже в подгруппе, а также у соседей слева по периоду.

Различия:

• Атомные номера: углерод — 6, азот — 7.
• Группы различны: углерод относится к IVА-группе, азот — к VА-группе.
• Число внешних электронов: углерод — 4, азот — 5.
• Неметаллические свойства азота более выражены, чем у углерода.
• Максимальная валентность: углерод — IV, азот — V.
• Формулы высших оксидов: CO₂ для углерода и N₂O₅ для азота.
• Формулы гидроксидов: H₂CO₃ (угольная кислота) и HNO₃ (азотная кислота).
• Формулы летучих водородных соединений: CH₄ (метан) для углерода и NH₃ (аммиак) для азота.

Учебник 2023

Давайте подробно разберем каждую из химических реакций кальция.

Общие сведения о кальции:

Кальций (Ca) — это активный щелочноземельный металл, расположенный во II группе Периодической системы. Он имеет два электрона на внешнем энергетическом уровне и в химических реакциях всегда проявляет степень окисления +2 (валентность II), отдавая эти электроны.

а) Реакция кальция с кислородом

1. Определение реагентов:
Кальций (Ca) — металл.
Кислород (O₂) — неметалл, существующий в виде двухатомной молекулы.

2. Тип реакции:
Это реакция взаимодействия металла с неметаллом, в результате которой образуется бинарное соединение — оксид. Такие реакции обычно являются реакциями соединения.

3. Прогнозирование продукта:
При взаимодействии кальция с кислородом образуется оксид кальция.
Кальций проявляет валентность II.
Кислород в оксидах также проявляет валентность II.
Поскольку валентности равны, индексы в формуле будут 1:1.
Формула оксида кальция: CaO.

4. Составление и уравнивание уравнения:
Начальное уравнение: Ca + O₂ → CaO
Уравниваем атомы кислорода: Слева два атома O, справа один. Чтобы уравнять, ставим коэффициент 2 перед CaO.
Ca + O₂ → 2CaO
Уравниваем атомы кальция: Теперь справа два атома Ca, слева один. Ставим коэффициент 2 перед Ca.
2Ca + O₂ → 2CaO

5. Итоговое уравнение:
2Ca + O₂ = 2CaO

б) Реакция кальция с серой

1. Определение реагентов:
Кальций (Ca) — металл.
Сера (S) — неметалл (для простоты в уравнениях обычно обозначается как S, хотя в природе существует в виде молекул S₈).

2. Тип реакции:
Это также реакция взаимодействия металла с неметаллом, приводящая к образованию бинарного соединения — сульфида. Это реакция соединения.

3. Прогнозирование продукта:
При взаимодействии кальция с серой образуется сульфид кальция.
Кальций проявляет валентность II.
Сера в сульфидах (когда она менее электроотрицательна, чем металл) также проявляет валентность II.
Поскольку валентности равны, индексы в формуле будут 1:1.
Формула сульфида кальция: CaS.

4. Составление и уравнивание уравнения:
Начальное уравнение: Ca + S → CaS
Проверяем баланс атомов: Слева 1 Ca, 1 S. Справа 1 Ca, 1 S. Уравнение уже сбалансировано.

5. Итоговое уравнение:
Ca + S = CaS

в) Реакция кальция с водой

1. Определение реагентов:
Кальций (Ca) — активный металл.
Вода (H₂O).

2. Тип реакции:
Активные металлы, такие как кальций, реагируют с водой, вытесняя из нее водород. В результате образуется гидроксид металла и выделяется газообразный водород. Это реакция замещения.

3. Прогнозирование продуктов:
Гидроксид кальция: Кальций проявляет валентность II. Гидроксидная группа (OH) имеет валентность I. Чтобы сбалансировать валентности, потребуется две гидроксидные группы на один атом кальция.
Формула гидроксида кальция: Ca(OH)₂.
Водород: Выделяется в виде двухатомной молекулы газа.
Формула водорода: H₂.

4. Составление и уравнивание уравнения:
Начальное уравнение: Ca + H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
Уравниваем атомы водорода и кислорода:
Слева: 1 Ca, 2 H, 1 O
Справа: 1 Ca, (2 O из Ca(OH)₂, 2 H из Ca(OH)₂) + (2 H из H₂) = 4 H, 2 O
Чтобы уравнять кислород (слева 1, справа 2), ставим коэффициент 2 перед H₂O.
Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
Проверяем баланс атомов:
Слева: 1 Ca, 2 * 2 = 4 H, 2 O
Справа: 1 Ca, 2 H (в OH) + 2 H (в H₂) = 4 H, 2 O (в OH)
Все атомы уравнены.

5. Итоговое уравнение:
Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑ (Стрелка вверх указывает на выделение газа)

Учебник 2019

А) Литий и натрий

Литий и натрий являются представителями IА-группы периодической таблицы, что определяет их схожие химические и физические свойства. Оба элемента имеют по одному электрону на внешнем энергетическом уровне, что обуславливает их высокую реакционную способность. В простом виде они существуют как металлы с ярко выраженными металлическими свойствами, которые усиливаются по мере движения вниз в группе. Эти элементы проявляют максимальную валентность I, так как легко отдают единственный внешний электрон. Химические соединения, такие как высшие оксиды (формула Э₂O) и гидроксиды (ЭOH), подтверждают их принадлежность к щелочным металлам.

Однако между ними есть различия. Литий имеет атомный номер 3 и находится во втором периоде, в то время как натрий с атомным номером 11 расположен в третьем периоде. Это делает натрий более металлическим по своим свойствам, чем литий. Его атомный радиус больше, а энергия ионизации ниже, что способствует более легкому образованию ионов Na⁺ по сравнению с Li⁺.

Б) Углерод и азот

Углерод и азот расположены во втором периоде периодической таблицы, поэтому у них одинаковое количество энергетических уровней — два. Оба элемента являются неметаллами, что выражается в их способности принимать электроны при образовании соединений. Неметаллические свойства углерода и азота более выражены по сравнению с элементами, находящимися ниже в их подгруппах, а также с элементами, расположенными слева по периоду.

Несмотря на сходства, углерод и азот имеют много различий. Углерод с атомным номером 6 относится к IVА-группе, а азот с атомным номером 7 — к VА-группе. Углерод имеет четыре внешних электрона, а азот — пять, что влияет на их химическое поведение. Неметаллические свойства азота выражены сильнее, чем у углерода, так как его электроотрицательность выше. Максимальная валентность углерода равна IV, тогда как у азота она достигает V.

Химические соединения также различаются: углерод образует высший оксид CO₂ и гидроксид H₂CO₃ (угольная кислота), а азот формирует высший оксид N₂O₅ и гидроксид HNO₃ (азотная кислота). Летучие водородные соединения этих элементов также отличаются: углерод образует CH₄ (метан), а азот — NH₃ (аммиак). Эти различия определяются числом внешних электронов и электроотрицательностью элементов.