ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 34 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Учебник 2023

Составьте схему образования ионной связи между литием и элементами-неметаллами:
а) фтором;
б) кислородом.

Учебник 2019

Составьте схему образования ионной связи между литием и элементами-неметаллами:
а) фтором;
б) кислородом;
в) азотом.

Учебник 2023

А) Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)
F )\({}_{2}\))\({}_{7}\)+e\(\rightarrow\)F\(^-\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
Li\(^+\)+\(F^-\)\(\rightarrow\)Li\(^+\)F\(^-\) — фторид лития

Б) Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)
O )\({}_{2}\))\({}_{6}\)+2e\(\rightarrow\)O\(^{-2}\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
2Li\(^+\)+\(O^{-2}\)\(\rightarrow\)Li\(_{2}^+\)O\(^{-2}\) — оксид лития

Учебник 2019

А) Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)
F )\({}_{2}\))\({}_{7}\)+e\(\rightarrow\)F\(^-\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
Li\(^+\)+\(F^-\)\(\rightarrow\)Li\(^+\)F\(^-\) — фторид лития

Б) Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)
O )\({}_{2}\))\({}_{6}\)+2e\(\rightarrow\)O\(^{-2}\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
2Li\(^+\)+\(O^{-2}\)\(\rightarrow\)Li\(_{2}^+\)O\(^{-2}\) — оксид лития

В) Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)
N )\({}_{2}\))\({}_{5}\)+3e\(\rightarrow\)N\(^{-3}\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
3Li\(^+\)+\(N^{-3}\)\(\rightarrow\)Li\(_{3}^+\)N\(^{-3}\) — нитрид лития

Учебник 2023

Чтобы составить схему образования ионной связи, необходимо рассмотреть, как атомы металлов отдают электроны, а атомы неметаллов их принимают, достигая стабильной электронной конфигурации, как у благородных газов. Образовавшиеся ионы затем притягиваются друг к другу за счет электростатических сил.

Давайте рассмотрим каждый случай:

а) Образование ионной связи между литием и фтором (фторид лития):

1. Атом лития (Li): Литий является щелочным металлом и находится в первой группе Периодической системы. Его электронная конфигурация: 1s²2s¹ (или, как показано в схеме, имеет 1 электрон на внешнем энергетическом уровне: 2)1). Для достижения стабильной электронной конфигурации, как у ближайшего благородного газа гелия (He), атому лития выгоднее отдать один электрон с внешнего уровня.

• Схема: Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)
• В результате атом лития превращается в положительно заряженный ион лития (катион Li\(^+\)).

2. Атом фтора (F): Фтор является галогеном и находится в семнадцатой группе. Его электронная конфигурация: 1s²2s²2p⁵ (или, как показано в схеме, имеет 7 электронов на внешнем энергетическом уровне: 2)7). Для достижения стабильной электронной конфигурации, как у ближайшего благородного газа неона (Ne), атому фтора выгоднее принять один электрон на внешний уровень.

• Схема: F )\({}_{2}\))\({}_{7}\)+e\(\rightarrow\)F\(^-\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
• В результате атом фтора превращается в отрицательно заряженный ион фтора (фторид-ион F\(^-\)).

3. Образование ионной связи: Положительно заряженный катион лития (Li\(^+\)) и отрицательно заряженный фторид-ион (F\(^-\)) притягиваются друг к другу за счет электростатических сил, образуя ионное соединение — фторид лития.

• Схема: Li\(^+\)+\(F^-\)\(\rightarrow\)Li\(^+\)F\(^-\) (или LiF) — фторид лития

б) Образование ионной связи между литием и кислородом (оксид лития):

1. Атом лития (Li): Как и в предыдущем случае, атом лития стремится отдать один электрон, чтобы стать стабильным катионом Li\(^+\).

• Схема: Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)-e\(\rightarrow\)Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)

2. Атом кислорода (O): Кислород находится в шестнадцатой группе. Его электронная конфигурация: 1s²2s²2p⁴ (или, как показано в схеме, имеет 6 электронов на внешнем энергетическом уровне: 2)6). Для достижения стабильной электронной конфигурации, как у неона (Ne), атому кислорода необходимо принять два электрона на внешний уровень.

• Схема: O )\({}_{2}\))\({}_{6}\)+2e\(\rightarrow\)O\(^{-2}\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)
• В результате атом кислорода превращается в отрицательно заряженный ион кислорода (оксид-ион O\(^{-2}\)).

3. Образование ионной связи и стехиометрия: Поскольку каждый атом лития отдает только один электрон, а каждый атом кислорода принимает два электрона, для образования нейтрального соединения требуется два атома лития на один атом кислорода. Таким образом, два катиона лития (2Li\(^+\)) будут притягиваться к одному оксид-иону (O\(^{-2}\)).

• Схема: 2Li\(^+\)+\(O^{-2}\)\(\rightarrow\)Li\(_{2}^+\)O\(^{-2}\) (или Li₂O) — оксид лития

В обоих случаях ионная связь образуется за счет полного перехода электронов от атома металла (лития) к атому неметалла (фтора или кислорода), что приводит к образованию противоположно заряженных ионов, удерживаемых вместе электростатическим притяжением.

Учебник 2019

Для того чтобы составить схему образования ионной связи, необходимо проанализировать, как атомы металлов (в данном случае лития) отдают электроны, а атомы неметаллов (фтора, кислорода, азота) их принимают. Этот процесс приводит к образованию ионов, которые затем притягиваются друг к другу за счет электростатических сил, формируя ионное соединение. Цель каждого атома — достичь стабильной электронной конфигурации, как у ближайшего благородного газа.

Рассмотрим каждый случай подробно:

а) Образование ионной связи между литием и фтором (фторид лития)

1. Атом лития (Li):

Литий — это щелочной металл, расположенный в первой группе Периодической системы. Его электронная конфигурация — 1s²2s¹ (или, в упрощенном виде, 2 электрона на первом энергетическом уровне и 1 электрон на втором: Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\)).
Для достижения стабильной электронной конфигурации, аналогичной гелию (He, 1s²), атому лития энергетически выгодно отдать свой единственный валентный электрон.
В результате потери одного электрона атом лития превращается в положительно заряженный ион — катион лития (Li\(^+\)), имеющий конфигурацию Li )\({}_{2}\))\({}_{0}\).
Схема процесса: Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\) — e\(\rightarrow\) Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)

2. Атом фтора (F):

Фтор — это галоген, находящийся в семнадцатой группе. Его электронная конфигурация — 1s²2s²2p⁵ (или F )\({}_{2}\))\({}_{7}\)). На внешнем энергетическом уровне у него 7 электронов.
Для достижения стабильной электронной конфигурации, аналогичной неону (Ne, 1s²2s²2p⁶), атому фтора необходимо принять один электрон на внешний уровень, чтобы завершить его до октета (8 электронов).
Приняв один электрон, атом фтора превращается в отрицательно заряженный ион — фторид-ион (F\(^-\)), имеющий конфигурацию F )\({}_{2}\))\({}_{8}\).
Схема процесса: F )\({}_{2}\))\({}_{7}\) + e\(\rightarrow\) F\(^-\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)

3. Образование ионной связи:

Положительно заряженный катион лития (Li\(^+\)) и отрицательно заряженный фторид-ион (F\(^-\)) притягиваются друг к другу за счет электростатических сил.
Так как каждый атом лития отдает один электрон, а каждый атом фтора принимает один электрон, соотношение ионов в соединении будет 1:1.
Образуется ионное соединение — фторид лития (LiF).
Схема образования соединения: Li\(^+\) + F\(^-\) \(\rightarrow\) Li\(^+\)F\(^-\) (фторид лития)

б) Образование ионной связи между литием и кислородом (оксид лития)

1. Атом лития (Li):

Как и в предыдущем случае, атом лития отдает один электрон, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации гелия.
Схема процесса: Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\) — e\(\rightarrow\) Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)

2. Атом кислорода (O):

Кислород находится в шестнадцатой группе. Его электронная конфигурация — 1s²2s²2p⁴ (или O )\({}_{2}\))\({}_{6}\)). На внешнем энергетическом уровне у него 6 электронов.
Для достижения стабильной электронной конфигурации, аналогичной неону (Ne), атому кислорода необходимо принять два электрона.
Приняв два электрона, атом кислорода превращается в отрицательно заряженный ион — оксид-ион (O\(^{-2}\)), имеющий конфигурацию O )\({}_{2}\))\({}_{8}\).
Схема процесса: O )\({}_{2}\))\({}_{6}\) + 2e\(\rightarrow\) O\(^{-2}\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)

3. Образование ионной связи и стехиометрия:

Каждый атом лития может отдать только один электрон, а каждый атом кислорода нуждается в двух электронах.
Следовательно, для того чтобы два электрона были переданы атому кислорода, потребуется два атома лития. Таким образом, два катиона лития (2Li\(^+\)) будут притягиваться к одному оксид-иону (O\(^{-2}\)).
Соотношение ионов в соединении будет 2:1.
Образуется ионное соединение — оксид лития (Li₂O).
Схема образования соединения: 2Li\(^+\) + O\(^{-2}\) \(\rightarrow\) Li\(_{2}^+\)O\(^{-2}\) (оксид лития)

в) Образование ионной связи между литием и азотом (нитрид лития)

1. Атом лития (Li):

Аналогично предыдущим случаям, атом лития отдает один электрон, превращаясь в катион Li\(^+\).
Схема процесса: Li )\({}_{2}\))\({}_{1}\) — e\(\rightarrow\) Li\(^+\) )\({}_{2}\))\({}_{0}\)

2. Атом азота (N):

Азот находится в пятнадцатой группе. Его электронная конфигурация — 1s²2s²2p³ (или N )\({}_{2}\))\({}_{5}\)). На внешнем энергетическом уровне у него 5 электронов.
Для достижения стабильной электронной конфигурации, аналогичной неону (Ne), атому азота необходимо принять три электрона.
Приняв три электрона, атом азота превращается в отрицательно заряженный ион — нитрид-ион (N\(^{-3}\)), имеющий конфигурацию N )\({}_{2}\))\({}_{8}\).
Схема процесса: N )\({}_{2}\))\({}_{5}\) + 3e\(\rightarrow\) N\(^{-3}\) )\({}_{2}\))\({}_{8}\)

3. Образование ионной связи и стехиометрия:

Каждый атом лития отдает один электрон, а каждый атом азота принимает три электрона.
Для компенсации заряда нитрид-иона (N\(^{-3}\)) потребуется три катиона лития (3Li\(^+\)).
Соотношение ионов в соединении будет 3:1.
Образуется ионное соединение — нитрид лития (Li₃N).
Схема образования соединения: 3Li\(^+\) + N\(^{-3}\) \(\rightarrow\) Li\(_{3}^+\)N\(^{-3}\) (нитрид лития)

Во всех этих случаях ионная связь образуется в результате полного перехода электронов от атома металла (лития) к атому неметалла, что приводит к образованию противоположно заряженных ионов, которые затем удерживаются вместе силами электростатического притяжения в кристаллической решетке.