Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС §17

Составление химических формул по валентности

Вопросы

1. Что такое валентность химического элемента?

Валентность химического элемента — это его способность присоединять или замещать определённое число атомов другого элемента при образовании химических соединений. Иначе говоря, это число химических связей, которые может образовать атом данного элемента с другими атомами. Валентность показывает, сколько связей способен образовать атом с другими атомами в молекулах. Она выражается целыми числами и обычно обозначается римскими цифрами (I, II, III, IV и т.д.).

2. Вспомните правило определения валентности элементов в бинарных соединениях.

Для определения валентности элементов в бинарных соединениях (то есть соединениях, состоящих из двух химических элементов), используют следующее правило: если известна валентность одного из элементов, то валентность второго можно определить по формуле: (валентность первого элемента × его индекс) = (валентность второго элемента × его индекс)

Это означает, что общее число единиц валентности всех атомов одного элемента должно быть равно общему числу единиц валентности всех атомов другого элемента. Это правило основано на том, что в устойчивом соединении химические связи уравновешиваются, и каждый атом реализует свою валентность полностью. Обычно за известный элемент берут кислород (валентность II) или водород (валентность I), что упрощает расчёты.

Стр. 62

Подумай, ответь, выполни

1. Определите валентность элементов по формулам: HgO, K₂S, B₂O₃, ZnO, MnO₂, NiO, Cu₂O, SnO₂, Ni₂O₃, SO₃, As₂O₅, Cl₂O₇.

Во всех формулах элемент соединён с кислородом, валентность которого равна II. Рассчитаем валентность каждого элемента по формуле:

• (HgO): 1 атом кислорода × 2 = 2; 1 атом ртути: 2 / 1 = II → ртуть — II

• (K₂S): у калия валентность I, 2 × 1 = 2 → сера — II

• (B₂O₃): 3 атома кислорода × 2 = 6; 2 атома бора: 6 / 2 = III → бор — III

• (ZnO): 1 × 2 = 2; 1 атом цинка: 2 / 1 = II → цинк — II

• (MnO₂): 2 × 2 = 4; 1 атом марганца: 4 / 1 = IV → марганец — IV

• (NiO): 1 × 2 = 2; 1 атом никеля: 2 / 1 = II → никель — II

• (Cu₂O): 1 × 2 = 2; 2 атома меди: 2 / 2 = I → медь — I

• (SnO₂): 2 × 2 = 4; 1 атом олова: 4 / 1 = IV → олово — IV

• (Ni₂O₃): 3 × 2 = 6; 2 атома никеля: 6 / 2 = III → никель — III

• (SO₃): 3 × 2 = 6; 1 атом серы: 6 / 1 = VI → сера — VI

• (As₂O₅): 5 × 2 = 10; 2 атома мышьяка: 10 / 2 = V → мышьяк — V

• (Cl₂O₇): 7 × 2 = 14; 2 атома хлора: 14 / 2 = VII → хлор — VII

2. Даны химические символы элементов и указана их валентность. Составьте соответствующие химические формулы: Li I, Ba II, PO V, SnO IV, KO I, PH III, MnO II, FeO III, HS I, NO V, CrCl III.

Составим формулы по правилу наименьшего общего кратного валентностей:

• (Li I, O II): ОК = 2, индексы: Li₂O

• (Ba II, O II): ОК = 2, индексы: BaO

• (P V, O II): ОК = 10, индексы: P₂O₅

• (Sn IV, O II): ОК = 4, индексы: SnO₂

• (K I, O II): ОК = 2, индексы: K₂O

• (P III, H I): ОК = 3, индексы: PH₃

• (Mn II, O II): ОК = 2, индексы: MnO

• (Fe III, O II): ОК = 6, индексы: Fe₂O₃

• (H I, S II): ОК = 2, индексы: H₂S

• (N V, O II): ОК = 10, индексы: N₂O₅

• (Cr III, Cl I): ОК = 3, индексы: CrCl₃

3. Пользуясь данными таблицы, составьте химические формулы соединений с кислородом (оксидами) следующих химических элементов: Zn, B, W, Bi, Pb, Ni. Назовите эти соединения.

 (Zn II, O II): ZnO — оксид цинка

 (B III, O II): B₂O₃ — оксид бора

 (W VI, O II): WО₃ — оксид вольфрама(VI)

 (Bi III, O II): Bi₂O₃ — оксид висмута

 (Pb IV, O II): PbO₂ — диоксид свинца

 (Ni II, O II): NiO — оксид никеля

4. Определите валентность азота в следующих соединениях: NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅.

Рассчитаем по кислороду (II):

• (NO): 1 × 2 = 2; 1 атом азота: валентность II

• (N₂O₃): 3 × 2 = 6; 6 / 2 = III → азот — III

• (NO₂): 2 × 2 = 4; 1 атом азота: валентность IV

• (N₂O₅): 5 × 2 = 10; 10 / 2 = V → азот — V

5. Составьте формулы оксидов (соединений с кислородом): меди(II), железа(III), вольфрама(VI), железа(II), углерода(IV), олова(IV), марганца(VII).

 Медь(II): CuO

 Железо(III): Fe₂O₃

 Вольфрам(VI): WO₃

 Железо(II): FeO

 Углерод(IV): CO₂

 Олово(IV): SnO₂

 Марганец(VII): Mn₂O₇

6. Составьте формулы соединений с хлором следующих элементов: K, Ca, Cu, Ba — в соединениях с металлами хлор одновалентен.

 Калий (I): KCl

 Кальций (II): CaCl₂

 Медь (I): CuCl

 Барий (II): BaCl₂

7. Составьте формулы водородных соединений следующих элементов: S(II), P(III), F(I), C(IV).

 Сера (II): H₂S

 Фосфор (III): PH₃

 Фтор (I): HF

 Углерод (IV): CH₄

Стр. 62

Тестовые задания

1. В одном из оксидов марганец проявляет валентность, равную четырём. Его химическая формула: 1) MnO; 2) MnO₂; 3) Mn₂O₇.

Определим валентность марганца в каждом оксиде по кислороду (валентность O = II):

• (MnO): 1 атом кислорода × 2 = 2; 1 атом марганца: валентность = II

• (MnO₂): 2 × 2 = 4; 1 атом марганца: валентность = IV

• (Mn₂O₇): 7 × 2 = 14; 2 атома марганца: 14 / 2 = VII

Таким образом, в оксиде (MnO₂) марганец проявляет валентность IV.

Правильный ответ: 2) MnO₂

2. Установите соответствие между химической формулой вещества и его названием:

1. CrO       А. оксид хрома(VI)

2. CrO₃       Б. оксид хрома(II)

3. Cr₂O₃      В. хлорид марганца(II)

4. MnCl₂      Г. оксид хрома(III)

Рассчитаем валентность хрома в оксидах:

• (CrO): 1 × 2 = 2; Cr — II → это оксид хрома(II) → 1) CrO — Б

• (CrO₃): 3 × 2 = 6; Cr — VI → оксид хрома(VI) → 2) CrO₃ — А

• (Cr₂O₃): 3 × 2 = 6; 2 Cr → 6 / 2 = III → оксид хрома(III) → 3) Cr₂O₃ — Г

• (MnCl₂): хлор одновалентен, 2 Cl → Mn — II → хлорид марганца(II) → 4) MnCl₂ — В

Правильное соответствие:

1. CrO — Б. оксид хрома(II)

2. CrO₃ — А. оксид хрома(VI)

3. Cr₂O₃ — Г. оксид хрома(III)

4. MnCl₂ — В. хлорид марганца(II)

Стр. 63