§8. Валентность
Вопрос в начале параграфа
✓ Сложные вещества образованы не одним, а двумя и более химическими элементами. Например, молекула воды имеет формулу $H_{2}$ O . Почему именно такая формула у этого вещества, а не, допустим, $H_{3}$ O или $HO_{2}$?
Ответ:
Формула воды $H_{2}$ O , потому что молекула воды содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода.
Проверьте свои знания
1. Запишите формулы оксидов железа и меди, т. е. бинарных соединений металлов с кислородом. Данные о валентности элементов приведены на схеме 3.
Ответ:
FeO − оксид железа (II)$Fe_{2}$ $O_{3}$ − оксид железа (III)CuO − оксид меди (II)$Cu_{2}$O − оксид меди (I)
2. Сера образует два оксида, формулы которых $SO_{2}$ и $SO_{3}$. Назовите эти оксиды. В каком из них содержание серы выше? Ответ подтвердите расчётами.
Ответ:
Дано:$SO_{2}$ − оксид серы (IV)$SO_{3}$ − оксид серы (VI)Найти: В каком из них содержание серы выше?Решение:Mr ($SO_{2}$) = 32 + 2 * 16 = 64ω (S) = 32 : 64 * 100% = 50%Mr ($SO_{3}$) = 32 + 3 * 16 = 80ω (S) = 32 : 80 * 100% = 40%Ответ: содержание серы выше в оксиде серы (IV).
3. Рассчитайте массовую долю фосфора в оксиде фосфора (III) и оксиде фосфора (V).
Ответ:
Дано:$P_{2}$ $O_{3}$ – оксид фосфора (III)$P_ {2}$ $O_{5}$ – оксид фосфора (V)Найти:ω(P) − ?Решение:Mr ($P_{2}$ $O_{3}$) = 2 * 31 + 3 * 16 = 110$ω_{1}$ (P) = 62 : 110 * 100% = 56,4% − массовая доля в оксиде фосфора (III).Mr ($P_{2}$ $O_{5}$) = 2 * 31 + 5 * 16 = 142$ω_{2}$ (P) = 62 : 142 * 100% = 43,7% − массовая доля в оксиде фосфора (V).Ответ: ω (P) = 56,4% − массовая доля в оксиде фосфора (III); ω (P) = 43,7% − массовая доля в оксиде фосфора (V).
4. Назовите вещества, формулы которых: FeS, $Al_{2}$ $S_{3}$, $SCl_{4}$, CO, $CO_{2}$, $Na_{3}$ P, $Ca_{3}$ $P_{2}$.
Ответ:
FeS − сульфид железа (II)$Al_{2}$ $S_{3}$ − сульфид алюминия$SCl_{4}$ − хлорид серы (IV)CO − оксид углерода (II)$CO_{2}$ − оксид углерода (IV)$Na_{3}$ P − фосфид натрия$Ca_{3}$ $P_{2}$ − фосфид кальция
5. Запишите формулы хлоридов − бинарных соединений элементов с одновалентным хлором: углерода (IV), калия, азота (III), меди (I), меди (II), железа (II), железа (III), свинца (II).
Ответ:
$CCl_{4}$ − хлорид углерода (IV)KCl − хлорид калия$NCl_{3}$ − хлорид азота (III)CuCl − хлорид меди (I)$CuCl_{2}$ − хлорид меди (II)$FeCl_{2}$ − хлорид железа (II)$FeCl_{3}$ − хлорид железа (III)$PbCl_{2}$ − хлорид свинца (II)
Примените свои знания
6. Запишите формулы фосфатов − соединений металлов (натрия, кальция, алюминия) с группой атомов остатка фосфорной кислоты $H_{3}$ $PO_{4}$.
Ответ:
$Na_{3}$ $PO_{4}$ − фосфат натрия$Ca_{3}$ $(PO_{4}$ $)_ {2}$ − фосфат кальция$Al_{3}$ $(PO_{4}$ $)_{2}$ − фосфат алюминия
7. Запишите формулы гидроксидов металлов − соединений металлов (натрия, кальция, алюминия) с одновалентной группой атомов − OH (гидроксильной группой).
Ответ:
NaOH − гидроксид натрия$Ca(OH)_ {2}$ − гидроксид кальция$Al(OH)_{3}$ − гидроксид алюминия
Используйте дополнительную информацию
8. Соберите из пластилина и спичек модели молекул: воды, аммиака, метана, углекислого газа.
Ответ:
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.Молекула аммиака состоит из трех атомов водорода и одного атома азота.Молекула метана состоит из четырех атомов водорода и одного атома углерода.Молекула углекислого газа состоит из двух атомов кислорода и одного атома углерода.
9. Подготовьте сообщение о развитии представлений о валентности.
Ответ:
Понятие валентности формировалось вместе с понятием химической связи, и его содержание неоднократно расширялось и изменялось.В начале 19 века Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с определенным числом атомов другого элемента. Позже стало ясно, что число таких связей не превышает определённой величины и зависит от природы атома.В 1916 Льюис сказал, что химическая связь осуществляется парой электронов, принадлежащих одновременно обоим взаимодействующим атомам. В 1917 В. Коссель выдвинул гипотезу, согласно которой электронная пара связи переходит целиком к одному из атомов с образованием ионной пары катион — анион. Согласно обеим гипотезам, валентность атома в соединении стала определяться числом его неспаренных электронов, участвующих в связях, а максимальная валентность — полным числом электронов в валентной оболочке атома, то есть номером группы.
-
Назад
-
Вперед
§2. Атомы в космосе, на Земле и в организме
Вопросы перед параграфом
Задание №1
Каких атомов больше всего во Вселенной?
Ответ
В нашей галактике Млечный путь (рис.10) доля атомов водорода составляет 92,3% от общего числа числа атомов, на втором месте находится гелий − 7,5 %Рис. 10 Спиральная галактика − Млечный путьВ Солнечной системе доля атомов водорода немного меньше, чем в галактике − 91%, а доля атомов гелия выше − 8,9%.Два этих «космических» элемента − Водород и гелий − и составляют основную массу нашей Вселенной.
Задание №2
В каких веществах эти атомы есть на Земле?
Ответ
Водород (H) есть в:1) воде ($H_{2}O$)2) органических соединениях (например: глюкоза − $C_{6}H_{12}O_{6}$)3) кислотах (например: серная кислота − $H_{2}SO_{4}$)Гелий (He) − это инертный газ, который не вступает в реакцию с другими веществами. Его можно найти только в чистом виде.
Задание №3
Какие элементы есть и на Солнце, и в живых организмах?
Ответ
И на Солнце, и в живых организмах есть:1) водород ( H )2) кислород ( O )3) кальций ( Ca )4) углерод ( C )5) железо ( Fe )
Проблемный вопрос
Задание №1
Как узнали состав Вселенной; земной коры?
Ответ
Состав Вселенной и земной коры узнали с помощью гамма−спектроскопии.Планеты и астероиды начинают излучать в гамме под воздействием бомбардировки более массивных частиц: высокоэнергетичных протонов, альфа− бета− лучей и нейтронов. Заряженные частицы ударяют в поверхностный грунт и тот начинает излучать в гамме. И, что характерно, каждый химический элемент излучает в своем диапазоне. То есть, нам достаточно провести гамма−спектрометром над поверхностью, чтобы понять из чего она состоит.
Вопросы и задания
Задание №1
Назовите самый распространённый элемент:а) во Вселеннойб) на Землев) в человеческом организме.
Ответ
а) Водород (H)б) Кислород (O)в) Водород (H)
Задание №2
Почему в Солнечной системе содержание гелия выше, чем во Вселенной в целом?
Ответ
На Солнце в результате ядерной реакции атомы водорода непрерывно превращаются в атомы гелия.
Задание №3
Атомов какого элемента больше всего:а) в ядре Землиб) в земной коре?
Ответ
а) В ядре Земли больше всего атомов железа (Fe).б) В земной коре больше всего атомов кислорода (O).
Задание №4
Химическая формула одного из минералов, входящих в состав мантии Земли, $Mg_{2}SiO_{4}$. Во сколько раз число атомов кислорода в этом минерале превышает число атомов: а) магния; б) кремния?
Ответ
а) Количество атомов кислорода в данном минерале превышает число атомов магния в 2 раза.б) Количество атомов кислорода в данном минерале превышает число атомов кремния в 4 раза.
Задание №5
Шпинель — минерал, входящий в состав земной коры. Шпинель состоит из магния, алюминия и кислорода. Атомов магния в 2 раза меньше, чем атомов алюминия, а последних — в 2 раза меньше, чем атомов кислорода. Напишите химическую формулу шпинели.
Ответ
Химическая формула шпинели − $MgAl_{2}O_{4}$
Задание №6
Используя свои знания по биологии, назовите по одному веществу в человеческом организме, в состав которых входят атомы элементов C, N, P, S, Fe.
Ответ
C ― гликогенN ― глицинP ― гидроксиапатитS ― кератинFe ― гемоглобин
Задание №7
Используя приведённый ниже перечень, заполните таблицу, описывающую содержание элементов в организме человека.
«Элементы жизни» Макроэлементы Микроэлементы Отсутствует в организме
Элементы: H, He, C, N, O, Na, Mg, Si, P, S, K, Zn, I.
Ответ
«Элементы жизни» Макроэлементы Микроэлементы Отсутствует в организмеH, C, N, O Na, Mg, P, S, K Si, Zn, I He
-
Назад
-
Вперед
