Розв’язування

1. Яка кількість речовини метану містить-

ся у посудині такого об’єму за нормальних умов ?

n(CH₄) = ;

n(CH₄) = = 0,75 моль

2. Яке число молекул метану міститься у посудині такого

об’єму за н.у.?

n_A(X) = n(X)N_A

n_A(CH₄) = n(CH₄)6,0210²³

n_A(CH₄) = 0,756,0210²³ = 4,51510²³ (молекул)

3. Яка маса газу метану міститься у посудині такого об’єму

за н.у.?

m(CH₄) = n(CH₄)M(CH₄);

m(CH₄) = 0,7516 = 12 (г)

В.: n(CH₄)=0,75 моль,

n_A(CH₄)=4,51510²³ молекул,

m(CH₄)=12 г

Приклад 8. Пропишіть всі способи передачі будови атомів хімічних елементів Ванадію та Астату. Поясніть окисно-відновні властивості їх.

Способи передачі будови атома ванадію:

₂₃V  Умовна схема

2 8 11 2

1s²  2s² 2p⁶  3s² 3p⁶ 3d³  4s² −  Електронна (ідеальна) формула

1s²  2s² 2p⁶  3s² 3p⁶ 4s² 3d³  −  Електронна (реальна) формула

s

1  p − Електронно-графічна формула

2     d

3       

4 

Хімічний елемент ванадій (V) стоїть в періодичній таблиці (ПТ) у V групі, побічній підгрупі. Отже, атом ванадію має 5-ть валентних електронів, які розміщуються так: 2 ē на останньому 4s-паідрівні, решта валентних електронів (3 ē) − на передостанньому рівні, d-підрівні. Щоб набути благородно газову конфігурацію (8 ē на зовнішньому рівні) або навіть наблизитися до неї, атом ванадію може віддавати від 1 до 5 ē. При цьому він проявлятиме тільки відновні властивості. Тому електронейтральний атом ванадію може виступати в хімічних реакціях тільки відновником. Віддаючи свої валентні електрони у атома Ванадію ступінь окиснення підвищується від +1 до +5.

Способи передачі будови атома Астату:

₈₅Аt  Умовна схема

2 8 18 32 18 7

1s²  2s² 2p⁶  3s² 3p⁶ 3d¹⁰  4s² 4р⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴   5s² 5p⁶ 5d¹⁰   6s² 6p⁵− 

 Електронна формула (ідеальна форма)

1s²  2s² 2p⁶  3s² 3p⁶   4s² 3d³   4р⁶  5s²  4d¹⁰ 5p⁶  6s² 4f¹⁴  5d¹⁰  6p⁵− 

 Електронна формула (реальна форма)

s

1  p

2     d Електронно-графічна формула

3          f

4                

5         

6    

_{. .}

_{. .}

: At − Валентна схема

У електронейтрального атома Астату на зовнішньому рівні 7 ē (елемент VІІ групи, головної підгрупи). До благородно-газової конфігурації йому не вистачає 1 ē. Приєднуючи його, атом Астату набуває стану більшої стійкості та мінімуму енергії. При цьому ступінь окиснення стає найнижчою (−1). Астат проявляє при цьому властивості окисника. Але електро-нейтральний атом Астату має здатність (як і всі інші неметалічні елементи) здатність віддавати валентні електрони, проявляючи при цьому властивості відновника. Астат може віддавати від 1 до 7 ē. При цьому ступінь окиснення Астату підвищується від +1 до +7. Отже, віддаючи електрони, електронейтральний атом Aстату, виступає відновником. Ступінь окиснення електро-нейтрального атома Астату 0 є проміжною. Тому він під час окисно-відновних реакцій в залежності від умов проявляє властивості або окисника, або відновника.

Приклад 9. Опишіть будову атома хімічного елемента з протонним числом 7.

Протонне число вказує на порядковий номер елемента в ПТ. Так як протонне число 7, то і порядковий номер елемента в ПТ, становить 7. Це Нітроґен.

Протонне число 7 вказує, в ядрі атома Нітроґену 7 протонів. Так як атом − це електронейтральна частинка, то атом Нітроґену має 7 електронів, які рухаються навколо ядра.

Нітроґен є елементом другого періоду. Отже, атом має два енергетичні рівні. На 1-ому енергетичному рівні рухається 2 ē, на другому − 5 ē. Нітроґен − елемент головної підгрупи, V групи. Тому всі електрони зовнішнього рівня є валентними; вони приймають участь в утворенні хімічного зв’язку. Так як це неметалічний хімічний елемент, ступінь окиснення електронейт-рального атома становить 0. Це є проміжна ступінь окиснення для неметалів; в окисно-відновних реакціях (в залежності від умов реакції) він може виступати як окисником (приєднує 3 ē, набуває найнижчої ступені окиснення), так і відновником (віддавати від 1 до 5 ē, ступінь окиснення підвищується).

Приклад 10. Користуючись таблицею електронегативно-сті, визначте вид зв’язку в сполуках N₂O₅, At₂ та LiC1.

Щоб визначити вид зв’язку у сполуці, треба скористатися числовими значеннями відносних електронегативниностей еле-ментів, що входять у сполуку (див. табл. 2) та шкалою Поллінга.

Ш кала Поллінга:

∆ ВЕН 0 1,9 3,2

ковалентний йонний

полярний:

ковалентний

неполярний слабкополярний − ближче до 0;

сильнополярний − ближче до 1,9

N ₂O₅ − динітроґен пентаоксид

ВЕН(N) = 3,0 N

ВЕН(О) = 3,5

∆ВЕН(N−O) = 3,5 − 3,0 = 0,5 

Зв’язок − ковалентний N

слабкополярний

Аt₂ − астат At−At

ВЕН(At) = 2,2

∆ВЕН(At−At)=2,2−2,2=0.  Зв’язок − ковалентний неполярний

LiC1 − літій хлорид Li−C1

ВЕН(Li) = 1,0

ВЕН(C1) = 3,5

∆ВЕН(C1−Li) = 3,5−1,0 = 2,5.  Зв’язок − йонний

Приклад 11. Вкажіть формули оксидів та гідроксидів таких елементів як С1 (валентність Ш), Селен (вища валент-ність), Астат (валентність І) та Аурум (валентність Ш).

Формули оксиду та гідроксиду Хлору, в яких він проявляє валентність ІІІ, такі: С1₂О₃ (хлор(ІІІ) оксид) та С1(ОН)₃ (хлор(ІІІ) гідрооксид) або Н₃С1О₃ (тригідроґен триоксохлорат(ІІІ)). Оксид і гідроксид мають кислотний характер. Так як Хлор − неметалічний елемент, то гідроксид − нестійкий; з його молекули виштовхується молекула води і утворюється НС1О₂ (гідроґен діоксохлорат(ІІІ) або гідроґен хлорат(ІІІ)) − стійка форма хлоратної(ІІІ) кислоти.

Формули вищого оксиду та вищого гідроксиду Селену (тобто такі, в яких він проявляє свою вищу валентність, яка дорівнює номеру групи) такі: SеО₃ (селен(VІ) оксид, або селен триоксид, або селен оксид) та Sе(ОН)₆ (селен(VІ) гідро-оксид) або Н₆SеО₆ (гексагідроґен гексаоксоселен(VІ), або гексагідроґен гексаоксоселенат(VІ)). Оксид і гідроксид мають кислотний характер. Так як Селен − неметалічний елемент, то гідроксид − нестійкий; з його молекули виштовхується 2 моле-кули води і утворюється Н₂SеО₄ (дигідроген тетраоксо-селенат(VІ) або гідроґен селенат(VІ) − стійка форма селенатної кислоти.

Формули оксиду та гідроксиду Ауруму, в яких він проявляє валентність  ІІІ, такі: Au₂О₃ (аурум (ІІІ)  оксид) та Au(ОН)₃ (аурум (ІІІ) гідрооксид. Так як Аурум є металічним елементом, то його оксид і гідроксид мають основний характер.

Приклад  12. Наведіть схематично зображення будови гідроксидів Н₂SіО₃ та Со(OH)₂ за допомогою структурних формул. Вкажіть оксиди, які їм відповідають. Визначте валентність та ступінь окиснення атома елемента, який утворює гідроксид. Назвіть наведені гідроксиди та вкажіть їхню належність до класу неорганічних сполук.