Из предложенного перечня выберите вещества, которые будут реагировать с оксидом кремния (II) при комнатной температуре. * гидроксид натрия плавиковая кислота гидроксид бария кислород серводородная кислота
Mn в соединении марганцовки KMnO4 имеет степень окисления +7 (O4 имеет всегда -2, а K - щелочной металл 1 группы, имеет всегда степень окисления +1). S в соединении сероводородной кислоты Н2S имеет степень окисления -2 (Н всегда имеет степень окисления +1). N в соединении азотной кислоты НNO3 имеет степень окисления +5. Mn в соединении является окислителем за счёт того, что в данном соединении MnO4 - анион. В очень редких случаях является восстановителем. Пример: MnO(г) (в зависимости от условий протекания реакции.) S в данном соединении является окислителем по той же причине. НО! Для серы характерны больше восстановительные свойства, так как степень окисления в некоторых соединениях +4 или +6 - значительно больше минимально возможной (-2). N в данном соединении является окислителем (NO3 - анион). Также может быть восстановителем в соединении N2 + 2O2 => 2NO2. Na2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + NaNO3 + Na2SO4 + H2O. Степень окисления изменились у: N(+3) -> (-2e) N(+5): восстановитель; Сr2(+6) -> (+6e) Cr2(+3): окислитель. (Cr2 записан в виде молекулы, значит, число отдаваемых/принимаемых электронов удваивается). Общекратное 2 и 6: 6. Коэффициент N = 6/2 = 3; Cr2 = 6/6 = 1. Желательно начинать уравнивать с правой части. Na2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4 => Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + Na2SO4 + H2O. KMnO4 + KI + H2SO4 -> MnSO4 + K2SO4 + H2O + I2. Степень окисления изменилась у: Mn(+7) -> (+5e) Mn(+2): окислитель; I(-1) -> (-2e) I2(0): восстановитель. Общекратное 5 и 2: 10. Коэффициент Mn = 10/5 = 2; I = 10/2 = 5. KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 => 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O + 5I2. MnO2 + KClO3 + KOH -> K2MnO4 + KCl + H2O. Степень окисления изменилась у: Mn(+4) -> (-2e) Mn(+6): восстановитель; Cl(+5) -> (+6e) Cl(-1): окислитель. Общекратное 2 и 6: 6. Коэффициент Mn = 6/2 = 3; Cl = 6/6 = 1. 3MnO2 + KClO3 + 6KOH => 3K2MnO4 + KCl + 3H2O.
У твердих речовинах частинки розташовані у просторі суворо закономірно для кожної речовини. Щоб якось уявити цю закономірність, у тривимірному просторі подумки об'єднай центри молекул прямими лініями, які перетинаються. При цьому утвориться просторовий каркас, який називають кристалічними ґратками. Місця, в яких лінії перетинаються, називають вузлами кристалічних ґраток. Залежно від природи частинок, що містяться у вузлах кристалічних ґраток, розрізняють йонні, атомні, молекулярні кристалічні ґратки. Відомі ще й. металічні кристалічні ґратки, їх вивчатимеш пізніше .
Йонні кристалічні ґратки. Типовим представником сполук з йонним типом кристалічних ґраток є натрій хлорид NaCl. Його кристалічні ґратки утворені йонами Натрію Na+ та йонами Хлору Сl-, які почергово розміщуються у вузлах ґраток . Иони утримуються один з одним силами притягання, і кристал солі є ніби єдиним цілим.
Оскільки в кристалі сили притягання поширюються однаково в усіх напрямках, йони Натрію і Хлору сполучаються дуже міцно, хоча кожний із них не зафіксований нерухомо. Иони безперервно здійснюють теплові коливання навколо свого положення в ґратках. Міцність йонних кристалів залежить також і від заряду та радіуса йонів. Однак їх поступальний рух уздовж ґраток не відбувається, тому всі речовини з йонним зв'язком за стандартної температури — тверді (кристалічні), з досить високою температурою плавлення і ще вищою — кипіння.
Молекул у йонних кристалах немає, є тільки йони. Лише у газуватому стані (пара) натрій хлорид існує у вигляді молекул NaCl. Подібно до натрій хлориду майже всі солі, основні оксиди, гідроксиди складаються не з молекул, а з йонів. Зверни увагу, хімічні формули йонних сполук передають лише співвідношення позитивно і негативно заряджених йонів у кристалічних ґратках. Йонні сполуки в цілому електронейтральні. Наприклад, згідно з формулою йонного кристала CaF2 співвідношення позитивно заряджених йонів Са2+ і негативно заряджених йонів F- у ґратках дорівнює 1:2. Оскільки кожні два позитивні заряди Са2+ нейтралізуються двома негативними зарядами 2F-, то речовина CaF2 — електронейтральна.
Хоча реальних молекул у йонних кристалах не існує, для однаковості з ковалентними речовинами прийнято за до формул NaCl, CaF2тощо передавати найпростіший склад йонної речовини та характеризувати її також певним значенням відносної молекулярної (формульної) маси на підставі її формульного складу. А поняття про валентність як певне число ковалентних зв'язків до йонних сполук застосувати неможливо (тому й будемо говорити про ступінь окиснення елементів).
Атомні кристалічні ґратки. У вузлах атомних кристалічних ґраток містяться окремі атоми, сполучені між собою ковалентними зв'язками. Такі кристалічні ґратки має алмаз . У його кристалі кожний атом Карбону сполучений ковалентними зв'язками з чотирма сусідніми атомами Карбону, тобто утворює чотири спільні електронні пари. Ось чому можна говорити, що Карбон — чотиривалентний елемент.
-4 +1 +4 -2 Ступінь окиснення Карбону також -4 або +4, залежно від того, з яким елементом він взаємодіє — СН4, СО2.
Алмаз та інші речовини, які мають атомні кристалічні ґратки, характеризуються великою твердістю, дуже високими температурами плавлення і кипіння, вони практично не розчиняються в жодних розчинниках, не проводять електричний струм, оскільки вільних електронів немає, всі 4 валентні електрони беруть участь в утворенні ковалентних зв'язків. Атомні ґратки мають лише деякі речовини у твердому стані (силіцій Si, бор В, силіцій(IV) оксид SiO2, силіцій(ІV) карбід SiC та ін.).
Молекулярні кристалічні ґратки. У вузлах молекулярних кристалічних ґраток містяться молекули як неполярні, так і полярні. Наприклад, у вузлах кристалічних ґраток йоду містяться молекули йоду І2 (мал. 19). Сили міжмолекулярної взаємодії, так звані сили Ван-дер-Ваальса, значно слабкіші за сили ковалентного зв'язку. Тому речовини з молекулярними ґратками мають невелику твердість, вони легкоплавкі і леткі. До таких речовин належать, наприклад, йод, нафтален, бром, вода, спирт, хлор, амоніак NH3, метан СН4.
Отже, будова речовини та її властивості пов'язані. Тому якщо відома будова речовини, можна прогнозувати її властивості, і навпаки, якщо відомі властивості речовини, можна робити висновки про її будову.
S в соединении сероводородной кислоты Н2S имеет степень окисления -2 (Н всегда имеет степень окисления +1).
N в соединении азотной кислоты НNO3 имеет степень окисления +5.
Mn в соединении является окислителем за счёт того, что в данном соединении MnO4 - анион. В очень редких случаях является восстановителем. Пример: MnO(г) (в зависимости от условий протекания реакции.)
S в данном соединении является окислителем по той же причине. НО! Для серы характерны больше восстановительные свойства, так как степень окисления в некоторых соединениях +4 или +6 - значительно больше минимально возможной (-2).
N в данном соединении является окислителем (NO3 - анион). Также может быть восстановителем в соединении N2 + 2O2 => 2NO2.
Na2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + NaNO3 + Na2SO4 + H2O.
Степень окисления изменились у:
N(+3) -> (-2e) N(+5): восстановитель;
Сr2(+6) -> (+6e) Cr2(+3): окислитель. (Cr2 записан в виде молекулы, значит, число отдаваемых/принимаемых электронов удваивается).
Общекратное 2 и 6: 6.
Коэффициент N = 6/2 = 3;
Cr2 = 6/6 = 1.
Желательно начинать уравнивать с правой части.
Na2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4 => Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + Na2SO4 + H2O.
KMnO4 + KI + H2SO4 -> MnSO4 + K2SO4 + H2O + I2.
Степень окисления изменилась у:
Mn(+7) -> (+5e) Mn(+2): окислитель;
I(-1) -> (-2e) I2(0): восстановитель.
Общекратное 5 и 2: 10.
Коэффициент Mn = 10/5 = 2;
I = 10/2 = 5.
KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 => 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O + 5I2.
MnO2 + KClO3 + KOH -> K2MnO4 + KCl + H2O.
Степень окисления изменилась у:
Mn(+4) -> (-2e) Mn(+6): восстановитель;
Cl(+5) -> (+6e) Cl(-1): окислитель.
Общекратное 2 и 6: 6.
Коэффициент Mn = 6/2 = 3;
Cl = 6/6 = 1.
3MnO2 + KClO3 + 6KOH => 3K2MnO4 + KCl + 3H2O.
У твердих речовинах частинки розташовані у просторі суворо закономірно для кожної речовини. Щоб якось уявити цю закономірність, у тривимірному просторі подумки об'єднай центри молекул прямими лініями, які перетинаються. При цьому утвориться просторовий каркас, який називають кристалічними ґратками. Місця, в яких лінії перетинаються, називають вузлами кристалічних ґраток. Залежно від природи частинок, що містяться у вузлах кристалічних ґраток, розрізняють йонні, атомні, молекулярні кристалічні ґратки. Відомі ще й. металічні кристалічні ґратки, їх вивчатимеш пізніше .
Йонні кристалічні ґратки. Типовим представником сполук з йонним типом кристалічних ґраток є натрій хлорид NaCl. Його кристалічні ґратки утворені йонами Натрію Na+ та йонами Хлору Сl-, які почергово розміщуються у вузлах ґраток . Иони утримуються один з одним силами притягання, і кристал солі є ніби єдиним цілим.
Оскільки в кристалі сили притягання поширюються однаково в усіх напрямках, йони Натрію і Хлору сполучаються дуже міцно, хоча кожний із них не зафіксований нерухомо. Иони безперервно здійснюють теплові коливання навколо свого положення в ґратках. Міцність йонних кристалів залежить також і від заряду та радіуса йонів. Однак їх поступальний рух уздовж ґраток не відбувається, тому всі речовини з йонним зв'язком за стандартної температури — тверді (кристалічні), з досить високою температурою плавлення і ще вищою — кипіння.
Молекул у йонних кристалах немає, є тільки йони. Лише у газуватому стані (пара) натрій хлорид існує у вигляді молекул NaCl.
Подібно до натрій хлориду майже всі солі, основні оксиди, гідроксиди складаються не з молекул, а з йонів.
Зверни увагу, хімічні формули йонних сполук передають лише співвідношення позитивно і негативно заряджених йонів у кристалічних ґратках. Йонні сполуки в цілому електронейтральні. Наприклад, згідно з формулою йонного кристала CaF2 співвідношення позитивно заряджених йонів Са2+ і негативно заряджених йонів F- у ґратках дорівнює 1:2. Оскільки кожні два позитивні заряди Са2+ нейтралізуються двома негативними зарядами 2F-, то речовина CaF2 — електронейтральна.
Хоча реальних молекул у йонних кристалах не існує, для однаковості з ковалентними речовинами прийнято за до формул NaCl, CaF2тощо передавати найпростіший склад йонної речовини та характеризувати її також певним значенням відносної молекулярної (формульної) маси на підставі її формульного складу. А поняття про валентність як певне число ковалентних зв'язків до йонних сполук застосувати неможливо (тому й будемо говорити про ступінь окиснення елементів).
Атомні кристалічні ґратки. У вузлах атомних кристалічних ґраток містяться окремі атоми, сполучені між собою ковалентними зв'язками. Такі кристалічні ґратки має алмаз . У його кристалі кожний атом Карбону сполучений ковалентними зв'язками з чотирма сусідніми атомами Карбону, тобто утворює чотири спільні електронні пари. Ось чому можна говорити, що Карбон — чотиривалентний елемент.
-4 +1 +4 -2
Ступінь окиснення Карбону також -4 або +4, залежно від того, з яким елементом він взаємодіє — СН4, СО2.
Алмаз та інші речовини, які мають атомні кристалічні ґратки, характеризуються великою твердістю, дуже високими температурами плавлення і кипіння, вони практично не розчиняються в жодних розчинниках, не проводять електричний струм, оскільки вільних електронів немає, всі 4 валентні електрони беруть участь в утворенні ковалентних зв'язків. Атомні ґратки мають лише деякі речовини у твердому стані (силіцій Si, бор В, силіцій(IV) оксид SiO2, силіцій(ІV) карбід SiC та ін.).
Молекулярні кристалічні ґратки. У вузлах молекулярних кристалічних ґраток містяться молекули як неполярні, так і полярні. Наприклад, у вузлах кристалічних ґраток йоду містяться молекули йоду І2 (мал. 19). Сили міжмолекулярної взаємодії, так звані сили Ван-дер-Ваальса, значно слабкіші за сили ковалентного зв'язку. Тому речовини з молекулярними ґратками мають невелику твердість, вони легкоплавкі і леткі. До таких речовин належать, наприклад, йод, нафтален, бром, вода, спирт, хлор, амоніак NH3, метан СН4.
Отже, будова речовини та її властивості пов'язані. Тому якщо відома будова речовини, можна прогнозувати її властивості, і навпаки, якщо відомі властивості речовини, можна робити висновки про її будову.