1. Определите число электронов в атомах азота, кислорода и углерода.
2. Определите число электронов в ионах Al3+, Ca2+, S2, CI, F, Na⁺. Приведите при-меры соединений, состоящих из этих ионов. Электронейтральные атомы каких хими-ческих элементов будут содержать такое же число электронов?
Вот подробное решение по задаче.
1) Определение числа электронов в атомах N, O и C (нейтральные атомы)
- Общий принцип: для нейтрального атома число электронов равно его зарядному номеру (атомному номеру) Z.
- Азот (N): Z = 7 → число электронов = 7.
- Кислород (O): Z = 8 → число электронов = 8.
- Углерод (C): Z = 6 → число электронов = 6.
Итого: N — 7 электронов, O — 8 электронов, C — 6 электронов.
2) Число электронов в ионах Al3+, Ca2+, S2-, Cl-, F-, Na+
- Принцип: число электронов в IEEE ионе равно Z минус заряд иона (для катионов, заряд положительный, вычитаем; для анионов, заряд отрицательный, прибавляем).
- Al3+ (Z = 13, заряд +3): 13 − 3 = 10 электронов.
- Ca2+ (Z = 20, заряд +2): 20 − 2 = 18 электронов.
- S2− (Z = 16, заряд −2): 16 + 2 = 18 электронов.
- Cl− (Z = 17, заряд −1): 17 + 1 = 18 электронов.
- F− (Z = 9, заряд −1): 9 + 1 = 10 электронов.
- Na+ (Z = 11, заряд +1): 11 − 1 = 10 электронов.
Итого:
- Al3+ → 10 электронов
- Ca2+ → 18 электронов
- S2− → 18 электронов
- Cl− → 18 электронов
- F− → 10 электронов
- Na+ → 10 электронов
3) Примеры соединений, состоящих из этих ионов
Укажем примеры ионных соединений, где ионы состоят из указанных вами видов:
- Al3+:
- Al2S3 (алюминий сульфид)
- AlCl3 (алюминий хлорид)
- AlF3 (алюминий фторид)
- Ca2+:
- CaCl2 (калций хлорид)
- CaF2 (калций фторид)
- CaS (калций сульид)
- S2−:
- Na2S (натрий сульфид)
- CaS (калций сульфид)
- Cl−:
- NaCl (натрий хлорид)
- CaCl2 (калций хлорид)
- К примеру, можно упомянуть и другие соли с Cl−, но здесь приведены базовые примеры.
- F−:
- NaF (натрий фторид)
- CaF2 (калций фторид)
- Na+:
- NaCl (натрий хлорид)
- NaF (натрий фторид)
- Na2S (натрий сульфид)
4) Элемент-аналоги по числу электронов (электронейтральные атомы с тем же числом электронов)
- Число электронов = 10:
- Соответствующий нейтральный элемент: неон (Ne).
- Ваша группа ионов с 10 электронами: Al3+, F−, Na+.
- Число электронов = 18:
- Соответствующий нейтральный элемент: аргон (Ar).
- Ваша группа ионов с 18 электронами: Ca2+, S2−, Cl−.
Кратко: 10 электронов соответствуют Ne, 18 электронов — Ar. Это означает, что ионы Al3+, F−, Na+ являются изовалентными с Ne, а Ca2+, S2−, Cl− — с Ar.
Если нужно, могу привести электронные конфигурации этих изоэлектронных пар и более подробные объяснения их стабильности.