Определите число электронов в ионах "Аl3+, Са2+, S2-, СI-, F-,Na+". Приведите примеры соединений, состоящих из этих ионов. Электронейтральные атомы каких хими ческих элементов…

Задача решается для химии 10-го класса с целью понимания и применения понятий ионов, заряда ионной связи, а также связи между количеством электронов и благородными газами.

1. Число электронов в данных ионах (практическое правило: число электронов сохраняется как у иона, т.е. у иона может быть как меньше, так и больше электронов по сравнению с нейтральным атомом).

• Al3+ (алюминий с зарядом +3): нейтральный Al имеет 13 электронов. Удаляются 3 электрона → 13 − 3 = 10 электронов. Al3+ имеет 10 электронов.
• Ca2+ (кальций с зарядом +2): нейтральный Ca имеет 20 электронов. Удаляются 2 электрона → 20 − 2 = 18 электронов. Ca2+ имеет 18 электронов.
• S2- (сера с зарядом −2): нейтральная S имеет 16 электронов. Приобретает 2 электрона → 16 + 2 = 18 электронов. S2- имеет 18 электронов.
• Cl- (хлор с зарядом −1): нейтральный Cl имеет 17 электронов. Приобретает 1 электрон → 17 + 1 = 18 электронов. Cl- имеет 18 электронов.
• F- (фтор с зарядом −1): нейтральный F имеет 9 электронов. Приобретает 1 электрон → 9 + 1 = 10 электронов. F- имеет 10 электронов.
• Na+ (натрий с зарядом +1): нейтральный Na имеет 11 электронов. Удаляет 1 электрон → 11 − 1 = 10 электронов. Na+ имеет 10 электронов.

Итого:

• Al3+ → 10 электронов
• Ca2+ → 18 электронов
• S2- → 18 электронов
• Cl- → 18 электронов
• F- → 10 электронов
• Na+ → 10 электронов

2. Примеры соединений, состоящих из этих ионов (типичные ионные соединения)

• Al3+ с F-: AlF3

• Al3+ с Cl-: AlCl3

• Al3+ с S2-: Al2S3

• Ca2+ с Cl-: CaCl2

• Ca2+ с F-: CaF2

• Ca2+ с S2-: CaS

• Na+ с Cl-: NaCl

• Na+ с F-: NaF

• Na+ с S2-: Na2S

Краткое объяснение: в соединениях ионы соединяются в кисло-щелочной (ионной) связи так, чтобы суммарный заряд равнялся нулю. Приведённые формулы соответствуют массовым соотношениям зарядов.

3. Электронейтральные атомы, имеющие такое же число электронов, как указанные ионы

• 10 электронов: элемент с нейтральным атомом, который имеет 10 электронов — неон (Ne), Z = 10.
• 18 электронов: элемент с нейтральным атомом, который имеет 18 электронов — аргон (Ar), Z = 18.

Итак, нейтральные атомы с тем же числом электронов, что и данные ионы, будут:

• 10 электронов: Ne (неон)
• 18 электронов: Ar (аргон)

Если нужно, могу дополнительно привести электронные конфигурации или расписать балансировку ионов в конкретных примерах.