Типовые задачи с решениями

Задача № 1

Установите соответствие между веществом и типом его кристаллической решетки:

Вещество Типы кристаллической решетки

1) СО₂ А) атомная

2) SiO₂ Б) ионная

3) Na₂O В) металлическая

4) KNO₃ Г) молекулярная

5) Na

Решение:

1. Кристаллические решетки различаются по видам химических частиц, находящихся в узлах решетки. Узлы молекулярной кристаллической решетки образованы молекулами. Поскольку межмолекулярные силы слабы, вещества с молекулярной решеткой летучи, легкоплавки. Молекулярную решетку имеет СО₂ (Ответ Г).

2. В атомных решетках атомы связаны ковалентной связью. Атомная решетка может быть построена атомами одного элемента (для простого вещества) или чередующимися атомами различных элементов (для сложных веществ). Вещества с атомной решеткой твердые, тугоплавкие, практически нерастворимые в воде. Примером вещества с атомной решеткой является SiO₂ (Ответ А).

3. Ионная решетка состоит из ионов противоположного знака. Ионы могут быть простыми (кристалл Na₂O) и сложными (кристалл KNO₃) (Ответ Б).

4. Металлическая решетка состоит из атомов и положительно заряженных ионов металлов (Na) – (Ответ В).

Ответ:

1	2	3	4	5
Г	А	Б	Б	В

Задача № 2

Между молекулами каких из перечисленных веществ образуются водородные связи?

1) сероводород 2) бромоводород 3) вода 4) метан

Решение:

Водородная связь образуется между водородсодержащими молекулами самых электроотрицательных элементов (F, O, N). Следовательно, чтобы образовалась водородная связь, атом водорода должен быть связан с атомом фтора, кислорода или азота.

1. Изобразим строение молекул перечисленных веществ:

1) 2) 3) 4)

2. Сравнивая строение веществ, видим, что только в молекуле воды атомы водорода связаны с атомом кислорода, поэтому между молекулами воды образуется водородная связь:

Ответ: вода.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. Из каких ионов состоят следующие вещества: CaS, KBr, Na₂S, CsF, Al₂O₃? Представьте схему образования этих молекул.

2. Какой тип связи образуется между атомами с зарядом ядра +19 и +9? Представьте схему образования этой молекулы.

3. Каждый из перечисленных ниже элементов способен образовывать ионы в химических реакциях. С помощью ПСЭ предскажите заряды наиболее распространенных ионов лития (Li), стронция (Sr), алюминия (Al), титана (Ti). Ответ обоснуйте.

4. Установите соответствие между веществом и типом его кристаллической решетки, ответ поясните:

Вещество Типы кристаллической решетки

1) С(алмаз) А) атомная

2) С₂Н₅ОН Б) ионная

3) CaO В) металлическая

4) K₂SO₄ Г) молекулярная

5) Fe

5. Изобразите схему образования частиц: (HF)₆, (H₂O)₃. Укажите типы связи в этих частицах.

6. Как изменяется температура кипения в ряду HF, НСl, HBr, HI? Ответ поясните.

7. Составьте электронные и электронографические формулы самых активных металла и неметалла 3-го периода. Предложите схему взаимодействия этих элементов. Определите тип химической связи.

Дополнительные задания

1. Элементы O, Na, Al, Mg, F разделите на доноры и акцепторы электронов. Сколько электронов нужно отдать или принять каждому из них, чтобы приобрести электронную оболочку благородного газа неона? Напишите символы соответствующих ионов этих элементов.

2. Атом превращается в ион, если принимает или отдает электроны с внешней оболочки. Напишите электронные формулы элементов с зарядами ядер z = 3 и z = 9. Руководствуясь правилом октета, ответьте на вопрос: какой из этих элементов склонен образовывать отрицательно заряженные, а какой – положительно заряженные ионы?

3. Даны элементы с зарядами ядер z = 7 и z = 15. Который из них лучший акцептор электронов?

4. В чем сходство и различие в строении хлорида натрия и хлорида аммония? Как на основе электронной теории объяснить форму молекулы аммиака и иона аммония?

5. Даны вещества: фторид калия, серебро, алмаз, ромбическая сера, лёд, оксид натрия, «сухой лёд» (твердый СО₂), графит, железо, гидрид натрия. Среди них укажите вещества с атомной, молекулярной, ионной и металлической кристаллическими решетками.