ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 4.2: Ионная химическая связь и ионные кристаллические решётки

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо вспомнить определение процесса окисления с точки зрения электронного строения атомов. Окисление — это процесс отдачи электронов. Нужно определить, какой заряд приобретает частица после потери отрицательно заряженных электронов и как такие частицы называются в химии.

Вычисление и обоснование:

Атом в нейтральном состоянии содержит равное количество протонов (положительный заряд ядра) и электронов (отрицательный заряд электронной оболочки). При окислении атом теряет один или несколько электронов. Поскольку число положительных протонов остаётся неизменным, а число отрицательных электронов уменьшается, суммарный заряд частицы становится положительным.

Частицы с положительным зарядом, образующиеся при отдаче электронов, называются катионами . Таким образом, тип частиц, возникающих при окислении атомов, — это катионы.

Классификация по группам:

Катионы классифицируют по нескольким признакам. Наиболее распространённая школьная классификация делит их на две основные группы:

• Простые катионы — состоят из одного атома элемента. Например, ионы металлов: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Fe²⁺, Cu²⁺. Они образуются при окислении соответствующих простых веществ-металлов.
• Сложные катионы — состоят из нескольких атомов различных элементов, связанных ковалентными связями, но имеющих общий положительный заряд. Примеры: ион аммония NH+4, гидроксоний H₃O⁺.

Также катионы можно классифицировать по заряду (однозарядные, двухзарядные и т.д.) или по происхождению (металлические, неметаллические).

Проверка:

Проверим логику на примере натрия. Атом натрия Na имеет конфигурацию 1s²2s²2p⁶3s¹. При окислении он теряет один электрон (3s¹), превращаясь в ион Na⁺ с устойчивой конфигурацией инертного газа неона. Заряд стал положительным, частица является катионом. Это соответствует определению окисления как процесса отдачи электронов. Классификация верна: Na⁺ — простой катион.