ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 4.3: Ионная химическая связь и ионные кристаллические решётки

План решения:

• Вспомним процесс восстановления атомов с точки зрения изменения степени окисления и электронного баланса.
• Определим тип частиц, образующихся при принятии электронов нейтральным атомом.
• Приведём классификацию этих частиц по заряду (катионы и анионы) и составу (простые и сложные).

Вычисление и обоснование:

Процесс восстановления в химии определяется как присоединение электронов. Если нейтральный атом принимает один или несколько электронов, его общий заряд становится отрицательным, так как число электронов начинает превышать число протонов в ядре. Таким образом, при восстановлении атомов возникают отрицательно заряженные ионы — анионы .

Классификация ионов (включая возникшие анионы) обычно строится по двум основным признакам:

1. По знаку заряда:
   • Катионы (+): положительные ионы, образующиеся при окислении (отдаче электронов). Пример: Na⁺, Ca²⁺.
   • Анионы (-): отрицательные ионы, образующиеся при восстановлении (принятии электронов). Именно они являются ответом на первую часть вопроса. Примеры: Cl^-, O^2-.
2. По составу:
   • Простые (одноатомные) : состоят из одного атома. Примеры: F^-, S^2-.
   • Сложные (многоатомные) : состоят из группы атомов, связанных ковалентной связью, но имеющих общий заряд. Примеры: сульфат-ион SO2-4, нитрат-ион NO-3, гидроксид-ион OH^-.

Проверка:

Рассмотрим пример реакции образования ионной связи: взаимодействие натрия и хлора. Атом хлора (Cl⁰) принимает один электрон, превращаясь в хлорид-ион (Cl^-). Степень окисления меняется с 0 до -1, что соответствует процессу восстановления. Полученная частица является анионом. Классификация верна: это простой одноатомный анион. Аналогично, при восстановлении серы до сульфида (S^2-) мы получаем простой анион, а при образовании карбонат-иона (CO2-3) из углерода и кислорода (в контексте сложных ионов) — сложный анион. Логика непротиворечива.