ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 4.6: Ионная химическая связь и ионные кристаллические решётки

Для выполнения задания необходимо вспомнить механизм образования ионов: атомы металлов отдают электроны, превращаясь в катионы с положительным зарядом, а атомы неметаллов принимают электроны, образуя анионы с отрицательным зарядом. Заряд иона равен числу отданных или принятых электронов (с учётом знака).

Разберём каждый пункт по отдельности:

• а) Барий (Ba) — металл II группы. Чтобы стать ионом Ba²⁺, он должен отдать 2 электрона. Схема: Ba-2e→Ba²⁺. Пропущенный символ: 2 .
• б) Бром (Br) — галоген VII группы. Для образования аниона Br^- ему нужно принять 1 электрон. В схеме пропущено действие «принимает» и количество электронов. Обычно такие схемы записывают как Br+1e→Br^-. Если вопросительный знак стоит только перед e, то там цифра 1 . Однако в условии написано «Br ... ?ē», где многоточие может означать оператор. Стандартная запись принятия: Br+e→Br^-. Здесь пропущен знак «+» и число «1». Но так как вопросительный знак один, скорее всего, подразумевается количество электронов. Так как заряд -1, принято 1 электрон. Ответ: + (если вопрос про оператор) или 1 (если про число). Учитывая формат «?ē», чаще всего спрашивают число. Но в условии есть многоточие. Давайте посмотрим на аналогию с пунктом а). Там было «- ?ē». Здесь «... ?ē». Вероятно, нужно вписать и знак, и число, но вопросительный знак один. Скорее всего, имеется в виду +1 или просто + , если число 1 опускается. В школьной практике часто пишут Br+e. Если нужно заменить именно «?», то это 1 , а многоточие заменяем на + . Но задание говорит «заменив вопросительный знак». Значит, в месте вопроса должна быть цифра или знак. Для Br^- нужен 1 электрон. Запись: Br+1e→Br^-. Вопросительный знак заменяем на 1 (при условии, что многоточие уже подразумевает плюс, или же мы должны дописать плюс). Посмотрим на другие пункты. В пункте в) «? - 2ē». Там вопрос вместо элемента. В пункте д) «Fe?». Там вопрос вместо заряда исходного иона. В пункте б) структура «Br ... ?ē». Многоточие — это место для оператора (+/-), а ? — для числа. Или наоборот? Обычно схема: Атом [оператор] n e -> Ион. Если ? стоит перед e, то это число. Значит, ответ 1 . А многоточие нужно заменить на + . Но инструкция: «заменив вопросительный знак на соответствующий символ». Возможно, в оригинале учебника там был пробел или точка. Допустим, нам нужно найти недостающее число электронов. Для Br- это 1.
• в) Получаем ион Sr²⁺. Стронций — металл II группы. Он отдаёт 2 электрона. Исходное вещество — нейтральный атом стронция. Схема: Sr-2e→Sr²⁺. Вместо вопросительного знака подставляем символ элемента: Sr .
• г) Серa (S) принимает 2 электрона. Приобретение двух отрицательно заряженных частиц приводит к появлению у атома заряда -2. Схема: S+2e→S^2-. Вместо вопросительного знака подставляем заряд: 2- .
• д) Железо теряет 1 электрон (-e), превращаясь в ион Fe³⁺. Если после потери одного электрона получился заряд +3, то исходный ион имел заряд +4. Схема: Fe⁴⁺-e→Fe³⁺. Вместо вопросительного знака подставляем заряд исходного иона: 4+ .

Проверка результатов:

1. Ba⁰-2e^-→Ba²⁺ (баланс заряда: 0-(-2)=+2, верно).
2. Br⁰+1e^-→Br^- (баланс заряда: 0+(-1)=-1, верно).
3. Sr⁰-2e^-→Sr²⁺ (баланс заряда: 0-(-2)=+2, верно).
4. S⁰+2e^-→S^2- (баланс заряда: 0+(-2)=-2, верно).
5. Fe⁴⁺-1e^-→Fe³⁺ (баланс заряда: +4-(-1)=+5? Нет. Ошибка в логике проверки баланса при вычитании электрона. Физический смысл: из системы уходит электрон (заряд -1). Заряд системы меняется на +1. Было X, стало X+1. Нам нужно получить +3. Значит X+1=3⇒X=2. Подождите. Fe²⁺-e^-→Fe³⁺. Проверим: слева заряд +2, справа +3. Электрон имеет заряд -1. Уравнение сохранения заряда: Z_left=Z_right+Z_electron. Z(Fe^x)=Z(Fe³⁺)+(-1). x=3-1=2. То есть исходный ион Fe²⁺. Давайте пересмотрим пункт д). Fe?-e→Fe³⁺. Если мы забираем электрон (отрицательную частицу), остаток становится более положительным. Чтобы получить +3, нужно было иметь +2. 2-(-1)? Нет, математически: Заряд слева минус заряд электрона равен заряду справа? Нет. Это реакция окисления. Feⁿ⁺→Fe³⁺+e^-. Тогда n=3+(-1)=2. Или в форме записи условия: Fe²⁺-e^-→Fe³⁺. Да, это верно. Я ошибся в предыдущем абзаце, написав 4+. Исправляем: чтобы получить Fe³⁺ из Fe^? потеряв 1 электрон, исходный заряд должен быть +2. Потому что +2-(-1) не работает как арифметика вычитания заряда частицы из общего баланса напрямую без учета знака операции. Проще: Потеря электрона увеличивает заряд на 1. Если конечный заряд +3, то начальный был 3-1=2. Ответ: 2+ .