ГДЗ Попель Хімія 8 клас §39 КРИСТАЛІЧНІ РЕЧОВИНИ Відповіді до підручника

© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене)

Думаймо

Скільки атомів найближче розташовані до кожного атома в алмазі та графіті?

В алмазі кожний атом Карбону сполучений простими ковалентними зв’язками із чотирма іншими атомами.

У графіті кожний атом Карбону сполучений простими ковалентними зв'язками із трьома іншими атомами, а четвертий електрон переходить від одного атома до іншого в шарі.

Думаймо

Який ковалентний зв'язок — простий чи подвійний — імітує кожний стержень у кулестержневій моделі кварцу SiO₂?

Кожний стержень у кулестержневій моделі кварцу SO₂ імітує ковалентний простий (одинарний) зв'язок.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про кристалічний та аморфний стани твердих речовин і моделі кристалів (кристалічні ґратки) речовин атомної, молекулярної та йонної будови.

Кристалічні речовини мають правильну форму та певну температуру плавлення завдяки кристалічним ґраткам. Аморфні речовини (скло, смола) не мають внутрішнього порядку і плавляться в межах температур.

Розрізняють типи кристалічних ґраток:

— атомні: міцні ковалентні зв’язки роблять речовини твердими, тугоплавкими та нелеткими (алмаз і графіт С, кварц SiO₂).

— молекулярні: слабкі міжмолекулярні зв’язки між молекулами зумовлюють малу твердість, леткість і легкоплавкість речовин (йод I₂, «сухий лід» CO₂).

— йонні: сильне притягання між йонами робить речовини твердими, крихкими та тугоплавкими, їхні розплави проводять струм (NaCl).

Думаймо

Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам/однокласницям.

Який ковалентний зв'язок називається простим?

Ковалентний зв'язок, який реалізується за допомогою однієї спільної пари електронів, називають простим зв'язком.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

Вправа 407

Охарактеризуйте будову кристала.

Кристал — самоутворене фізичне тіло із пласкими гранями та прямими ребрами. Форма кристала зумовлена впорядкованим розміщенням у вузлах кристалічної ґратки атомів (оксид SiO₂), молекул (йод І₂) чи йонів (кухонна сіль HCl).

Вправа 408

Кристалічним чи аморфним є дрібно розмелений цукор (цукрова пудра); скляний пил, який утворюється під час шліфування скляного виробу?

Дрібно розмелений цукор (цукрова пудра) є кристалічною речовиною, що подрібнена, бо цукор є кристалічною речовиною, а скляний пил, який утворюється під час шліфування скляного виробу — аморфним, бо аморфним є безпосередньо скло, з якого виготовлений скляний виріб.

Вправа 409

Чим різняться кулестержнева і масштабна моделі будови кристала?

У кулестержневих моделях кульки мають довільні розміри й не торкаються одна одної завдяки стержням між ними, а в масштабній моделі радіуси кульок пропорційні радіусам частинок, і найближчі кульки контактують одна з одною. Кулестержнева модель є наочнішою, бо кульки в ній не заважають «зазирнути» всередину кристала, на відміну від масштабної моделі, в якій атоми, молекули, йони зазвичай щільно «упаковані» в кристалі.

Вправа 410*

За зображенням кристалічних ґраток натрій хлориду визначте:

а) скільки йонів Cl^– оточує кожний йон Na⁺ у кристалі солі;

Шість йонів Cl^– оточують кожний йон Na⁺ у кристалі солі.

б) скільки йонів Na⁺ оточує кожний йон Cl^–.

Шість йонів Na⁺ оточують кожний йон Cl^–.

Вправа 411

Напишіть формули йонів, які містяться у вузлах кристалічних ґраток мінералів флюориту CaF₂ і корунду Al₂O₃.

У мінералі флюориту CaF₂: катіони Ca²⁺ i аніони F^–.

У мінералі корунду Al₂O₃: катіони Al³⁺ i аніони O^2–.

Вправа 412

У старому підручнику є такий підпис до малюнка: «Модель кристалічної ґратки вуглекислого газу». У чому некоректність цього підпису?

Вуглекислий газ за звичайних умов є газом, а кристалічні ґрадки мають речовини, що є твердими за звичайних умов. Ось чому підпис до малюнка «Модель кристалічної ґратки вуглекислого газу» є некоректним.

Вправа 413

Функціонування різноманітних дисплеїв, моніторів, електронних індикаторів забезпечують речовини, які називають рідкими кристалами. Відшукайте в інтернеті відомості про ці речовини і з'ясуйте, чому вони отримали таку назву.

Речовини отримали назву "рідкі кристали", бо є специфічною термодинамічною фазою деяких речовин, якій властиві риси як рідини, так і кристалу. Таке поєднання властивостей зумовлене тим, що молекули можуть рухатися, ковзати одна відносно одної, завдяки чому речовина набуває плинності та приймає форму посудини, як звичайна рідина, й водночас молекули мають витягнуту або дископодібну форму і розташовуються не хаотично, а орієнтуються в певному напрямку, створюючи дальній порядок, подібний до кристалічної ґратки, але без жорсткої фіксації.

Вправа 414

Візьміть участь у віртуальній екскурсії до мінералогічного музею. Підготуйте стислий відгук про екскурсію зі своїми враженнями.

Мінералогічний музей Львівського національного університету імені Івана Франка — один із найстаріших музеїв України, заснований у XIX ст.

У Музеї представлено понад 14000 зразків–експонатів, серед яких колекційні зразки зі всіх континентів світу. Багатою є експозиція самоцвітів, серед яких — малахіт, лазурит тощо. Є колекція метеоритів та тектитів. Діє постійна мінералогічна експозиція, зокрема експонуються деякі нові, недавно відкриті мінерали — ферсманіт, гагариніт, сребродольськіт та інші, а також мінерали, вперше виявлені на території України.

Музей є базою для навчального процесу і ведення наукових досліджень.

Вправа 415

Підготуйте за матеріалами з інтернету повідомлення на тему «Шкала твердості мінералів (історія створення, використання)».

Шкала твердості мінералів Мооса, створена німецьким мінералогом Фрідріхом Моосом у 1812 році. До неї входять десять еталонних гірських порід, розташованих в послідовності від найм'якшого до найтвердішого: 1 — тальк, 2 — гіпс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз. Мінерал з більшою твердістю дряпає мінерал з меншою твердістю, тобто кожний наступний мінерал цього ряду здатний дряпати попередній мінерал, але не дряпає наступного за ним, твердішого.

Геологи використовують шкалу Маоса для порівняння твердості мінералів, тобто здатністю подряпати один одного. Уювелірній справі використовують для підбирання довговічного каміння (від 8 балів), стійкого до кварцового пилу. У матеріалознавстві використовують для перевірки екранів і кераміки на стійкість до подряпин.

Вправа 416

Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.

Кристалічні речовини — сrystalline substances, кристал — сrystal, кристалічні ґрадки — сrystalline hills.

Вправа 417

Складіть двомовний словничок із ключових слів і словосполучень, виписаних вами з параграфів 31—39. Отримаєте словничок до розділу 3 підручника.

§31 Хімічний зв'язок — сhemical bond, ковалентний зв'язок — сovalent bond, простий зв'язок — simple bond, подвійний зв'язок — double bond, потрійний зв'язок — triple bond, електронний октет — electron octet.

§32 Масштабна модель — scale model, кулестержнева модель — ball–and–socket model.

§33 Валентність — valence, одновалентний — univalent, двовалентний — divalent, трьохвалентний — trivalent, чотирьовалентний — tetravalent, змінна валентність — valence variables, постійна валентність — constant valence.

§34 Молекулярна будова — molecular structure, атомна будова — atomic structure, , істинна формула — true (molecular) formula, найпростіша формула — empirical formula.

§35 Електронегативність — electronegativity, полярний зв'язок — polar bond, неполярний зв'язок — nonpolar bond.

§36 Водневий зв'язок — Hydrogen bond, диполь — dipole, полярність молекули — polarity of the molecule.

§37 Йон — ion, катіон — cation, аніон — anion.

§38 Йонні речовини — Ionic substances, йонний зв'язок — Ionic bond.

§39 Кристалічні речовини — сrystalline substances, кристал — сrystal, кристалічні ґрадки — сrystalline hills.

Вправа 418

Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.

Навчальні досягнення (що я знаю та вмію)	Самооцінка
Знаю чим різняться тверді речовини за будовою.	...
Знаю як моделюють будову кристалів.	...
Вмію визначати тип кристалічної ґратки.	...

––––––––– ПРОГРАМА 2016 року ––––––––––

§18 СТУПІНЬ ОКИСНЕННЯ

Правила визначення ступеня окиснення

Вправа 121. Що таке ступінь окиснення елемента? Це умовний цілочисельний заряд атома в речовині.

Вправа 122. Якого мінімального та максимального значень може набувати ступінь окиснення:

а) металічного елемента;

Атоми металічних елементів можуть тільки віддавати електрони, тому в сполуках вони виявляють позитивні ступені окиснення. Максимальне значення ступеня окиснення співпадає з номером групи, в якій перебуває елемент (+1, +2, +3). Мінімальне значення ступеня окиснення металічних елементів дорівнює нулю (0).

б) неметалічного елемента?

Атоми неметалічних елементів можуть приєднувати електрони, так і віддавати, тому можуть виявляти як негативний, так і позитивний ступінь окиснення в залежності від того, з атомом якого елемента вони утворюють зв'язок. Максимальне значення ступеня окиснення співпадає з номером групи, в якій перебуває елемент (+4, +5, +6, +7). Щоб знайти мінімальне значення ступеня окиснення неметалічного елемента треба від номера групи відняти число 8 (–4, –3, – 2, –1).

Вправа 123. Які максимальні та мінімальні значення ступенів окиснення можуть мати Силіцій, Літій, Манган, Селен, Неон, Фосфор?

Силіцій є елементом IV групи головної підгрупи, тому максимальне значення окиснення +4, а мінімальне значення окиснення –4 (4–8=–4).

Літій є елементом I групи головної підгрупи, тому максимальне значення окиснення +1, а мінімальне значення окиснення 0.

Манган є елементом VII групи побічної підгрупи, тому максимальне значення окиснення +7, а мінімальне +2 (завдяки електронам зовнішнього енергетичного рівня).

Селен є елементом VІ групи головної підгрупи, тому максимальне значення окиснення +6, а мінімальне значення окиснення –2 (6–8=–2).

Неон є інертним елементом, ступенів окиснення немає.

Фосфор є елементом V групи головної підгрупи, тому максимальне значення окиснення +5, а мінімальне –3 (5–8=–3).

Вправа 124. Визначте і вкажіть у наведених формулах речовин ступені окиснення елементів:

Na⁺H^–, P₂⁺⁵S₅^–2, O₃⁰, O⁺²F₂^–, С⁺⁴Сl₄^–, H₂⁺S^–2, Li₃⁺N^–3, Аl⁺³P^–3.

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

Вправа 125. Складіть формули оксидів, у яких:

а) Хлор має ступені окиснення +1 і +7; Cl₂O, Cl₂O₇

б) Арсен має ступені окиснення +3 та +5. As₂O₃, As₂O₅

Вправа 126. Визначте ступені окиснення елементів у сполуках із такими формулами:

К⁺О^–2Н⁺, H₂⁺S⁺⁶O₄^–2, Н₃⁺Р⁺⁵O₄^–2, Са⁺²С⁺⁴O₃^–2, Na⁺N⁺⁵O₂^–2, Mg⁺²(N⁺⁵O₃^–2)₂.

Ступені окиснення визначають, використовуючи правила, подані вище.

У сполуці KOHступінь окиснення K(+1), Н(+1). Позначимо ступінь окиснення Оксигену у сполуці через х: К⁺О^хН⁺, тоді за властивістю електронейтральності 1•1+1•х+1•1=0, х+2=0, х=–2, отже, ступінь окиснення О(–2)

У сполуці Н₂SO₄ступінь окиснення О(–2), Н(+1). Позначимо ступінь окиснення Сульфуру у сполуці через х: Н₂⁺S^хO^–2₄, тоді за властивістю електронейтральності 2•1+1•х+4•(–2)=0, 2+х–8=0, х=6, отже, ступінь окиснення S(+6)

У сполуці Н₃РO₄ступінь окиснення О(–2), Н(+1). Позначимо ступінь окиснення Фосфору у сполуці через х: Н₃⁺Р^хO^–2₄, тоді за властивістю електронейтральності 3•1+1•х+4•(–2)=0, 3+х–8=0, х=5, отже, ступінь окиснення Р(+5)

У сполуці СаСO₃ступінь окиснення Са(+2), Н(+1). Позначимо ступінь окиснення Карбону у сполуці через х: Са²⁺С^хO^–2₃, тоді за властивістю електронейтральності 1•2+1•х+3•(–2)=0, 2+х–6=0, х=4, отже, ступінь окиснення С(+4)

У сполуці NaNO₃ступінь окиснення Na(+1), O(–2). Позначимо ступінь окиснення Нітрогену у сполуці через х: Na⁺N^хO^–2₃, тоді за властивістю електронейтральності 1•1+1•x+3•(–2)=0, 1+x–6=0, х=5, отже, ступінь окиснення N(+5)

У сполуці Mg(NO₃)₂ступінь окиснення Mg(+2), O(–2). Позначимо ступінь окиснення Нітрогену у сполуці через х: Mg⁺²(N^хO^–2₃)₂, тоді за властивістю електронейтральності 1•2+2•x+2•3•(–2)=0, 2+2x–12=0, х=5, отже, ступінь окиснення N(+5)

Вправа 127. Чим різняться поняття «валентність» і «ступінь окиснення»? Валентністю називають число ковалентних зв'язків (спільних електронних пар), якими атом з'єднаний з іншими атомами, тому поняття "валентність" застосовують для сполук молекулярної будови. Для всіх класів сполук (молекулярної і немолекулярної будови), незалежно від виду хімічних зв'язків (ковалентний, йонний, металічний), застосовується більш універсальне поняття "ступінь окиснення". Це поняття умовне для речовин молекулярної і атомної будови, для них реального змісту воно не має.
Валентність визначається тільки числом ковалентних зв'язків без врахування полярності утворених зв'язків, тому немає знаку і набуває значення від I до VIII. Ступінь окиснення, на відміну від валентності, може мати позитивне (+), негативне (–) і нульове значення. Ступінь окиснення у простих речовинах дорівнює нулю, а валентність відмінна від нуля.

Вправа 128. Визначте ступені окиснення елементів у сполуках за графічними формулами їхніх молекул, зіставте знайдені ступені окиснення зі значеннями валентності елементів у цих сполуках.

Графічна формула

а) H–C=N

б) О=С–Сl

в) H–N–О–H

Ступені окиснення

а) H⁺¹–C⁺²=N^–3

б) О^–2=С⁺⁴–Сl^–

Cl^–

в) H⁺–N^––О^–2–H⁺

H⁺

Валентність

а) H^I–C^III=N^II