8 класс смотреть онлайн: §8 «Валентность» учебника по химии УМК Габриелян (Базовый уровень). Цитаты из пособия 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Код материалов: Химия Габриелян Учебник §8 Базовый уровень.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
Химия (УМК Габриелян)
Учебник §8 (базовый ур.)
Конспект урока: Валентность
1. Понятие валентности
- Закон постоянства состава (Ж. Л. Пруст, 1799): Состав вещества молекулярного строения всегда постоянен, независимо от способа его получения. Поэтому каждое вещество имеет только одну формулу.
- Определение: Валентность — это свойство атомов одного химического элемента соединяться со строго определённым числом атомов другого элемента.
- Единица измерения: За единицу валентности принята валентность атома водорода (I). Валентность элемента определяется числом атомов водорода, которые он может присоединить.
- Обозначение: Римскими цифрами.
2. Постоянная и переменная валентность
Постоянная валентность:
• I: H, F, Li, Na, K
• II: O, Mg, Ca, Ba
• III: B, Al
Переменная валентность:
• Cu: I, II
• Fe: II, III
• S: II, IV, VI
• Cl: I, III, V, VII
• N: I, II, III, IV
• C: II, IV
• P: III, V
• Si: II, IV
3. Структурные формулы
Валентность обозначается чёрточкой (валентным штрихом). Структурная формула показывает, какие атомы и как связаны друг с другом.
• \( \mathrm{H_2} \): H—H
• \( \mathrm{H_2O} \): H—O—H
• \( \mathrm{NH_3} \): H—N—H (сверху H)
• \( \mathrm{CH_4} \): H—C—H (сверху и снизу H)
• \( \mathrm{CO_2} \): O=C=O
4. Алгоритм составления формул бинарных соединений по валентности
(Пример: соединение фосфора и кислорода)
1. Записываем символы элементов: P O.
2. Над символами указываем валентности (римскими цифрами): P(V) O(II).
3. Находим наименьшее общее кратное (НОК) значений валентности: НОК(5, 2) = 10.
4. Делим НОК на валентность каждого элемента и получаем индексы:
• Для фосфора: 10 : 5 = 2.
• Для кислорода: 10 : 2 = 5.
5. Записываем формулу: \( \mathrm{P_2O_5} \). (Индекс 1 не пишется!)
5. Алгоритм определения валентности элемента по формуле
(Пример: определение валентности азота в \( \mathrm{NO_2} \))
1. Указываем валентность элемента с постоянной валентностью (кислород — II): \( \mathrm{N^{(?)}O_2^{(II)}} \).
2. Определяем общее число валентностей кислорода: 2 · 2 = 4.
3. Делим общее число валентностей на индекс второго элемента (азота): 4 : 1 = 4.
4. Записываем валентность азота: \( \mathrm{N^{(IV)}O_2} \).
6. Названия бинарных соединений
- Порядок: Сначала произносится сокращённое латинское название второго элемента с суффиксом -ид, затем — русское название первого элемента в родительном падеже.
- Переменная валентность: Если элемент имеет переменную валентность, её значение указывается в скобках.
- Примеры:
• \( \mathrm{NaCl} \) — хлорид натрия
• \( \mathrm{CO_2} \) — оксид углерода(IV)
• \( \mathrm{FeCl_3} \) — хлорид железа(III)
Ответы на задания (страница 45-46)
№ 1. Используя схему 3, запишите четыре формулы оксидов хлора — бинарных соединений хлора с кислородом.
Согласно схеме 3, хлор (Cl) может проявлять переменную валентность: I, III, V, VII. Кислород (O) имеет постоянную валентность II.
Составим формулы по алгоритму (НОК / валентность):
• Cl(I) и O(II): НОК = 2. Индексы: Cl = 2/1 = 2, O = 2/2 = 1. Формула: \( \mathrm{Cl_2O} \) (оксид хлора(I)).
• Cl(III) и O(II): НОК = 6. Индексы: Cl = 6/3 = 2, O = 6/2 = 3. Формула: \( \mathrm{Cl_2O_3} \) (оксид хлора(III)).
• Cl(V) и O(II): НОК = 10. Индексы: Cl = 10/5 = 2, O = 10/2 = 5. Формула: \( \mathrm{Cl_2O_5} \) (оксид хлора(V)).
• Cl(VII) и O(II): НОК = 14. Индексы: Cl = 14/7 = 2, O = 14/2 = 7. Формула: \( \mathrm{Cl_2O_7} \) (оксид хлора(VII)).
№ 2. Железо образует с серой два соединения. Используя схему 3, составьте формулы этих соединений и дайте их названия. Определите массовую долю железа в каждом соединении.
Согласно схеме 3, железо (Fe) может проявлять валентность II и III. Сера (S) с металлами проявляет валентность II.
• Соединение 1: Fe(II) и S(II). НОК = 2. Индексы: Fe = 2/2 = 1, S = 2/2 = 1. Формула: \( \mathrm{FeS} \) — сульфид железа(II).
• \( M_r(\mathrm{FeS}) = 56 + 32 = 88 \).
• \( w(\mathrm{Fe}) = \frac{56}{88} \cdot 100\% \approx 63,6\% \).
• Соединение 2: Fe(III) и S(II). НОК = 6. Индексы: Fe = 6/3 = 2, S = 6/2 = 3. Формула: \( \mathrm{Fe_2S_3} \) — сульфид железа(III).
• \( M_r(\mathrm{Fe_2S_3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 32 = 112 + 96 = 208 \).
• \( w(\mathrm{Fe}) = \frac{112}{208} \cdot 100\% \approx 53,8\% \).
№ 3. Запишите формулы оксидов углерода(II) и (IV). Рассчитайте массовые доли элементов в них и дайте названия соединений.
- Оксид углерода(II): C(II) и O(II). НОК = 2. Индексы: C = 1, O = 1. Формула: \( \mathrm{CO} \) — оксид углерода(II) (угарный газ).
• \( M_r(\mathrm{CO}) = 12 + 16 = 28 \).
• \( w(\mathrm{C}) = \frac{12}{28} \cdot 100\% \approx 42,9\% \).
• \( w(\mathrm{O}) = \frac{16}{28} \cdot 100\% \approx 57,1\% \). - Оксид углерода(IV): C(IV) и O(II). НОК = 4. Индексы: C = 4/4 = 1, O = 4/2 = 2. Формула: \( \mathrm{CO_2} \) — оксид углерода(IV) (углекислый газ).
• \( M_r(\mathrm{CO_2}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \).
• \( w(\mathrm{C}) = \frac{12}{44} \cdot 100\% \approx 27,3\% \).
• \( w(\mathrm{O}) = \frac{32}{44} \cdot 100\% \approx 72,7\% \).
№ 4. Назовите вещества, формулы которых: \( \mathrm{PCl_3} \), \( \mathrm{SO_2} \), \( \mathrm{CS_2} \), \( \mathrm{Cu_2O} \), \( \mathrm{KCl} \), \( \mathrm{SO_3} \).
- \( \mathrm{PCl_3} \) — хлорид фосфора(III).
- \( \mathrm{SO_2} \) — оксид серы(IV).
- \( \mathrm{CS_2} \) — сульфид углерода(IV) (сероуглерод).
- \( \mathrm{Cu_2O} \) — оксид меди(I).
- \( \mathrm{KCl} \) — хлорид калия.
- \( \mathrm{SO_3} \) — оксид серы(VI).
№ 5. Запишите формулы сульфатов калия, магния и алюминия, если сульфаты — это соединения металла с остатком серной кислоты \( \mathrm{H_2SO_4} \).
- Сульфат калия: Калий одновалентен (I), остаток \( \mathrm{SO_4} \) двухвалентен (II). Формула: \( \mathrm{K_2SO_4} \).
- Сульфат магния: Магний двухвалентен (II), остаток \( \mathrm{SO_4} \) двухвалентен (II). Формула: \( \mathrm{MgSO_4} \).
- Сульфат алюминия: Алюминий трёхвалентен (III), остаток \( \mathrm{SO_4} \) двухвалентен (II). Формула: \( \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \).
№ 6. Запишите формулы гидроксидов натрия, железа(II) и железа(III), если гидроксиды — это соединения, содержащие атомы металла и одновалентные гидроксильные группы —OH.
- Гидроксид натрия: Натрий одновалентен (I), группа OH одновалентна (I). Формула: \( \mathrm{NaOH} \).
- Гидроксид железа(II): Железо двухвалентно (II), группа OH одновалентна (I). Формула: \( \mathrm{Fe(OH)_2} \).
- Гидроксид железа(III): Железо трёхвалентно (III), группа OH одновалентна (I). Формула: \( \mathrm{Fe(OH)_3} \).
№ 7. Создайте шаростержневые модели молекул метана, воды, углекислого газа, аммиака из пластилина и нарезанных одинаковыми кусочками трубочек для напитков.
(Это практическое задание. Для его выполнения нужно использовать цвета пластилина для разных атомов, например: чёрный — углерод, белый — водород, красный — кислород, синий — азот. Соединять их трубочками согласно структурным формулам: \( \mathrm{CH_4} \), \( \mathrm{H_2O} \), \( \mathrm{CO_2} \), \( \mathrm{NH_3} \).)
№ 8. Подготовьте сообщение «История развития понятия „валентность“».
(Примерный план сообщения)
• Введение: Понятие валентности как одно из ключевых в химии.
• Предпосылки: Работы Дж. Дальтона об атомах, закон постоянства состава Ж. Л. Пруста.
• Возникновение понятия: Введение термина «валентность» (от лат. valentia — сила) в середине XIX века (Э. Франкленд). Связь валентности с числом атомов водорода, присоединяемых элементом.
• Развитие: Работы А. М. Бутлерова о строении органических соединений. Понимание того, что валентность бывает постоянной и переменной.
• Современное понимание: Валентность определяется числом химических связей, которые атом образует с другими атомами. Связь с электронным строением атома (число неспаренных электронов).
• Заключение: Значение понятия валентности для составления формул и понимания строения веществ.
Вы смотрели: фрагмент учебника по химии УМК Габриелян (Базовый уровень). Цитаты из пособия 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Код материалов: Химия Габриелян Учебник §8 Базовый уровень.