Учитывая что углерод четырехвалентен а водород имеет валентность 1 определите сколько
Учитывая что углерод четырехвалентен а водород имеет валентность 1 определите сколько
ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,
величайшие завоевания разума будут сделаны
именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)
Таблица
Менделеева
Универсальная таблица растворимости
Коллекция таблиц к урокам по химии
Валентность химических элементов
Из материалов урока вы узнаете, что постоянство состава вещества объясняется наличием у атомов химических элементов определенных валентных возможностей; познакомитесь с понятием «валентность атомов химических элементов»; научитесь определять валентность элемента по формуле вещества, если известна валентность другого элемента; научитесь составлять химические формулы по валентности.
I. Понятие “валентность”
Состав большинства веществ постоянен. Например, молекула воды всегда содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода – Н2О. Возникает вопрос: почему вещества имеют постоянный состав?
Проанализируем состав предложенных веществ: Н2О, NaH, NH3, CH4, HCl. Все они состоят из атомов двух химических элементов, один из которых водород. На один атом химического элемента может приходиться 1,2,3,4 атома водорода. Но ни в одном веществе не будет на один атом водорода приходиться несколько атомов другого химического элемента. Таким образом, атом водорода может присоединять к себе минимальное количество атомов другого элемента, а точнее, только один.
Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов.
Валентность элемента можно представить как число, которое показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента может соединяться атом данного элемента. Валентность элемента – это число связей, которое образует атом:
Na – одновалентен (одна связь)
H – одновалентен (одна связь)
O – двухвалентен (две связи у каждого атома)
S – шестивалентна (образует шесть связей с соседними атомами)
II. Правила определения валентности элементов в соединениях
Посмотрите видео по данной теме:
Валентность элементов необходимо знать, чтобы составлять химические формулы соединений.
Зная формулу вещества, состоящего из атомов двух химических элементов, и валентность одного из них, можно определить валентность другого элемента.
Пример 1. Определим валентность углерода в веществе СН4.
Зная, что валентность водорода всегда равна I, а углерод присоединил к себе 4 атома водорода, можно утверждать, что валентность углерода равна IV. Валентность атомов обозначается римской цифрой над знаком элемента.
Пример 2. Определим валентность фосфорав соединении Р2О5.
Для этого необходимо выполнить следующие действия:
1. Над знаком кислорода записать значение его валентности – II (кислород имеет постоянное значение валентности);
2. Умножив валентность кислорода на число атомов кислорода в молекуле, найти общее число единиц валентности – 2·5=10;
3. Разделить полученное общее число единиц валентностей на число атомов фосфора в молекуле – 10:2=5.
IV. Cоставление бинарных формулпо валентностям химических элементов
Бинарная химическая формула – это формула химического соединения, в состав которого входят два вида атомов.
V. Задания для закрепления
Задание №1.
Даны химические элементы и указана их валентность. Составьте соответствующие химические формулы:
I II V IV III VII III II IV III
Li O, Ba O, P O, SnO, P H, MnO, Fe O, H S, N O, Cr Cl
Задание №2.
Составьте формулы молекул для следующих соединений:
1) меди и кислорода,
Задание №3.
Используя материалы лекции составьте бинарные формулы следующими элементами:
А) бор и кислород;
Б) алюминий и хлор;
В) литий и сера.
Задание №4
Определите валентность химических элементов по формулам их соединений:
Учитывая что углерод четырехвалентен а водород имеет валентность 1 определите сколько
Некоторый углеводород содержит 12,19% водорода по массе. Молекула этого углеводорода содержит один четвертичный атом углерода. Установлено, что этот углеводород может взаимодействовать с аммиачным раствором оксида серебра с образованием бурого осадка. На основании этих данных:
1) установите простейшую формулу углеводорода,
2) составьте его структурную формулу,
3) приведите уравнение реакции его взаимодействия с аммиачным раствором оксида серебра.
1) Формула углеводорода: .
Выведем простейшую формулу.
Пусть масса углеводорода 100 г, тогда
.
Значит, простейшая формула: .
2) Определим молекулярную формулу:
Формула — не может являться молекулярной формулой углеводорода (количество атомов водорода должно быть чётным).
Проверим эту формулу на соответствие другим условиям:
— Известно, что углеводород может взаимодействовать с аммиачным раствором оксида серебра с образованием бурого осадка — должна присутствовать тройная связь у крайнего атома углерода.
Формула допускает наличие тройной связи в молекуле.
— Известно, что молекула этого углеводорода содержит один четвертичный атом углерода.
Формула допускает наличие четвертичного атома углерода.
Указанным условиям удовлетворяет 3,3-диметилбутин-1, структурная формула которого:
3) Запишем уравнение реакции взаимодействия 3,3-диметилбутина-1 с аммиачным раствором оксида серебра:
.
Замечание: В приведённом решении найден только один из возможных углеводородов, который удовлетворяет указанным условиям.
Этап определения молекулярной формулы можно было продолжить и получить, например, следующий результат:
— может являться молекулярной формулой углеводорода (соответствует формуле
).
Формула допускает наличие тройной связи в молекуле.
Формула допускает наличие четвертичного атома углерода.
Указанным условиям удовлетворяет 2,3,4,5,5-пентаметилгепт-1-ен-6-ин, структурная формула которого:
Авторы задачи, конечно, имели ввиду только самое простое решение — алкин. Но задачка получилась неоднозначная.
Остаётся надеяться, что на экзамене таких не встретится.
Учитывая что углерод четырехвалентен а водород имеет валентность 1 определите сколько
Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и образуется при взаимодействии органического вещества Б с пропанолом-2. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение и способно взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и пропанола-2 (используйте структурные формулы органических веществ).
Общая формула вещества А –
w(C) = 100 – 9,40 – 27,35 – 11,97 = 51,28%
x : y : z : m = 51,28 / 12 : 9,4 / 1 : 27,35 / 16 : 11,97 / 14 = 5 : 11 : 2 : 1.
Молекулярная формула вещества А –
Составлена структурная формула вещества А:
Написано уравнение реакции получения вещества А:
Органическое вещество А содержит 38,71% углерода и 51,61% кислорода по массе, остальное — водород. Это вещество используют в производстве полимеров и синтетических волокон. Его получают окислением одного из простейших непредельных углеводородов Б кислородом воздуха с последующей гидратацией. Молекулы А и Б содержат одинаковое число атомов углерода. Определите молекулярную формулу вещества А, установите его структуру и напишите уравнение его получения из вещества Б, кислорода и воды.
1) Определена молекулярная формула вещества A:
n() : n(
) : n(
) = (38,71/12) : (9,68/1) : (51,61/16) = 1 : 3 : 1.
Простейшая формула — . Однако, вещество А образуется при окислении непредельного углеводорода, поэтому содержит не менее двух атомов углерода. Молекулярная формула —
.
При выводе молекулярной формулы из простейшей принимается также идея о том, что в молекуле кислородсодержащего соединения должно быть чётное число атомов водорода.
2) Судя по числу атомов водорода, вещество А — предельное соединение, оно не содержит кратных связей. Это — двухатомный спирт, причём группы находятся у разных атомов углерода.
Вещество А — этиленгликоль (этандиол-1,2):
3) Углеводород Б — этилен. Уравнение реакции:
→
(допускается уравнение с дробным коэффициентом перед )
Учитывая что углерод четырехвалентен а водород имеет валентность 1 определите сколько
Установите соответствие между формулой соединения и валентностью фосфора в этом соединении: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ | ВАЛЕНТНОСТЬ ФОСФОРА | ||||||
ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ | ВАЛЕНТНОСТЬ БРОМА | ||||
ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ | ВАЛЕНТНОСТЬ АЗОТА | ||
ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ | ВАЛЕНТНОСТЬ ХЛОРА |
ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ | ВАЛЕНТНОСТЬ И С. О. АЗОТА |