Установите соответствие между валентностями химических элементов и химической формулой вещества: к позиции, обозначенной буквой, подберите позицию, обозначенную цифрой. А) IV и II
Б) I и II
В) VI и II
Г) II и II

1) Na2O
2) Al2O3
3) SO3
4) CO2
5) BaO
6) P2O5

В результате растворения навески карбоната калия в растворе разбавленной азотной кислоты (K2CO3 + HNO3 = ?) произошло образование средней соли – нитрата калия и угольной кислоты, которая в связи со своей неустойчивостью тут же распалась на углекислый газ и воду. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

\[K_2CO_3 + 2HNO_3_dilute \rightarrow 2KNO_3 + CO_2 + H_2O.\]

Запишем ионные уравнения, учитывая, что оксиды и вода не диссоциируют, т.е. не разлагаются на ионы:

\[2K^{+} + CO_3^{2-} + 2H^{+} + 2NO_3^{-} \rightarrow 2K^{+} + 2NO_3^{-} + CO_2 + H_2O;\]

\[CO_3^{2-} + 2H^{+} \rightarrow CO_2 + H_2O.\]

Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Диоксид углерода (углекислый газ) при обычных условиях представляет собой бесцветный газ, который в 1,5 раза тяжелее воздуха, что позволяет переливать его, как жидкость, из одного сосуда в другой. Растворимость диоксида углерода в воде невелика.
Под давлением диоксид углерода при комнатной температуре превращается в жидкость. А при быстром выливании его из он превращается в твердую белую снегообразную массу.
Углекислый газ проявляет кислотные свойства: реагирует со щелочами, гидратом аммиака. Восстанавливается активными металлами, водородом, углеродом.

\[CO_2 + NaOH_dilute \rightarrow NaHCO_3;\]

\[CO_2 + 4H_2 \rightarrow CH_4 + 2H_2O;\]

\[CO_2 + C \rightarrow 2CO.\]

Длина связи - расстояние между ядрами соседних химически связанных атомов, при котором энергия системы минимальна. При увеличении кратности связи ее длина уменьшается, а энергия связи – увеличивается, а при одинаковой кратности - чем меньше длина, тем больше энергия связи. Например, длина связи в различных видах связи атомов углерода равна:

(С-С) - 0.154 нм (энергия одинарной связи - 356 Дж/моль)

(С=С) - 0.134 нм (энергия двойной связи - 598 Дж/моль)

(С≡С) - 0.12 нм (энергия тройной связи - 813 Дж/моль).

Длина связи зависит также от гибридизации, например, для связи (С-Н) она равна (в нм – в нанометрах):

-при р-гибридизации (для радикала CH) - 0.1120

-при sp3-гибридизации (для метана CH4) - 0.1090

-при sp2-гибридизации (для этилена C2H4) - 0.1069

-при sp-гибридизации (для ацетилена C2H2) - 0.1060

Энергия связи [кДж/моль] - величина работы, необходимой для разрыва одной химической связи во всех молекулах, составляющих (1 моль) вещества. Она тем выше, чем больше энергии затрачивается при связывании отдельных атомов). Энергия связи показывает прочность связи. Энергия связи между двумя атомами зависит от кратности связи: с увеличением кратности энергия связи возрастает. Например, энергия:

- одинарной связи углерода ( C ) в молекуле этана (С2Н6) равна 263 кДж/моль

- двойной связи углерода (С=С) в этилене (С2Н4) равна 422 кДж/моль

- тройной связи углерода (C≡C) в молекуле ацетилена (С2Н2) равна 535 кДж/моль).

Прочность связей увеличиваются в ряду p-, sр3 -, sp2 -, sp-орбиталей и при включении в гибридизацию d-орбиталей. Энергии связи двухатомной молекулы соответствует энергия термической диссоциации, а энергии связи атомного ядра - дефект массы.

Валентные углы - углы между двумя воображаемыми линиями связей в химическом соединении. Они определяют геометрическую пространственную конфигурацию молекул. Например, в молекулах CH4, NH3 и H2O валентные орбитали центральных атомов находятся в одинаковом гибридном состоянии, однако углы между связями не равны: в CH4 он равен 109o, в NH3 - 107o, a в H2O - 105o .