Установите структуру углевода, если при его окислении азотной кислотой образуется труднорастворимая в воде оптически неактивная кислота C6H10O8. Известно, что углевод относится к ряду D-альдогексоз.
1. Найдём массу CO₂ по формуле: m = n · M; где: m - масса (г), n - количество вещества (моль), M - молярная масса (г/моль). Для начала узнаем молярную массу CO₂ (значения берём из таблицы Менделеева) и все известные величины подставим в формулу.
M (CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 (г/моль).
m (CO₂) = 0,1 моль · 44 г/моль = 4,4 (г).
2. Найдём объём CO₂ по формуле: V = Vm · n; где: V - объём (л), Vm - молярный объём газов, постоянная величина, равная 22,4 (л/моль), n - количество вещества (моль).
CaF₂ - связь ионная. У атома кальция на внешней оболочке два электрона. Атом кальция отдает эти два электрона двум атомом фтора, каждый из которых принимает по одному электрону. При этом у атомов обоих элементов полностью заполняются внешние оболочки. Фтор достраивает свою 7-электронную оболочку до 8-электронной. Кальций полностью теряет свою внешнюю оболочку, при этом его предыдущая внутренняя оболочка (тоже полностью заполненная 8 электронами) становится внешней.
Схема образования связи
. . . . . . . . . . : F · + Ca + · F : ⇒ [ : F : ]⁻ + [ Ca ]²⁺ + [ : F : ]⁻ = °° °° °° °° = F⁻ - Ca²⁺ - F⁻ = F - Ca - F = CaF₂
F₂ - связь ковалентная неполярная. У атома фтора на внешней оболочке 7 электронов. Один из них неспаренный. Два атома фтора могут объединить два своих неспаренных электрона. При этом образуется новая пара электронов - новая ковалентная связь F - F. А у каждого атома фтора полностью заполняется до 8 электронов внешняя оболочка.
(Можно сказать по-другому. Два атома фтора и отдают друг другу, и принимают друг от друга по одному электрону).
Схема образования связи:
. . . . . . . . . . . . : F · + · F : ⇒ : F · · F : ⇒ : F : F : = F - F = F₂ °° °° °° °° °° °°
Ca - связь металлическая. Атомы кальция легко теряют два своих внешних электрона. В случае ионных соединений эти электроны "забирают" другие, более электроотрицательные атомы, как в первом примере - атомы фтора. Но и в отсутствие таких атомов электроны кальция становятся свободными и распределяются во всей толще металла. Атомы кальция, лишившись внешних электронов, превращаются в положительно заряженные ионы - катионы кальция Ca²⁺. Они образуют узлы металлической кристаллической решетки. Свободные электроны находятся в междоузлиях этой решетки. И эти электроны удерживают от отталкивания одинаково заряженные катионы кальция (одинаковые заряды, как известно, отталкиваются). Схематично этот процесс можно представить так:
n Ca ⇒ n (Ca²⁺ + 2 e⁻) ⇒ n (Ca²⁺) + n (2e⁻) ⇒ n [ Ca²⁺ ] + 2n [e⁻]
OF₂ - связь ковалентная полярная. У атома кислорода на внешней оболочке два неспаренных электрона. А у атома фтора - один неспаренный электрон. Два неспаренных электрона кислорода спариваются с двумя неспаренными электронами двух атомов фтора. Образуются две новые пары электронов - то есть две ковалентные связи O - F. При этом и у атома кислорода, и у атомов фтора полностью заполняются внешние оболочки до 8 электронов.
(Можно сказать по-другому. Кислород отдает два своих электрона двум атомам фтора, каждый из которых принимает по одному электрону. В то же время атомы фтора отдают по одному электрону атому кислорода)
Однако, поскольку атом фтора более электроотрицательный, вновь спаренные электроны оказываются смещенными в сторону атома фтора. Схема образования связи:
. . . . . . . . . . . . : F · + · O · + · F : ⇒ : F · · O · · F : ⇒ °° °° °° °° °° °° . . . . . . ⇒ : F : O : F : = F - O - F = OF₂ °° °° °°
Примечание. В схемах внешние электроны обозначены по-разному - точками и кружочками. Это связано лишь с тем, что нарисовать схемы, используя только один из этих символов, не получается. Никакой разницы между точками и кружочками нет. При переписывании задания в тетрадь электроны можно обозначать одинаково - или только точками, или только кружочками
Дано:
n (CO₂) = 0,1 моль.
Найти:
m (CO₂) — ?
V (CO₂) — ?
1. Найдём массу CO₂ по формуле: m = n · M; где: m - масса (г), n - количество вещества (моль), M - молярная масса (г/моль). Для начала узнаем молярную массу CO₂ (значения берём из таблицы Менделеева) и все известные величины подставим в формулу.
M (CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 (г/моль).
m (CO₂) = 0,1 моль · 44 г/моль = 4,4 (г).
2. Найдём объём CO₂ по формуле: V = Vm · n; где: V - объём (л), Vm - молярный объём газов, постоянная величина, равная 22,4 (л/моль), n - количество вещества (моль).
V (CO₂) = 22,4 л/моль · 0,1 моль = 2,24 (л).
ответ: 4,4 г ; 2,24 л.
У атома кальция на внешней оболочке два электрона. Атом кальция отдает эти два электрона двум атомом фтора, каждый из которых принимает по одному электрону. При этом у атомов обоих элементов полностью заполняются внешние оболочки. Фтор достраивает свою 7-электронную оболочку до 8-электронной. Кальций полностью теряет свою внешнюю оболочку, при этом его предыдущая внутренняя оболочка (тоже полностью заполненная 8 электронами) становится внешней.
Схема образования связи
. . . . . . . . . .
: F · + Ca + · F : ⇒ [ : F : ]⁻ + [ Ca ]²⁺ + [ : F : ]⁻ =
°° °° °° °°
= F⁻ - Ca²⁺ - F⁻ = F - Ca - F = CaF₂
F₂ - связь ковалентная неполярная.
У атома фтора на внешней оболочке 7 электронов. Один из них неспаренный. Два атома фтора могут объединить два своих неспаренных электрона. При этом образуется новая пара электронов - новая ковалентная связь F - F. А у каждого атома фтора полностью заполняется до 8 электронов внешняя оболочка.
(Можно сказать по-другому. Два атома фтора и отдают друг другу, и принимают друг от друга по одному электрону).
Схема образования связи:
. . . . . . . . . . . .
: F · + · F : ⇒ : F · · F : ⇒ : F : F : = F - F = F₂
°° °° °° °° °° °°
Ca - связь металлическая.
Атомы кальция легко теряют два своих внешних электрона. В случае ионных соединений эти электроны "забирают" другие, более электроотрицательные атомы, как в первом примере - атомы фтора. Но и в отсутствие таких атомов электроны кальция становятся свободными и распределяются во всей толще металла. Атомы кальция, лишившись внешних электронов, превращаются в положительно заряженные ионы - катионы кальция Ca²⁺. Они образуют узлы металлической кристаллической решетки. Свободные электроны находятся в междоузлиях этой решетки. И эти электроны удерживают от отталкивания одинаково заряженные катионы кальция (одинаковые заряды, как известно, отталкиваются).
Схематично этот процесс можно представить так:
n Ca ⇒ n (Ca²⁺ + 2 e⁻) ⇒ n (Ca²⁺) + n (2e⁻) ⇒ n [ Ca²⁺ ] + 2n [e⁻]
OF₂ - связь ковалентная полярная.
У атома кислорода на внешней оболочке два неспаренных электрона. А у атома фтора - один неспаренный электрон. Два неспаренных электрона кислорода спариваются с двумя неспаренными электронами двух атомов фтора. Образуются две новые пары электронов - то есть две ковалентные связи O - F. При этом и у атома кислорода, и у атомов фтора полностью заполняются внешние оболочки до 8 электронов.
(Можно сказать по-другому. Кислород отдает два своих электрона двум атомам фтора, каждый из которых принимает по одному электрону. В то же время атомы фтора отдают по одному электрону атому кислорода)
Однако, поскольку атом фтора более электроотрицательный, вновь спаренные электроны оказываются смещенными в сторону атома фтора.
Схема образования связи:
. . . . . . . . . . . .
: F · + · O · + · F : ⇒ : F · · O · · F : ⇒
°° °° °° °° °° °°
. . . . . .
⇒ : F : O : F : = F - O - F = OF₂
°° °° °°
Примечание. В схемах внешние электроны обозначены по-разному - точками и кружочками. Это связано лишь с тем, что нарисовать схемы, используя только один из этих символов, не получается. Никакой разницы между точками и кружочками нет. При переписывании задания в тетрадь электроны можно обозначать одинаково - или только точками, или только кружочками