Номер 3, страница 196 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Составьте формулы веществ:

а) сульфат бария, гидросульфат лития, сульфат железа(II), сульфат железа(III);

б) сульфат магния, сульфат алюминия, гидросульфат бария, сульфат серебра(I).

а) Сульфат бария. Это средняя соль, состоящая из катиона бария ($Ba$) и сульфат-аниона ($SO_4$). Барий находится во II группе главной подгруппы периодической системы, поэтому его степень окисления равна $+2$, а заряд иона — $2+$. Формула катиона $Ba^{2+}$. Сульфат-ион является кислотным остатком серной кислоты ($H_2SO_4$) и имеет заряд $2-$. Его формула $SO_4^{2-}$. Так как заряды катиона и аниона равны по модулю ($+2$ и $-2$), для составления формулы необходим один катион бария и один сульфат-анион.

Ответ: $BaSO_4$.

Гидросульфат лития. Это кислая соль, состоящая из катиона лития ($Li$) и гидросульфат-аниона ($HSO_4$). Литий находится в I группе главной подгруппы, его степень окисления равна $+1$, а заряд иона — $1+$. Формула катиона $Li^{+}$. Гидросульфат-ион — это кислый остаток серной кислоты, он имеет заряд $1-$. Его формула $HSO_4^{-}$. Заряды катиона и аниона равны по модулю ($+1$ и $-1$), поэтому для составления формулы необходим один катион лития и один гидросульфат-анион.

Ответ: $LiHSO_4$.

Сульфат железа(II). Это средняя соль, состоящая из катиона железа ($Fe$) и сульфат-аниона ($SO_4$). Римская цифра (II) в названии указывает, что степень окисления железа в этом соединении равна $+2$. Соответственно, заряд иона железа — $2+$. Формула катиона $Fe^{2+}$. Заряд сульфат-иона, как мы знаем, равен $2-$, его формула $SO_4^{2-}$. Заряды ионов равны по модулю, поэтому на один ион железа(II) приходится один сульфат-ион.

Ответ: $FeSO_4$.

Сульфат железа(III). Это средняя соль, состоящая из катиона железа ($Fe$) и сульфат-аниона ($SO_4$). Римская цифра (III) указывает на степень окисления железа $+3$, следовательно, заряд иона — $3+$. Формула катиона $Fe^{3+}$. Заряд сульфат-иона — $2-$, формула $SO_4^{2-}$. Для того чтобы молекула была электронейтральной, нужно найти наименьшее общее кратное для зарядов 3 и 2, которое равно 6. Чтобы получить суммарный положительный заряд $+6$, нужно взять 2 катиона железа ($2 \times (+3) = +6$). Чтобы получить суммарный отрицательный заряд $-6$, нужно взять 3 сульфат-аниона ($3 \times (-2) = -6$). Таким образом, на 2 катиона железа(III) приходится 3 сульфат-иона.

Ответ: $Fe_2(SO_4)_3$.

б) Сульфат магния. Это средняя соль, образованная катионом магния ($Mg$) и сульфат-анионом ($SO_4$). Магний — элемент II группы главной подгруппы, его степень окисления равна $+2$, а заряд иона — $2+$. Формула катиона $Mg^{2+}$. Заряд сульфат-иона — $2-$, формула $SO_4^{2-}$. Заряды ионов равны по модулю, поэтому для составления формулы нужен один ион магния и один сульфат-ион.

Ответ: $MgSO_4$.

Сульфат алюминия. Это средняя соль, образованная катионом алюминия ($Al$) и сульфат-анионом ($SO_4$). Алюминий — элемент III группы главной подгруппы, его степень окисления равна $+3$, а заряд иона — $3+$. Формула катиона $Al^{3+}$. Заряд сульфат-иона — $2-$, формула $SO_4^{2-}$. Наименьшее общее кратное для зарядов 3 и 2 равно 6. Следовательно, необходимо взять 2 катиона алюминия ($2 \times (+3) = +6$) и 3 сульфат-аниона ($3 \times (-2) = -6$) для достижения электронейтральности.

Ответ: $Al_2(SO_4)_3$.

Гидросульфат бария. Это кислая соль, состоящая из катиона бария ($Ba$) и гидросульфат-аниона ($HSO_4$). Барий — элемент II группы, его заряд $2+$. Формула катиона $Ba^{2+}$. Гидросульфат-ион имеет заряд $1-$. Формула аниона $HSO_4^{-}$. Чтобы уравновесить заряд катиона $+2$, необходимо взять два аниона с зарядом $-1$ ($2 \times (-1) = -2$). Таким образом, на один катион бария приходится два гидросульфат-аниона.

Ответ: $Ba(HSO_4)_2$.

Сульфат серебра(I). Это средняя соль, состоящая из катиона серебра ($Ag$) и сульфат-аниона ($SO_4$). Римская цифра (I) указывает, что степень окисления серебра равна $+1$, а заряд иона — $1+$. Формула катиона $Ag^{+}$. Заряд сульфат-иона — $2-$, формула $SO_4^{2-}$. Для уравновешивания заряда аниона $-2$ необходимо взять два катиона серебра ($2 \times (+1) = +2$). Таким образом, на один сульфат-ион приходится два катиона серебра(I).

Ответ: $Ag_2SO_4$.