Сторінки 13–15

Розв’язання

1. Пункт а): Спільне для обох типів зв'язків — це взаємодія неметалічних елементів (зазвичай) та існування в речовинах. Відмінність: ковалентний — спільна пара, йонний — електростатичне притягання іонів.

2. Пункт б): Спільне — це ковалентний зв'язок між неметалами. Відмінність: полярний має зміщену пару (різна електронегативність), неполярний — рівномірну (однакові атоми або майже однакова електронегативність).

3. Пункт в): Спільне — це тверді речовини (зазвичай) і наявність часток. Відмінність: кристалічні мають чітку структуру та високу температуру плавлення, аморфні — розрізнений порядок і не мають чіткої температури плавлення.

Розв’язання

1. Пункт а): Речовини з атомними ґратками утворені атомами, що взаємодіють через спільні електронні пари, тому зв'язок — ковалентний (полярний або неполярний).

2. Пункт б): Речовини з йонними ґратками складаються з протилежно заряджених іонів, тому зв'язок — йонний.

3. Пункт в): Речовини з молекулярними ґратками утворені молекулами, які тримаються разом за допомогою слабкої взаємодії, а всередині молекул — ковалентним зв'язком (полярним або неполярним).

Розв’язання

1. Для йонних ґраток частинки (йони) утримуються сильним електростатичним притяганням, тому такі речовини тверді, крихкі, мають високу температуру плавлення і не леткі.

2. Для молекулярних ґраток частинки — це окремі молекули, які слабко взаємодіють між собою; отже, такі речовини часто є газами або легкоплавкими твердими тілами, можуть мати запах і добре розчинятися.

3. Для атомних ґраток атоми пов'язані міцними ковалентними зв'язками в просторову сітку, тому речовини дуже тверді, мають дуже високу температуру плавлення і не леткі.

Розв’язання

1. Хлор (Cl) — 17-й елемент; конфігурація $2,8,7$. На зовнішньому рівні 7 електронів: це три повні пари ($6$ електронів) і один неспарений електрон.

2. Сульфур (S) — 16-й елемент; конфігурація $2,8,6$. На зовнішньому рівні 6 електронів: це три повні пари ($6$ електронів), неспарених немає (але зазвичай у молекулах вони спарюються, в атомі — три пари).

3. Фосфор (P) — 15-й елемент; конфігурація $2,8,5$. На зовнішньому рівні 5 електронів: це дві повні пари ($4$ електрони) і один неспарений електрон.

Розв’язання

1. Для йонного зв'язку Оксигену потрібен метал (наприклад, Натрій або Кальцій). Утворюються солі типу оксидів металів ($N{a}_{2}O$, $CaO$), де іони $O^{2-}$ притягуються до катіонів.

2. Для ковалентного зв'язку Оксигену потрібен неметал (наприклад, Вуглець або Гідроген). Утворюються молекули типу оксидів ($C{O}_2$) або води ($H_{2}O$), де електрони спільні.

Розв’язання

1. Для HCl: Гідроген має 1 електрон, Хлор — 7 ($3s^{2}3p^5$). Вони утворюють одну спільну пару. У молекулі є 1 спільна пара та 6 неподілених пар (3 на атомі Cl).

2. Для H₂S: Сульфур має 6 валентних електронів ($3s^{2}3p^4$), кожен Гідроген — 1. Сульфур утворює дві спільні пари з двома атомами Гідрогену, залишаючи дві неподілені пари на собі. У молекулі 2 спільні та 2 неподілені пари.

3. Для NH₃: Азот має 5 валентних електронів ($2s^{2}2p^3$), кожен Гідроген — 1. Азот утворює три спільні пари з трьома атомами Гідрогену, залишаючи одну неподілену пару на собі. У молекулі 3 спільні та 1 неподілена пара.

Розв’язання

1. Атом калію [Ar]$4s^1$ віддає один електрон, утворюючи іон $K^{+}$.

2. Атом фтору $[He]2s^{2}2p^5$ приймає цей електрон, утворюючи іон $F^{-}$.

3. Протилежно заряджені йони $K^{+}$ та $F^{-}$ притягуються силами електростатичної взаємодії, утворюючи кристалічну ґратку калій фториду.

Розв’язання

1. Ковалентний неполярний (між однаковими атомами): H₂, O₂, N₂, F₂.

2. Ковалентний полярний (різні неметали): HBr, CO₂, CO, NO₂, NH₃, NF₃, OF₂.

3. Йонний (метал + неметал): Na₂O, CaO, K₃N, MgF₂.

Розв’язання

1. Аналізуємо склад речовин: $Si$, $C$ (алмаз) та $SiC$ — прості речовини або сполуки неметалів з ковалентними зв'язками, що утворюють атомні ґратки.

2. Речовини $CaB{r}_2$, $CuO$, $NaN{O}_3$, $F{e}_2(S{O}_4{)}_3$ складаються з йонів металів та неметалів (або поліатомних іонів), отже мають йонні ґратки.

3. Решта речовин ($O_2$, $B{r}_2$, $HCl$, $C{O}_2$, $H_{2}O$) утворюють молекули, які в твердому стані зберігаються за рахунок слабких міжмолекулярних взаємодій (молекулярні ґратки).

Розв’язання

1. Порівнюємо властивості з таблицею: висока температура кипіння виключає молекулярні ґратки (у них вона низька).

2. Добре розчинення у воді характерне для йонних сполук (солі) та деяких полярних ковалентних, але поєднання з високою температурою кипіння однозначно вказує на йонний зв'язок.

3. Йонні речовини не леткі і не мають запаху, оскільки вони не переходять у газоподібний стан при кімнатній температурі.

Розв’язання

1. Зауважуємо надзвичайно високу температуру плавлення ($2830^{\circ }\text{C}$), що перевищує багато йонних сполук.

2. Твердість, порівнянна з алмазом, є ознакою атомної ґратки, де кожен атом зв'язаний з іншими міцними ковалентними зв'язками.

3. Карборунд ($SiC$) — сполука неметалів, що утворює просторову сітку (аналог алмазу).

Розв’язання

1. Проаналізуй властивості ваніліну за умовою: він кристалічний, але має запах (леткий) і є безбарвним.

2. Порівняй ці властивості з таблицею 1 на сторінці 13 підручника.
   - Йонні ґратки: тверді, крихкі, не мають запаху, висока температура плавлення.
   - Атомні ґратки: дуже тверді, нелеткі, не мають запаху.
   - Молекулярні ґратки: часто легкоплавкі або леткі, можуть мати запах.

3. Висновок: наявність запаху свідчить про те, що молекули ваніліну слабко утримуються в кристалі, що відповідає властивостям молекулярних ґраток.

Розв’язання

1. Прочитайте вступну частину тексту про те, що деякі речовини добре розчиняються у воді, а інші — ні.

2. Визначте основну проблему: як полярність розчинника впливає на розчинність різних речовин.

3. Сформулюйте мету: дослідити залежність розчинності від полярності середовища.

Розв’язання

1. Згадайте поняття полярності речовин (з попередніх сторінок).

2. Припустіть, що полярні речовини (цукор, сіль) краще розчиняться в полярному розчиннику (воді).

3. Припустіть, що неполярні речовини (йод, парафін) краще розчиняться в неполярних розчинниках (олія, бензин).

Розв’язання

1. Підготуйте штатив із пробірками, відмітки для розчинників (вода, спирт, олія тощо) та розчинюваних речовин (цукор, йод, парафін).

2. У кожну пробірку з розчинником додайте невелику кількість однієї речовини.

3. Тривалий час помішуйте змішану суміш (наприклад, скляною паличкою або за допомогою магнітного мішалки).

4. Спостерігайте за змінами: чи зникла речовина (розчинилася), чи залишилася на дні (не розчинилася).

5. Зафіксуйте результати у вигляді таблиці, позначивши ступінь розчинення.