Номер 3, страница 116 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

3. Составьте формулы сульфидов следующих металлов: натрия, кальция, цинка, меди(II). Пользуясь таблицей растворимости, определите, какие из сульфидов не растворимы в воде.

Решение

Задача состоит из двух частей: составление химических формул сульфидов и определение их растворимости в воде.

1. Составление формул сульфидов

Для составления формул необходимо знать степени окисления металлов и сульфид-иона. Сульфид-ион ($S^{2-}$) имеет степень окисления -2. Формула составляется так, чтобы суммарный заряд всех ионов в молекуле был равен нулю (принцип электронейтральности).

• Сульфид натрия: Натрий ($Na$) — щелочной металл, находится в IА группе Периодической системы, его степень окисления постоянна и равна +1. Чтобы уравновесить заряд сульфид-иона (-2), требуется два иона натрия ($2 \cdot (+1) = +2$). Таким образом, формула сульфида натрия — $Na_2S$.

• Сульфид кальция: Кальций ($Ca$) — щелочноземельный металл, находится во IIА группе, его степень окисления постоянна и равна +2. Заряд иона кальция ($+2$) и сульфид-иона ($-2$) равны по модулю, поэтому они соединяются в соотношении 1:1. Формула сульфида кальция — $CaS$.

• Сульфид цинка: Цинк ($Zn$) — металл, для которого характерна постоянная степень окисления +2. По аналогии с сульфидом кальция, ионы $Zn^{2+}$ и $S^{2-}$ соединяются в соотношении 1:1. Формула сульфида цинка — $ZnS$.

• Сульфид меди(II): В названии соединения указана валентность (и степень окисления) меди, она равна II (+2). Заряды ионов меди $Cu^{2+}$ и сульфид-иона $S^{2-}$ равны по модулю, поэтому формула сульфида меди(II) — $CuS$.

2. Определение растворимости в воде

Для определения растворимости полученных сульфидов воспользуемся таблицей растворимости солей, кислот и оснований в воде.

• $Na_2S$ (сульфид натрия): На пересечении катиона $Na^+$ и аниона $S^{2-}$ в таблице стоит буква «Р», что означает «растворимо».

• $CaS$ (сульфид кальция): На пересечении катиона $Ca^{2+}$ и аниона $S^{2-}$ в таблице обычно стоит буква «Р» (растворим) или прочерк «—», что означает, что вещество разлагается водой (гидролизуется). В любом случае, оно не относится к нерастворимым.

• $ZnS$ (сульфид цинка): На пересечении катиона $Zn^{2+}$ и аниона $S^{2-}$ стоит буква «Н», что означает «нерастворимо».

• $CuS$ (сульфид меди(II)): На пересечении катиона $Cu^{2+}$ и аниона $S^{2-}$ стоит буква «Н», что означает «нерастворимо».

Следовательно, из перечисленных сульфидов нерастворимыми в воде являются сульфид цинка и сульфид меди(II).

Ответ:

Формулы сульфидов: сульфид натрия – $Na_2S$, сульфид кальция – $CaS$, сульфид цинка – $ZnS$, сульфид меди(II) – $CuS$.

Нерастворимы в воде: сульфид цинка ($ZnS$) и сульфид меди(II) ($CuS$).