Условие задачи

Составьте формулы соединений элементов с постоянными валентностями а) алюминия с кислородом; б) лития с кислородом; в) кислорода с фтором; г) цинка с кислородом; д) бора с фтором; е) цинка с фтором.

Решение

Данная задача относится к области химии, в частности – к составлению химических формул на основе постоянных валентностей элементов. При составлении формулы соединения необходимо, чтобы суммарный заряд в веществе был равен нулю. Рассмотрим по пунктам каждое соединение.

а) Соединение алюминия с кислородом
Алюминий (Al) имеет постоянную валентность +3, кислород (O) – –2. Чтобы сумма зарядов равнялась нулю, подберём коэффициенты p и q в формуле AlₚO₍q₎:
p · (+3) + q · (–2) = 0.
Наименьшие натуральные числа, удовлетворяющие уравнению, – p = 2 и q = 3, так как
2 · (+3) + 3 · (–2) = 6 – 6 = 0.

Ответ: Al₂O₃.

б) Соединение лития с кислородом
Литий (Li) имеет валентность +1, кислород (O) – –2. Аналогично, подбираем коэффициенты:
p · (+1) + q · (–2) = 0.
При p = 2 и q = 1 получаем
2 · (+1) + 1 · (–2) = 2 – 2 = 0.

Ответ: Li₂O.

в) Соединение кислорода с фтором
Фтор (F) всегда имеет валентность –1. Известно соединение – дифтороксид, формула которого OF₂. Здесь атом кислорода принимает необычное положительное значение (+2), так что:
(+2) + 2 · (–1) = 0.

Ответ: OF₂.

г) Соединение цинка с кислородом
Цинк (Zn) имеет постоянную валентность +2, кислород (O) – –2. Формула получается прямолинейно как:
(+2) + (–2) = 0.

Ответ: ZnO.

д) Соединение бора с фтором
Бор (B) обычно имеет валентность +3, а фтор (F) – –1. Для нейтральности соединения необходимо три атома фтора на один атом бора:
(+3) + 3 · (–1) = 0.

Ответ: BF₃.

е) Соединение цинка с фтором
Цинк (Zn) имеет валентность +2, фтор (F) – –1. Значит, формула требует двух атомов фтора на один атом цинка:
(+2) + 2 · (–1) = 0.

Ответ: ZnF₂.

Таким образом, окончательные формулы соединений будут следующими:
а) Al₂O₃
б) Li₂O
в) OF₂
г) ZnO
д) BF₃
е) ZnF₂.