Дано:
Массовая доля водорода в составе галогеноводорода = 1,246%.
Найти:
Химическую формулу галогеноводорода, схему его образования и количество связывающих и неподелённых электронных пар.
Решение:
1. Обозначим общий состав галогеноводорода как HxX, где X - галоген (F, Cl, Br, I).
2. Массовая доля водорода определяется следующим образом:
массовая доля H = (молярная масса H) / (молярная масса H + молярная масса X) * 100%.
3. Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль.
Обозначим молярную массу галогена (X) как M(X) г/моль.
Тогда:
1,246 = (1 / (1 + M(X))) * 100%.
4. Перепишем уравнение:
1,246 / 100 = 1 / (1 + M(X))
0,01246 = 1 / (1 + M(X)).
5. Теперь преобразуем это уравнение:
1 + M(X) = 1 / 0,01246
M(X) ≈ 80,4 г/моль.
6. Сравнив с известными молярными массами галогенов, можем установить, что M(X) примерно соответствует бромиду (Br), т.е. X = Br.
Таким образом, химическая формула галогеноводорода — HBr.
7. Схема образования молекулы HBr:
Электронная формула:
H: 1 электрон
Br: 7 валентных электронов
Графическая формула:
H — Br
8. В молекуле HBr имеется:
- 1 связывающая электронная пара (образована одним общим электронной парой между H и Br).
- 3 неподелённые электронные пары у атома брома (из 4 оставшихся валентных электронов).
Ответ:
Химическая формула галогеноводорода — HBr.
Связывающие пары — 1, неподелённые пары — 3.