Pewien jonowy związek X składa się z wapnia, z węgla i z azotu. Masa wapnia stanowi 50 % masy całego związku, a masa węgla – 15 % jego masy. Wzór empiryczny związku X jest też wzorem rzeczywistym. Anion związku X ma taką samą strukturę elektronową jak tlenek węgla(IV).
Na podstawie obliczeń ustal i napisz wzór sumaryczny związku X. Narysuj wzór elektronowy anionu tego związku. Zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe.
Odpowiedź:
Wzór sumaryczny związku X: CaCN2
Wzór elektronowy anionu:
![]() |
Wyjaśnienie:
Wiemy, że masa wapnia stanowi 50% masy związku, a masa węgla 15% - oznacza to, że masa azotu wynosi 35% masy tego związku.
Zakładamy, że masa związku wynosi m, wtedy:
Znając masy molowe pierwiastków(Ca- M = 40 g/mol, C- M = 12 g/mol, N- 14 g/mol) wyznaczamy wyrażenia na liczby ich moli w próbce związku o masie m:
gdzie:
n - liczba moli,
m - masa,
M - masa molowa.
Obliczamy stosunki molowe:
- wapnia do węgla:
- wapnia do azotu:
Otrzymujemy stosunek atomów w związku:
Wzór empiryczny związku jest jego wzorem sumarycznym, zatem szukanym związkiem jest: CaCN2. Wapń jest dwuwartościowy. W wyniku dysocjacji tego związku będzie zatem powstawał jon o wzorze CN22-, którego konfiguracja elektronowa jest analogiczna do CO2.
Rysujemy wzór elektronowy cząsteczki tlenku węgla(IV):

Na jego podstawie zaczynamy konstrukcje wzoru elektronowego jonu CN22-. Zaczynamy od zapisania atomów węgla i azotu oraz konfiguracji ich elektronów walencyjnych:
![]()
Tworzymy wiązania kowalencyjne:
![]()
Aby obie struktury miały taką samą strukturę elektronową potrzebujemy jeszcze dodatkowych wolnych par elektronowych na atomach azotu. Otrzymamy je dodając 2 elektrony, dzięki czemu równocześnie nadajemy powyższemu jonowi ładunek ujemny:

Kamil Kwiatkowski
Nauczyciel chemii
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

