4. Напишите уравнения реакций между простым веществом, образованным химическим элементом, в атоме которого электроны распределены по энергетическим уровням согласно ряду чисел: 2, 8, 8, 2, и простыми веществами, образованными элементами № 7 и № 8 в Периодической системе. Каков тип химической связи в продуктах реакции? Какое кристаллическое строение имеют исходные простые вещества и продукты их взаимодействия?

Распределение электронов \(2, 8, 8, 2\) соответствует кальцию \(\mathrm{Ca}\) (порядковый номер 20).

Элемент № 7 — азот \(\mathrm{N}\), его простое вещество — \(\mathrm{N_2}\). Элемент № 8 — кислород \(\mathrm{O}\), его простое вещество — \(\mathrm{O_2}\).

1. Взаимодействие кальция с азотом:

   \[\mathrm{3Ca+N_2\rightarrow Ca_3N_2}\]

2. Взаимодействие кальция с кислородом:

   \[\mathrm{2Ca+O_2\rightarrow 2CaO}\]

В продуктах реакций — нитриде кальция \(\mathrm{Ca_3N_2}\) и оксиде кальция \(\mathrm{CaO}\) — связь ионная, поскольку кальций отдаёт электроны, а атомы азота и кислорода принимают их.

Кристаллическое строение исходных веществ:

• кальций — металлическая кристаллическая решётка;
• азот \(\mathrm{N_2}\) и кислород \(\mathrm{O_2}\) — молекулярная кристаллическая решётка.

Кристаллическое строение продуктов:

• \(\mathrm{Ca_3N_2}\) — ионная кристаллическая решётка;
• \(\mathrm{CaO}\) — ионная кристаллическая решётка.

Ответ: \(\mathrm{3Ca+N_2\rightarrow Ca_3N_2}\); \(\mathrm{2Ca+O_2\rightarrow 2CaO}\). В продуктах — ионная связь; исходные вещества имеют металлическую и молекулярную решётки, продукты — ионную.