Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Наочний довідник 8-9 класи

.pdf
Скачиваний:
56
Добавлен:
24.04.2021
Размер:
23.33 Mб
Скачать

Тема 3. Складні речовини.

Основні класи неорганічних речовин

ОКСИДИ

Оксиди — це складні речовини, утворені двома елементами (бінарні сполуки), одним із яких є Оксиген.

Кислотні оксиди — це оксиди неметалів (або оксиди, яким відповідають кислоти). Це оксиди елементів з валентністю III і вищою.

Осно[вні оксиди — це оксиди металів (або оксиди, яким відпо-

відають основи). Це оксиди елементів з валентністю I і II.

Амфотерні оксиди — це оксиди, які мають властивості і кислотних, і основних оксидів. Це оксиди деяких дво- і тривалентних елементів.

Класифікація оксидів

Солетворні

Несолетворні

Амфотерні

Кислотні оксиди

Оснóвні оксиди

 

 

 

 

 

 

CO2 — карбон(IV) оксид

Na2O — натрій оксид

СО — карбон (ІІ) оксид

Al2O3— алюміній оксид

 

 

 

 

SO2 — сульфур(IV)

BaO — барій оксид

NО — нітроген(ІІ)

Cr2O3 — хром(ІІІ) оксид

оксид

оксид

 

 

 

 

 

 

SO3 — сульфур(VI)

MgO — магній оксид

 

ZnО — цинк оксид

оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

P2O5 — фосфор(V)

FeO — ферум(ІІ) оксид

 

PbO — плюмбум оксид

оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

P2O3 — фосфор(III)

 

 

BeO — берилій оксид

оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiO2 — силіцій оксид

 

 

 

 

 

 

 

Оксиди в природі

В атмосфері

У земній корі

У гідросфері

 

 

 

 

Мінерали:

 

 

SiO2 — кварц, гірський криш-

 

CO2 — вуглекислий газ

таль, аметист, яшма, агат

H2O — вода

 

Al2O3 — корунд, глинозем

 

 

Fe2O3 — бурий залізняк

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

31

Характеристика амфотерних оксидів

Амфотерний елемент

Амфотерний оксид

Амфотерний гідроксид

Zn

ZnО

Zn(OH)2

Al

Al2O3

Al(OH)3

Сr

Cr2O3

Cr(OH)3

Добування оксидів

 

Спосіб добування

 

 

Рівняння реакції

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

t

 

1.

Окиснення простих речовин

C + O2 → CO2 ; 3Fe + 2O2 → Fe3 O4

 

 

 

 

карбон(IV)

 

залізна

 

 

 

 

оксид

 

окалина

 

 

 

 

2.

Горіння складних речовин

2CuS + 3O2 → 2CuO + 2SO2 ; CH4 + O2 → CO2 + 2H2 O

купрум(II)

купрум

сульфур(IV) метан

карбон(V)

 

 

сульфід

оксид

 

оксид

оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

t

3.

Розклад нерозчинних основ

2Fe(OH)3 → Fe2 O3 +

3H2 O; Cu(OH)2 → CuO + H2 O

 

 

ферум

ферум(III)

 

купрум(II)

купрум(II)

 

 

пероксид

оксид

 

гідроксид

оксид

 

 

 

 

 

 

 

4.

Розклад солей

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Розклад гідроксидів

H2 CO3 → H2 O + CO2 ↑ ; H2 SO3 → H2 O + SO2

карбонатна

карбон(IV)

сульфітна

сульфур(IV)

 

 

кислота

оксид

кислота

оксид

 

 

 

 

 

 

 

Основні галузі застосування деяких оксидів

Назва і формула оксиду

Застосування

 

 

Алюміній оксид Al2O3, глинозем

Добування алюмінію, високоякісних вогнетрив-

ких матеріалів

 

 

 

Манган(IV) оксид MnO2

Як окисник

Арсен(ІІІ) оксид As2O3

Виробництво отрутохімікатів, скла

Сульфур(IV) оксид SO2, сірчистий газ

Виробництво сульфатної кислоти

Карбон(IV) оксид CO2, вуглекислий газ

Добування соди, виготовлення безалкогольних

напоїв

 

 

 

Кальцій оксид СаО, палене або негашене вапно

У будівництві як в’яжучий матеріал

 

 

Цинк оксид ZnO

Як каталізатор у багатьох хімічних процесах,

входить до складу цинкового білила

 

 

 

32

Розділ I

Хімічні властивості оксидів

Хімічні

Оснóвні оксиди Кислотні оксиди Амфотерні оксиди

властивості

Взаємодія

CaO + H2 O → Ca (OH)2

SO3

+ H2 O → H2 SO4

 

 

 

з водою

кальцій

 

кальцій

сульфур(VI)

 

сульфатна

 

 

 

оксид

 

гідроксид

оксид

 

кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взаємодія

CaO + SO3

→ CaSO4

 

 

 

ZnO + CaO → CaZnO2

з кислотними

 

 

кальцій сульфур

кальцій

 

 

цинк кальцій

кальцій

оксидами

оксид

оксид

сульфат

 

 

 

оксид

оксид

цинкат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взаємодія

 

 

 

SO3 + CaO → Ca2 SO4

 

 

 

 

з основними ок-

 

 

 

 

 

 

 

 

сульфур(VI)

кальцій кальцій

 

 

 

 

сидами

 

 

 

оксид

оксид

сульфат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взаємодія з ам-

Na2 O + ZnO → Na2ZnO2

P2 O5 + Al2 O3 → 2AlPO4

 

 

 

фотерними ок-

натрій

цинк

натрій

фосфор(V) алюміній

алюміній

 

 

 

сидами

оксид

оксид

цинкат

оксид

оксид

фосфат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взаємодія

CaO + 2HCl → CaCl2 + H2 O

 

 

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2 O

з кислотами

кальцій хлоридна

кальцій

 

 

цинк

хлоридна

цинк

оксид кислота

хлорид

 

 

 

оксид

кислота

хлорид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SO3

+ 2NaOH →

 

ZnO + 2NaOH →

Взаємодія

 

 

 

сульфур(VI) натрій

 

цинк натрій

 

 

оксид

гідроксид

 

оксид

гідроксид

з основами

 

 

→ Na2 SO4 + H2 O

 

→ Na2ZnO2 + H2 O

 

 

 

 

 

 

 

 

натрій

 

 

 

натрій

 

 

 

 

 

 

 

 

цинкат

 

 

 

 

 

сульфат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВОДА ЯК НАЙВАЖЛИВІШИЙ ОКСИД

Вода — хімічна сполука Гідроге-

реходить з одного агрегатного стану

ну й Оксигену.

в інший.

Кругообіг води в природі — цик-

 

лічний процес, при якому вода пе-

 

 

 

 

 

Немає природного тіла, яке мог-

лу, гірської породи, живого тіла —

ло б з нею порівнятися за впливом

в якому не було б води.

на хід найосновніших процесів.

В. І. Вернадський

Немає земної речовини — мінера-

 

 

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

33

Історія дослідження води

Історія дослідження води

Стародавні філософи Платон і Арістотель вважали воду одним із чотирьох начал всього існуючого: землі, води, вогню та повітря. З погляду Арістотеля, поєднуючи основні елементи між собою, можна одержувати всі спостережувані властивості речовин: земля з водою утворюють холод, вода з повітрям — вологість, земля з вогнем — сухість, а вогонь з повітрям — тепло

До кінця ХVІІІ ст. вода вважалася простою речовиною. Ці погляди були такими міцними, що навіть досліди французького хіміка Пьєра Жозефа Макера в 1775 р., під час яких він добув воду в результаті спалювання водню, не дозволили йому спростувати думку про те, що вода — «неподільна» речовина. Проте досліди, що доводять протилежне, на той час проводилися хіміками дедалі частіше

Неелементарну природу води довів французький математик Гаспар Монж. А англійський учений Генрі Кавендіш у 1781 р. експериментально довів, що вода утворюється із «займистого повітря» з атмосферним киснем

У1783 р. французькі хіміки Антуан Лавуазьє і Пьєр Лаплас синтезували воду з водню.

Урезультаті цих дослідів стало відомо, що вода складається з двох елементів, які Лавуазьє назвав Гідрогеном і Оксигеном. Так вода «перетворилася» з простого елемента на складну речовину

Агрегатні стани води

 

 

 

Газ

Рідина

 

Тверде тіло

 

Вода

 

 

Нагрівання

 

Плавиться

 

Водяна

 

 

 

пара

 

 

 

Охолодження

 

Замерзає

Лід

Фізичні властивості води

атмосферному

тиску

При

 

 

 

Прозора, не має смаку і запаху

Густина при 4 °C — 1 г/см3, при 20 °C — 0,9982 г/см3

Температура кипіння 100 °С, температура плавлення — 0 °С

Висока теплоємність — 4,184 кДж/(кгК)

Чиста вода погано проводить електрику

Є гарним відновником

34

Розділ I

Хімічні властивості води

H O взаємодіє 2

з активними металами

2K + 2H2 O → 2KOH + H2 ↑ ; Ca + 2H2 O → Ca (OH)2 + H2

кальцій

кальцій

 

гідроксид

гідроксид

 

 

 

 

 

t

з менш активними металами

Zn + H2 O → ZnO + H2 ; Mg + H2 O → MgO + H2

 

цинк

магній

 

 

 

 

t

з деякими неметалами

C + H2 O → CO + H2

карбон(II)

 

 

оксид

 

 

 

 

з осно{вними оксидами

 

 

з кислотними оксидами

 

 

 

 

 

розкладається за високої температури

ел. струм

під дією електричного струму

2H2 O →2H2↑ + O2

 

 

Ти не маєш ані смаку, ані кольо-

відаючи, що ти таке… Ти найбільше

ру, ані запаху, тебе неможливо опи-

багатство на світі…

сати, тобою насолоджуватися, не

А. де Сент-Екзюпері — про воду

 

 

Витрата води у світі на рік

100%

80%

60%

40%

20%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сільське господарство 82%

 

Побутові потреби 10%

Промисловість 8%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

35

Кругообіг води в природі

Річка

Дощ

Випаровування

Океан

Значення води в природі та житті людини

Вода

Гарний розчинник для багатьох речовин

Визначає і регулює клімат, бере участь у процесах рельєфоутворення

Є середовищем для перебігу хімічних реакцій

Забезпечує існування життя на Землі, входить до складу живих організмів

Бере участь у біохімічних реакціях, є середовищем існування для водних організмів

Сировина для промисловості, джерело енергії (ГЕС)

КИСЛОТИ

Кислоти — це складні речовини,

Індикатор — хімічна речовина,

що складаються з атомів Гідрогену

забарвлення якої змінюється за-

й кислотного залишку.

лежно від кислотності середовища.

 

 

Класифікація кислот за складом

 

 

Кислоти

 

Ý

Þ

 

Безоксигенові

 

 

Оксигеновмісні

 

 

 

 

 

Ø

Ø

HCl — хлоридна кислота HBr — бромідна кислота HI — йодидна кислота HF — фторидна кислота H2S — сульфідна кислота

HNO3 — нітратна кислота H2SO3 — сульфітна кислота H2SO4 — сульфатна кислота H3PO4 — ортофосфатна кислота

36

Розділ I

Класифікація кислот за кількістю атомів Гідрогену,

 

 

 

які входять до її складу, здатних заміщуватися на метал

 

 

 

 

 

 

Кислоти

 

 

 

 

 

 

Ý

Ø

Þ

 

 

 

Одноосновні

 

Двохосновні

Трьохосновні

 

 

Ø

 

Ø

 

Ø

 

 

 

HCl

 

H2SO3

 

 

 

 

 

HI

 

H2SO4

 

H3PO4

 

 

HNO3

 

H3CO3

 

 

 

 

Оксиди, що відповідають кислотам

 

 

 

 

Кислотний оксид

Відповідна кислота

Кислотний оксид

Відповідна кислота

SO2

 

H2SO3

P2O3

 

 

HPO3

SO3

 

H2SO4

CO2

 

 

H2CO3

P2O5

 

H3PO4

 

 

 

 

 

Найважливіші кислоти

 

 

 

 

 

Назва

 

 

Формула

 

 

 

 

 

емпірична

 

структурна

 

 

 

 

 

Хлоридна

 

НСI

 

 

H

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

O

Нітратна

 

HNO3

 

H

O

N

O

 

 

 

 

 

 

 

Нітритна

 

HNO2

 

H

O

N

O

 

 

 

 

H

O

S

O

Сульфітна

 

H2SO3

 

H

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

O

S

O

Сульфатна

 

H2SO4

 

H

O

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

O

C

O

Карбонатна

 

H2CO3

 

H

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

O

 

 

Ортофосфатна

 

H3PO4

 

H

O

P

O

 

 

 

 

H

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

Метафосфатна

 

HPO3

 

H

O

P

O

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

 

 

 

37

Розповсюдження деяких кислот у природі

H2S

HCl

HNO3, H2SO4

H2CO3

Зустрічається у вулканіч-

Входить до складу

Містяться в дощовій

Входить до складу при-

них газах і у водах міне-

шлункового соку

воді «кислотні дощі»

родних мінеральних

ральних джерел

 

 

вод

 

 

 

 

Добування кислот

Спосіб отримання

Рівняння реакції

1.

Взаємодія кислотних оксидів з водою

SO3 + H2 O → H2 SO4 ; CO2 + H2 O → H2 CO3

сульфур(VI)

 

сульфатна карбон(IV)

карбонатна

 

 

оксид

 

кислота оксид

 

кислота

 

 

 

 

 

 

N2 SiO3 + H2 SO4 → Na2 SO4 + H2 SiO3

 

2.

Витіснення сильною кислотою слабкої кисло-

натрій

сульфатна

 

натрій

силікатна

 

силікат

кислота

 

сульфат

кислота

 

 

ти з її солей

2NaCl + H2 SO4 → Na2 SO4 + 2HCl

 

 

 

натрій

сульфатна

 

натрій хлороводень

 

 

 

хлорид

кислота

 

сульфат

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Взаємодія неметалів з воднем із подальшим

H2 + Cl2

→ 2HCl ; H2 + S →

H2 S

 

 

розчиненням у воді (утворення безоксигено-

 

хлороводень

сірководень

 

 

вих кислот)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хімічні властивості кислот

 

змінюють колір

індикаторів

Кислоти

взаємодіють

 

 

 

Лакмус — червоний

Метилоранж — рожевий

Фенолфталеїн — залишається безбарвним

з металами

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ ; 2Na + 2H3 PO4 → 2NaPO4 + 3H2

хлоридна

цинк

фосфатна

натрій

 

 

 

кислота

хлорид

кислота

фосфат

 

 

 

 

з осно{вними

CaO + 2HCl → CaCl2 + H2 O; MgO + H2 SO4 → MgSO4 + H2 O

оксидами

кальцій хлоридна

 

кальцій

магній сульфатна

магній

 

 

оксид

кислота

 

хлорид

оксид кислота

сульфат

 

 

 

 

з амфотерними

Al2 O3 + 3H2 SO4 → Al2 (SO4 )3 + 3H2 O; Cr2 O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2 O

оксидами

алюміній сульфатна

алюміній

хром(III)

хлоридна хром(III)

оксид

кислота

 

сульфат

оксид

кислота

 

хлорид

 

 

 

з основами

2KOH + H2 SO4 → K2 SO4 + 2H2 O; 3NaOH + H3 PO4

→ Na3 PO4 + 3H2 O

калій сульфатна

калій

натрій

ортофосфатна

 

натрій

 

гідроксид

кислота

сульфат

гідроксид

кислота

 

фосфат

 

 

 

 

із солями

BaCl2 + H2 SO4 → BaSO4 ↓ + H2 O; Ca (NO3 )2 + H3 PO4

 

→ Ca3 (PO4 )2 + H2 O

барій сульфатна

 

барій

кальцій

ортофосфатна

кальцій

 

хлорид

кислота

 

сульфат

нітрат

кислота

 

фосфат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

Розділ I

Основні галузі застосування деяких кислот

Назва кислоти

Застосування

 

 

Хлоридна кислота

Виробництво солей, травлення металів, як реактив у хімічних лабо-

раторіях

 

 

 

 

Добування бромідів різних металів, наприклад аргентум броміду,

Бромідна кислота

який використовується у виробництві світлочутливих кінофотома-

 

теріалів

 

 

Сульфатна кислота

Виробництво кислот, фосфатних і нітратних добрив, очищення різ-

них газів, виробництво барвників

 

 

 

Нітратна кислота

Виробництво барвників, вибухових речовин, нітратних добрив

 

 

Ортофосфатна кислота

Виробництво фосфатних добрив

 

 

ХЛОРИДНА КИСЛОТА І ХЛОРОВОДЕНЬ

Хлоридна кислота HCl — це розчин хлороводню у воді

Порівняльна характеристика

Ознаки порівняння

 

Хлороводень

 

Хлоридна кислота

 

 

 

 

Безбарвний газ із різким запахом; тверд-

Безбарвна рідина з різким

 

не за –114,2 °C; трохи важчий за повітря;

запахом хлороводню; макси-

Фізичні

густина 1,64 г/л; добре розчиняється у воді

мальна концентрація хлорид-

властивості

з утворенням хлоридної кислоти; на волого-

ної кислоти — 36 %; густина

 

му повітрі «димить», утворюючи з парами

1,18 г/мл

 

води крапельки хлоридної кислоти

 

 

 

 

 

 

У лабораторних умовах

добувають

Розчинення хлороводню у воді

 

взаємодією сухої кухонної солі з кон-

 

Добування

центрованою

сульфатною

кислотою.

 

 

У промисловості одержують спалюванням

 

 

водню в атмосфері хлору

 

 

 

 

 

 

Важливий продукт хімічної промисло-

Для виробництва солей, в ме-

Застосування

вості, який використовують для виробниц-

дицині

 

тва хлоридної кислоти

 

 

 

 

 

 

 

Якісна реакція на хлоридну кислоту та її солі

Хлоридна кислота взаємодіє з аргентум хлоридом:

HCl + AgNO3 →HNO3 +AgCl ↓ Аргентум хлорид AgCl — білий осад, нерозчинний у воді та кислотах.

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

39

Хімічні властивості хлоридної кислоти

HCl

змінює колір

індикаторів

взаємодіє

лакмус — червоний

метилоранж — рожевий

з металами

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ ; 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

хлоридна

цинк

хлоридна алюміній

 

 

кислота хлорид

кислота

 

хлорид

 

 

 

 

з осно{вними

MgO + 2HCl → MgCl2 + H2 O; FeO + 2HCl → FeCl2

+ H2 O

оксидами

магній хлоридна

магній

ферум

хлоридна

ферум(II)

оксид

кислота

хлорид

оксид

кислота

хлорид

 

 

 

із солями

AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3 ; HgNO3 + HCl → HgCl2 + HNO3

аргентум

хлоридна

білий

аргентум

 

 

 

меркурій

 

нітрат

кислота

осад

хлорид

 

 

 

хлорид

 

 

з основами

NaOH + HCl → NaCl + H2 O; Ba (OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2 O

натрій хлоридна

натрій

барій

хлоридна

барій

 

гідроксид

кислота

хлорид

гідроксид

кислота

хлоррид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВИ

Основи — складні речовини, що складаються з атомів металу та гідроксильної групи (—ОН).

Амфотерний гідроксид — основа, яка виявляє властивості основи й кислоти.

Луг —це розчинна основа.

Реакції нейтралізації — це реакції між основами та кислотами, в результаті яких утворюються сіль і вода.

Класифікація основ за розчинністю у воді

Розчинні (луги)

Малорозчинні

Нерозчинні

 

 

 

NаOН — натрій гідроксид

Ca(OH)2 — кальцій гідроксид

Cu(OH)2— купрум (II) гідроксид

(їдкий натр, луг натрію)

(гашене вапно)

Zn(OH)2 — цинк гідроксид

КОН — калій гідроксид

Mg(OH)2 — магній гідроксид

Al(OH)3 — алюміній гідроксид

(калі їдке, луг калію)

 

 

Ba(OH)2 — барій гідроксид

 

 

40

Розділ I

Соседние файлы в предмете Химия в школе