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

Наочний довідник 8-9 класи

.pdf
Скачиваний:
86
Добавлен:
24.04.2021
Размер:
23.33 Mб
Скачать

Фізичні властивості основ

За нормальних умов луги — тверді речовини, білого кольору, без запаху, мильні на дотик, їдкі, роз’їдають шкіру та тканини.

Нерозчинні основи — тверді забарвлені речовини.

Хімічні властивості основ

Основи

змінює колір

індикаторів

взаємодіють

лакмус — синій

метилоранж — жовтий

фенолфталеїн — малиновий

з кислотами

NaOH + HCl → NaCl + H2 O; Ca (OH)2

+ H2 SO4 → CaSO4 + H2 O

кальцій

хлоридна натрій

кальцій

 

сульфатна калььцій

 

гідроксид

кислота

хлорид

гідроксид

 

кислота

сульфат

 

 

взаємодіє з кислотними

2NaOH + CO2 → Na2 CO3 + H2 O; 2KOH + SO2 → K2 SO3 + H2 O

оксидами (розчинні ос-

натрій

карбон(IV)

натрій

 

калій

 

сульфур(IV)

калій

нови)

гідроксид

оксид

карбонат

 

гідроксид

оксид

сульфат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ba (OH)2

+ Na2 SO4 → BaSO4 + 2NaOH

 

 

 

 

барій

натрій

барій

натрій

 

 

 

із солями

гідроксид

сульфат

сульфат

гідроксид

 

 

 

3Mg(OH)2 + 2Na3 PO4 → Mg3 (PO4 )2 + 6NaOH

 

 

 

 

магній

натрій

магній

 

натрій

 

 

гідроксид

фосфат

фосфат

гідроксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

розкладається при на-

 

t

 

 

t

 

 

 

гріванні (нерозчинні ос-

2Al(OH)3 → Al2 O3

+ 3H2 O; Cu(OH)2 → CuO + 3H2 O

 

нови)

алюміній

алюміній

 

купрум(II)

купрум(II)

 

гідроксид

оксид

 

гідроксид

 

оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хімічні властивості амфотерних основ

Взаємодія з кислотами

Взаємодія з основами

Zn(OH)2

+ 2HCl → ZnCl2 + 2H2 O

H2ZnO2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2 O

цинк

хлоридна

цинк

цинк

натрій

натрій

гідроксид

гідроксид

цинконат

гідроксид

кислота

хлорид

 

 

 

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2 O

H3 AlO3 + 3NaOH → Na3 AlO3 + 3H2 O

алюміній

хлоридна

хлорид

алюміній натрій

натрій

гідроксид

кислота

алююміній

гідроксид

гідроксид

алюмінат

 

 

 

 

 

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

41

Реакція нейтралізації

Кислота

Луг

Сіль

Нейтральний

розчин

Добування основ

Спосіб добування

Рівняння реакції

1. Луги добувають взаємодією металів

 

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

 

з водою

 

калій

 

калій

барій

барій

 

 

 

гідроксид

 

гідроксид

 

 

 

2. Луги добувають взаємодією оксидів

 

KOH + H2 O → 2KOH ; BaOH + H2 O → Ba (OH

 

металів з водою

 

калій

 

калій

барій

барій

 

 

оксид

 

гідроксид

оксид

гідроксид

 

 

 

 

 

 

 

 

CuSO4

+ 2KOH → K2 SO4 + Cu(OH)2

3. Нерозчинні основи добувають у ре-

 

купрум(II) калій

калій

купрум(II)

 

 

зультаті взаємодії солей відповідних

 

сульфат

гідроксид

сульфат

гідроксид

 

 

 

FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3

 

металів з лугами

 

 

 

 

ферум(III) натрій

натрій

ферум(III)

 

 

 

хлорид

гідроксид

хлорид

гідроксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основні галузі застосування деяких основ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назва і формула основи

 

 

 

Застосування

 

 

 

Натрій гідроксид (їдкий натр) NаОН

 

Виробництво мила, штучних волокон і паперу

 

 

 

 

Калій гідроксид (їдке калі) КОН

 

Виробництво барвників, туалетного мила, в паперовій

 

промисловості

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кальцій гідроксид (гашене вапно)

 

У суміші з піском і водою утворює вапняний розчин,

Ca(OH)2

 

який використовується в будівництві

 

 

 

 

 

 

 

 

42

Розділ I

СОЛІ

Солі — це складні речовини, утворені атомами металів і кислотними залишками.

Назви солей

Кислотний залишок

Назва солей

Кислотний залишок

Назва солей

 

 

 

 

—F

Фториди

—SO3

Сульфіти

 

 

 

 

—CI

Хлориди

SO4

Сульфати

 

 

 

 

—Br

Броміди

CO3

Карбонати

 

 

 

 

—I

Йодиди

SiO3

Силікати

 

 

 

 

—NO3

Нітрати

PO4

Фосфати

 

 

 

 

S

Сульфіди

 

 

 

 

 

 

Класифікація солей

Середні

Кислі

Оснóвні

 

 

 

Містять атоми металу та

Містять атоми металу, кислотно-

Містять атоми металу, кислотно-

кислотного залишку

го залишку і Гідрогену

го залишку і гідроксильні групи

 

 

 

Na2SO4 — натрій сульфат

NaHSO4 — натрій гідросульфат

Al(OH)Cl2 — алюміній гідрок-

KCl — калій хлорид

KH2PO4 — калій дигідрофосфат

сохлорид

Ca(NO3)2 — кальцій нітрат

NaHCO3 — натрій гідрогенокар-

Fe(OH)2Cl — ферум(III) гідро-

 

бонат

хлорид

 

 

(CuOH)2CO3 — купрум(II) гідрок-

 

 

сокарбонат

 

 

 

Солі в природі

У природі солі входять до складу мінералів

BaSO4

CaCO3

ZnS

HgS

NaNO3

 

 

 

 

 

польовий шпат

вапняк,

цинкова обманка

кіновар

натрієва

 

крейда, мармур

 

 

(чилійська)

 

 

 

 

селітра

 

 

 

 

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

43

Хімічні властивості солей

 

з металами (метал, що вхо-

Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 ; Zn + Pb(NO3 )2 → Pb + Zn(NO3 )2

 

 

дить до складу солі, має

 

 

бути менш активним, ніж

купрум(II)

ферум(II)

плюмбум

 

цинк

 

 

сульфат

сульфат

нітрат

 

нітрат

 

 

вільний метал)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з лугами (якщо в результаті

AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 ↓ + 3KCl

 

 

 

взаємодіють

алюміній калій

алюміній

калій

 

 

 

реакції випадає осад або

хлорид

гідроксид

гідроксид

хлорид

 

 

 

2NH4 Cl + Ca (OH)2 → CaCl+ 2NH3 ↑ + 2H2 O

 

 

 

 

 

 

виділяється газ)

 

 

 

 

алюміній

кальцій

кальцій амоніак

 

 

 

 

 

хлорид

гідроксид

хлорид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Солі

з кислотами (якщо в резуль-

3ZnCl2 + 2H3 PO4 → 2Zn3 (PO4 )2 ↓ + 6HCl

 

 

 

цинк

фосфатна

цинк

 

 

 

 

таті реакції випадає осад

хлорид

кислота

фосфат

 

 

 

 

FeS + H2 SO4 → FeSO4 + H2 S ↑

 

 

 

 

або виділяється газ)

 

 

 

 

 

ферум(II)

сульфатна

ферум(II) сірководень

 

 

 

 

 

сульфід

кислота

сульфат

 

 

 

 

 

 

 

 

із солями (якщо в резуль-

BaCl2 + K2 SO4 → BaSO4 ↓ + 2KCl; NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + KNO3

 

таті реакції випадає осад)

барій

калій

барій

калій натрій

аргентум

аргентум

калій

 

хлорид

сульфат

сульфат

хлорид хлорид

нітрат

хлорид

нітрат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основні галузі застосування деяких солей

Назва і формула солі

Застосування

 

 

Натрій сульфат Na2SO4

У скляній, целюлозно-паперовій, шкіряній, текстильній, хіміч-

ній промисловості

 

 

 

Калій сульфат K2SO4

Виробництво скла, як добриво

 

 

Барій сульфат BaSO4

Виготовлення фотографічного і фарбованого паперу

 

 

Натрій хлорид (кам’яна, або

Сировина для добування хлору, металічного натрію, соди,

кухонна, сіль) NаСI

а також у харчовій промисловості

 

 

Калій хлорид КСI

Застосовується як калійне добриво

 

 

 

У скляній, целюлозно-паперовій, нафтовій, миловарній, текс-

Натрій карбонат (сода) Na2CO3

тильній та інших галузях промисловості, є вихідною речовиною

 

для добування натрій гідроксиду

 

 

Кальцій карбонат CaCO3

Виробництво скла, цементу, вапна, цегли й інших вогнетривких

і будівельних матеріалів, а також у металургії

 

 

 

Калій нітрат (калійна селітра)

 

KNO3, кальцій нітрат (каль-

Використовуються як добриво, у піротехніці

цієва селітра) Ca(NO3)2

 

 

 

44

Розділ I

Добування солей

Спосіб добування

Рівняння реакції

1.

Реакція нейтралізації

KOH + HNO3 → KNO3 + H2 O

калій

нітратна

 

калій

 

 

 

гідроксид

кислота

 

нітрат

 

 

 

 

2.

Взаємодія кислоти й осно{вного оксиду

H2 SO4 + MgO → MgSO4 + H2 O

сульфатна

магній

 

магній

 

 

 

кислота

оксид

сульфат

 

 

 

 

3.

Взаємодія солі та кислоти

BaCl2 + H2 SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

барій

сульфатна

 

барій

хлоридна

 

 

хлорид

кислота

 

сульфат

кислота

 

 

 

4.

Взаємодія двох солей

Ba (NO3 )2 + NaSO4 → BaSO4 + 2NaNO3

барій

 

натрій

барій

натрій

 

 

гідроксид

сульфат

сульфат

нітрат

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Взаємодія гідроксиду з кислотним оксидом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Реакція між сіллю та лугом

CuCl2 + 2KOH → Cu(OH) + 2KCl

купрум(II)

калій

 

купрум(II)2

калій

 

 

хлорид

гідроксид

 

гідроксид

хлорид

 

 

 

 

 

7.

Взаємодія осно{вного та кислотного оксидів

BaO + CO2

→ BaCO3

 

барій карбон(IV)

 

барій

 

 

 

оксид

оксид

 

карбонат

 

 

 

 

 

8.

Взаємодія простих речовин (металу і неметалу)

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

 

 

 

ферум(III)

 

 

 

 

 

хлорид

 

 

 

 

 

9.

Взаємодія металу з кислотою

Fe + 2HCl → 2FeCl3 + H2

 

хлоридна

ферум(II)

 

 

 

кислота

хлорид

 

 

 

 

 

 

10.

Взаємодія металу з сіллю

Fe + CuSO4

→ Cu + FeSO4

 

купрум(II)

 

ферум(II)

 

 

 

сульфат

 

 

сульфат

 

 

 

 

 

11.

Взаємодія солі з кислотним оксидом

CaCO3 + SiO2

→ CaSiO3 + CO2

кальцій

силіцій(IV)

кальцій

карбон(IV)

 

 

карбонат

оксид

 

силікат

оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3. Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин

45

КЛАСИФІКАЦІЯ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

Одноосновні HNO3 HCl

Кислоти

Двохосновні

H2SO3 H2CO3

Трьохосновні H3PO4

Гідроксиди

Амфотерні Основи Zn(OH)2

Al(OH)3

Розчинні

(луги) NaOH KOH

Оксигеновмісні HNO3

H2CO3

H2SO4

Безоксигенові HCl

HF

H2S

Неорганічні

речовини

Нерозчинні Cu(OH)2 Fe(OH)3

Осно{вні Кислі Cu2(OH)2CO3 NaHCO3 Mg(OH)Cl NaH2PO4

Солі

Середні

Na2CO3 Na3PO4

Кислотні

CO2

SO2

SO3

Оксиди

Осно{вні

Амфотерні

Na2O

ZnO

K2O

Al2O3

BaO

Cr2O3

 

 

Генетичний зв’язок між основними класами неорганічних речовин

+H2O

Основа

+кислота

Сіль + вода

+кислотний оксид

Сіль

+амфотерний оксид

Сіль

+кислота

Сіль + вода

+кислотний оксид

Сіль + вода

+сіль

Основа + соль

Оксиди

Осно{вні

 

Кислотні

оксиди

 

оксиди

 

 

 

 

O

 

 

O

 

2

 

2

 

+H

 

 

+H

 

 

 

 

 

 

Основи

 

Кислоти

 

 

 

+кислота

+основа

 

+H2O

Кислота

+основа

Сіль + вода

+основний оксид

Сіль

+амфотерний оксид

Сіль

+основа

Сіль + вода

+основний оксид

Сіль + вода

+сіль

Сіль + кислота

Солі

46

Розділ I

Тема 4. Хімічні реакції

КЛАСИФІКАЦІЯ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

Хімічна реакція — це процес, під час якого утворюються нові речовини, тобто відбувається хімічне перетворення.

Реакція сполучення — це хімічна реакція, в результаті якої з двох або декількох простих або складних речовин утворюється одна складніша речовина.

Реакція розкладу — це хімічна реакція, в результаті якої з однієї складної речовини утворюється дві

або декілька простих або складних речовин.

Реакція заміщення — це хімічна реакція, що відбувається між простою і складною речовинами, за якої атоми простої речовини заміщують атоми одного з елементів у складній речовині.

Реакція обміну — це хімічна реакція, що відбувається між двома складними речовинами, за яких вони обмінюються складовими частинами.

Види хімічних реакцій

 

 

 

 

Проста речовина +

Ö

 

 

 

Ü

+ проста речовина →

сполучення

 

→BAB

→ складна речовина

 

Ö

Ö

+ складна речовина →

Ö

 

 

 

 

Проста речовина +

 

Реакція

 

A +

 

→ складна речовина

 

 

Þ

 

 

 

Складна речовина +

Ö

 

 

 

 

 

 

 

+ складна речовина →

 

 

 

 

→ складна речовина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Складна речовина →

Ö

 

 

 

Ü

→ проста речовина +

розкладуРеакції

 

→AAB+B

+ проста речовина

 

Ö

Ö

Складна речовина →

Ö

 

 

 

 

→ складна речовина +

 

 

 

 

+ проста речовина

 

 

 

 

Þ

 

 

 

 

 

Складна речовина →

Ö

 

 

 

 

→ складна речовина +

 

 

 

 

+ складна речовина

 

 

 

 

 

 

 

2Mg + O2 → 2MgO

магній оксид

O2 + SO2 → 2SO3

сульфур(IV) сульфур(VI) оксид оксид

MgO + CO2

→ MgCO3

магній карбон(IV)

магній

оксид оксид

 

карбонат

2HgO →t 2Hg + O2

меркурій(II) оксид

2KClO3 → 2KCl + 3O2

калій

калій

хлорат

хлорид

CaCO3 → CaO + CO2

кальцій

кальцій карбон(IV)

карбонат

оксид оксид

Тема 4. Хімічні реакції

47

Реакції заміщення

Реакції обміну

Ö

Ö

AB +C → AC +B

AB +CD → AC +BD

Ö

Ö

Складна речовина +

+проста речовина → → складна речовина +

+проста речовина

Складна речовина +

+складна речовина → → складна речовина +

+складна речовина

Ö

Ö

2HCl + Zn → ZnCl2 + H2

хлоридна

цинк

кислота

хлорид

Ba (NO3 )2

+ K2 SO4 → BaSO4 + 2KNO3

барій

калій

барій

калій

нітрат

сульфат

сульфат

нітрат

 

 

 

 

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ЕФЕКТ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

Тепловий ефект хімічної реакції (Q) — це кількість теплоти, яка виділяється або поглинається під час хімічних реакцій.

Екзотермічні реакції — це реакції, що відбуваються з виділенням теплоти.

Ендотермічні реакції — це реакції, що відбуваються з поглинанням теплоти.

Теплота утворення H°утв — це кількість теплоти, яка виділяється або поглинається при утворенні 1 моль речовини з простих речовин.

Теплота згоряння H°с — це кількість теплоти, яка виділяється при згорянні 1 моль речовини.

Термохімічні рівняння — це хімічні рівняння, в яких є тепловий ефект реакції.

Приклади екзотермічних і ендотермічних реакцій

Екзотермічні реакції

Ендотермічні реакції

Взаємодія калію з водою

Утворення нітроген (II) оксиду з азоту та кисню за високої температури

Розчинення концентрованої сульфатної кисло-

Утворення озону з кисню

ти у воді

Горіння фосфору на повітрі

48

Розділ I

Характеристика термохімічних рівнянь

Хімічні рівняння, у яких указують кількість теплоти,

C +O2 →CO2 +Q

що виділяється або поглинається під час реакції (тепловий

Fe3 O4 +4CO 3Fe +4CO2 Q

ефект хімічної реакції), називаються термохімічними

 

 

Тепловий ефект хімічної реакції визначається кіль-

C +O2 →CO2 +402,24 кДж

кістю теплоти, що виділилася або поглинулась. Теплоту

(екзотермічна реакція)

хімічної реакції вимірюють звичайно в кілоджоулях на

моль (кДж/моль).

Fe3 O4 +4CO 3Fe +4CO2 −43,7 кДж

Якщо відбувається виділення теплоти, то її кількість за-

писують у рівнянні хімічної реакції зі знаком «+», якщо

(ендотермічна реакція)

поглинання — зі знаком «–»

 

 

 

Кількість теплоти, що виділяється або поглинається під

CH4 +2O2 →CO2 +2H2 O +889 кДж

час утворення одного моля хімічної сполуки з простих ре-

У реакції між 1 моль метану і 2 моль

човин, називають теплотою утворення сполуки

кисню виділяється 889 кДж теплоти

 

 

 

ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

Швидкість хімічної реакції вимі-

Гетерогенні системи — системи,

рюється зміною концентрації реа-

в яких реагуючі речовини розділені

гуючих речовин за одиницю часу

поверхнями розділу.

або кількості речовини в одиниці

Каталізатори — це речовини,

об’єму.

які прискорюють хімічні реакції,

Гомогенні системи — системи,

беручи активну участь у них, але

в яких реагуючі частинки не розді-

при цьому не витрачаються.

лені одна від одної якимись поверх-

 

нямирозділу,аскладаютьєдинеціле.

 

 

 

Швидкість хімічної реакції

Швидкість хімічної реакції виражають у моль/(см3•хв) або моль/(л•с).

Відношення кількості речовини до об’єму є концентрація c =

n .

Отже, V =

c

 

V

.

 

 

 

 

t

 

Оскільки йдеться про зменшення концентрації вихідної речовини, величину вказують з від’ємним знаком.

Виявлена закономірність: швидкість хімічної реакції прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин, яка виражається формулою:

V =kcA cB ,

де cA, cB, — умовне позначення концентрацій реагуючих речовин; k — коефіцієнт пропорційності (константа швидкості).

Тема 4. Хімічні реакції

49

Умови, які впливають на швидкість хімічних реакцій

Умови

Напрям змін

Природа реагуючих речовин

Калій реагуватиме з водою активніше, ніж Натрій, оскільки він

легше віддає електрони, тобто окиснюється

 

 

 

Концентрація реагуючих речо-

Горіння вугілля відбувається в чистому кисні швидше, ніж на

вин (для речовин у розчиненому

повітрі, оскільки концентрація кисню в повітрі в 5 разів менша

і газоподібному стані)

 

Поверхня зіткнення реагуючих

Взаємодія сірки та заліза відбувається досить швидко, якщо во-

речовин (для речовин у твердо-

ни подрібнені та перемішані, тобто збільшена площа їх зіткнення

му стані)

 

Зпідвищенням температури активність молекул зростає.

Зпідвищенням температури на кожні 10 °C швидкість більшості

реакцій збільшується у 2—4 раза:

Підвищення температури

=v

ϕ

t2 t1

v

10

, де v — швидкість реакції за підвищеної температу-

t

t

 

 

t

2

1

2

ри; vt — швидкість реакції за вихідної температури;

 

1

 

 

 

ϕ — температурний коефіцієнт

Присутність каталізатора

Розклад гідроген пероксиду відбувається швидше у присутності манган (IV) оксиду, який є каталізатором цієї реакції

Особливості гомогенних і гетерогенних реакцій

Гомогенні реакції

 

Гетерогенні реакції

 

 

 

 

 

 

Відбуваються в однорідному середовищі

Відбуваються в неоднорідному середовищі

 

 

 

 

 

 

Речовини, які вступають у реакцію, перебува-

Речовини, які вступають у реакцію, не змішу-

ють у розчиненому або газоподібному стані

ються

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклади:

 

 

 

 

 

Приклади:

 

 

 

1) взаємодія водню й азоту:

 

1) реакції горіння твердих речовин, наприклад,

3H2

+N2

 

2NH3

(г.)

вугілля:

 

 

 

 

(г.)

(г.)

C(тв.) +O2(г.) →CO2(г.)

2) взаємодія купрум(II) хлориду і натрій

2) реакція взаємодії металів з кислотами:

гідроксиду:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zn(тв.) + 2HCl(р.)

→ ZnCl2(р.) + H2(г.)

CuCl2(р.) + 2NaOH(р.) → NaCl(р.) + Cu(OH)2(р.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Швидкість визначається зміною концентрації

Швидкість реакції визначається зміною кіль-

однієї з тих речовин, що вступили в реакцію або

кості речовини, що вступила в реакцію або утво-

утворюються в результаті реакції за одиницю

рилася в результаті реакції, за одиницю часу на

часу:

 

 

 

 

 

одиниці поверхні:

 

 

 

 

V

=

n

,

 

V

=

n

,

 

 

 

 

 

гомог

 

Vt

 

гетерог

 

St

 

 

 

 

 

 

де Vгомог — швидкість реакції в гомогенній сис-

де Vгетерог — швидкість реакції в гетерогенній

темі;

 

 

 

 

 

системі;

 

 

 

n — кількість речовини однієї з вихідних або

n — кількість речовини однієї з вихідних або

утворюваних речовин;

 

 

 

 

утворюваних речовин;

 

 

 

V — об’єм;

 

 

 

 

 

S — площа поверхні зіткнення;

t — час

 

 

 

 

 

t — час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

Розділ I

Соседние файлы в предмете Химия в школе