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

Підручники з Хімії / Хімія 9 клас / Савчин Хімія 9 клас. 2022

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
16.02.2023
Размер:
9.71 Mб
Скачать

9

Марія Савчин ХІМІЯ

2021

Марія Савчин

ХІМІЯ 9

Марія Савчин

ХІМІЯ­

Підручник для 9 класу закладів загальної середньої освіти

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України

Київ

«ГраМота» 2022

Шановні­дев’ятикласники­та­дев’ятикласниці!

Уцьому навчальному році ви завершите вивчення курсу хімії основ­ ної школи й отримаєте загальноосвітні та культурологічні знання, набу­ дете досвід роботи з речовинами.

Відповідно до програми 9 класу ви вивчатимете 4 теми. У першій темі «розчини» ви дізнаєтеся не лише про різні види розчинів та їх практичне використання, а й розумітимете значення розчинів у різних галузях промисловості, побуті й життєдіяльності всіх живих організ­ мів.

Вивчення другої теми «Хімічні реакції» допоможе поглибити та роз­ ширити знання про хімічні реакції, закономірності їхнього перебігу, швидкість і залежність швидкості від зовнішніх чинників, узагальнити ці знання на якісно новому рівні.

третя тема «Початкові поняття про органічні сполуки» розкриє широкий світ органічних речовин, що містяться в складі клітин живих організмів на молекулярному рівні. Вивчення органічних речовин сприя­ тиме розумінню біологічних процесів, з якими ви ознайомитеся в курсі біології.

Четверта тема «роль хімії в житті суспільства» узагальнює ваші знання

зкурсу хімії основної школи, системно об’єднує ключові світоглядні питання про багатоманітність речовин і взаємозв’язки між ними, дає змогу усвідомити наукову картину світу, значення хімії в житті сус­ пільства й екологічні проблеми, зумовлені хімічними виробництвами. окрім того, ви дізнаєтеся про українських учених, які зробили неоці­ ненний внесок у розвиток хімічної науки.

опанувавши й узагальнивши знання, уміння та досвід роботи з речо­ винами, за позитивного ставлення до вивчення хімії ви сформуєте необ­ хідні для подальшого навчання та життя предметні й базові компетент­ ності. Вам допоможе в цьому розв’язування розрахункових та експери­ ментальних задач, виконання різнорівневих завдань, уміщених у рубриці «Завдання для самоконтролю», лабораторних дослідів і прак­ тичних робіт, навчальних пошукових і дослідницьких проєктів, демон­ страційних і домашніх експериментів.

Утексті параграфів уміщено запитання та завдання, за допомогою яких ви зможете пригадати вже відомий вам матеріал або поглибити знання під час вивчення нового. рубрики підручника допоможуть вам навчитися досліджувати властивості речовин і спостерігати результати досліджень, самостійно розв’язувати задачі, виконувати практичні роботи, формулювати висновки, готувати навчальні проєкти.

Для полегшення роботи з підручником у ньому подано умовні позна­ чення.

Бажаю успіхів у навчанні!

Авторка

3

ПОВТОРЕННЯ

НАЙВАЖЛИВІШИХ ПИТАНЬ

КУРСУ ХІМІЇ 8 КЛАСУ

§  1.­ОСНОВНІ­­КЛАСИ­­НЕОРГАНІЧНИХ­­СПОЛУК

Повторивши матеріал параграфа, ви зможете:

називати представників основних класів неорганічних сполук;

наводити приклади назв і формул оксидів, кислот, основ, амфотерних гідроксидів і солей;

класифікувати неорганічні сполуки за складом;

порівнювати склад неорганічних сполук різних класів.

Світ неорганічних речовин надзвичайно багатоманітний. Ці речовини відрізняютьсязаформою,масою,розмірами,кольоромтощо.Запам’ятати всі неорганічні речовини практично неможливо. Проте якщо згрупувати їх за складом, будовою та властивостями, то можна прогнозувати або визначати за аналогією будь­яку з них, знаючи характеристики окремих представників. Саме тому в природничих дисциплінах, зокрема й у хімії, використовують класифікацію.

Щоб класифікувати речовини, їх за спільними ознаками об’єднують у певну систему, що вказує як на спорідненість, так і на відмінності між ними. Класифікація виявляє внутрішні взаємозв’язки між речовинами, сприяє кращому розумінню явищ, пов’язаних з їх перетвореннями, а отже, полегшує засвоєння знань про речовини.

У курсі хімії 8 класу ви ознайомилися з класифікацією речовин, що утворюють основні класи неорганічних сполук. Це оксиди, кислоти, основи, солі й амфотерні гідроксиди. Знаючи їхні властивості, легко зро­ зуміти, що під час хімічних реакцій вони виявляють здатність до пере­ творень. Унаслідок цього речовини одних класів перетворюються на речовини інших класів.

Оксиди — складні речовини, що містять у своєму складі два хімічні елементи, один з яких — оксиген зі ступенем окиснення –2.

Як і кожний із названих класів, оксиди поділяють на групи, пред­ ставники яких подібні за складом, будовою та властивостями. Класифікацію оксидів на основні, кислотні й амфотерні зображено на

рисунку 1.

4

§ 1. Основні класи неорганічних сполук

 

 

ОКСИДИ

 

Основні

Кислотні

Амфотерні

CO, SiO,

N2O, NO

 

 

 

 

Солетворні

 

Несолетворні

Рис. 1. Схема класифікації оксидів

Пригадайте, які речовини називають оксидами. Наведіть приклади основних, кислотних й амфотерних оксидів і назвіть їх.

розрізняють солетворні й несолетворні оксиди. До солетворних на­ лежать основні, кислотні й амфотерні­оксиди. Несолетворними окси­ дами, тобто такими, що не виявляють ні основних, ні кислотних власти­ востей, є карбон(ІІ) оксид Со, силіцій(ІІ) оксид SiO, нітроген(І) оксид N2O та нітроген(ІІ) оксид NO (рис. 1).

Серед розмаїття неорганічних сполук виокремлюють клас кислот. Кислоти­ —­ складні речовини, молекули яких містять один або

кілька атомів Гідрогену, здатних заміщуватися на йони металічних еле­ ментів, і кислотні залишки.

Найпоширенішими в природі є органічні кислоти: оцтова, лимонна, яблучна, щавлева, молочна. З неорганічних кислот найчас­ тіше використовують хлоридну HCl, сульфатну H2SO4, нітратну HNO3, ортофосфатну H3PO4.

Кислоти класифікують за двома ознаками: за кількістю атомів Гідрогену в складі молекули кислоти й за вмістом оксигену (рис. 2).

КИСЛОТИ

За кількістю атомів Гідрогену За вмістом Оксигену

Одноосновні Двоосновні Триосновні Безоксигенові Оксигеновмісні

Рис. 2. Схема класифікації кислот

Наведіть приклади кислот, що зазначені в класифікації на рисунку 2.

Основи — складні речовини, що містять катіони металічних елемен­ тів й один або два гідроксид­аніони (гідроксильні групи).

основи вважають сполуками оксидів із водою, тому вони належать до

гідратів основних оксидів, або гідроксидів. основи класифікують за роз­ чинністю у воді й за кількістю гідроксид­аніонів у складі формульної оди­ ниці (рис. 3).

5

Повторення найважливіших питань...

ОСНОВИ

За розчинністю у воді За кількістю гідроксид-аніонів

Розчинні (луги)

 

Нерозчинні

 

Однокислотні

 

Двокислотні

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема класифікації основ

Наведіть приклади основ за класифікацією, зображеною на рисунку 3.

До четвертого класу речовин належать солі — складні речовини, утворені катіонами металічних елементів та аніонами кислотних залиш­ ків.

У 8 класі ви вивчали тільки середні солі, тобто продукти повного заміщення атомів Гідрогену в кислоті на катіони металічних елементів. однак є й інші групи солей. Їхню класифікацію зображено на рисунку 4.

Проаналізуйте склад зазначених у схемі (рис. 4) солей та поясніть походження назви кожної з наведених груп.

СОЛІ

Середні

 

Кислі

 

Основні

 

Подвійні

 

Комплексні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K3PO4,

 

NaHCO3,

 

Ba(OH)NO3,

 

NaKSO4,

 

K3[Al(OH)6]

CaCO3

 

KH2PO4

 

Fe(OH)Cl

 

NaKCO3

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Схема класифікації солей

Амфотерні гідроксиди (від грецьк. amphoteros — подвійний, дво­ який) — тверді речовини немолекулярної будови. Їхня загальна фор­ мула така сама, як і загальна формула основ:

nI

Me(OH)n, у якій n може мати значення від 2 до 4.

Це сполуки, здатні виявляти як кислотні, так і основні властивості. До амфотерних належать гідроксиди, утворені елементами Берилієм, Цинком, алюмінієм і тими, що виявляють змінну валентність, зокрема Ферум(ІІІ), Хром(ІІІ), Плюмбум і Станум. Кожному амфотерному гідро­ ксиду відповідає амфотерний оксид. Наприклад: Zn(OH)2 — ZnO, Al(OH)3 — Al2O3, Be(OH)2 — BeO, Fe(OH)3 — Fe2O3, Cr(OH)3 — Cr2O3, Pb(OH)2 — PbO, Sn(OH)2 — SnO. На відміну від основ, амфотерні гідро­ ксиди виявляють як кислотні, так і основні властивості. Узаємодіючи з кислотами, вони реагують як основи, а в реакціях із лугами — як кис­

лоти.

6

§ 1. Основні класи неорганічних сполук

ПІДСУ­МО­ ВУ­ Є­ МО­ ­­ВИВЧЕНЕ

У класифікації неорганічних речовин виокремлюють такі основні класи: оксиди, кислоти, основи, солі, амфотерні гідроксиди.

Оксидискладні речовини, що містять у своєму складі два елементи, один з яких — Оксиген зі ступенем окиснення –2. Крім основних, кислотних та амфотерних оксидів, які є солетворними, окрему групу утворюють несолетворні оксиди.

Кислоти — складні речовини, молекули яких містять у своєму складі один або кілька атомів Гідрогену, здатних заміщуватися на йони металічних елементів, і кислотні залишки. Кислоти класифікують за вмістом: а) атомів Гідрогену —

одноосновні, двоосновні, триосновні; б) Оксигену — оксигеновмісні й безоксигенові.

Основи — складні речовини, що містять катіони металічних елементів та один або два гідроксид-аніони. Основи класифікують за: а) розчинністю у воді —

розчинні (луги) і нерозчинні; б) кількістю гідроксид-аніоніводно- і двоосновні.

Солі — складні речовини, утворені катіонами металічних елементів та аніонами кислотних залишків. Солі класифікують на середні, кислі, оснóвні, подвійні й комплексні.

Амфотерні гідроксиди — складні речовини немолекулярної будови, що здатні виявляти як кислотні, так і основні властивості.

ЗАВДАН­ НЯ­ ­­ДЛЯ­­САМОКОНТРО­ ЛЮ­

.  Сформулюйте визначення понять «оксиди», «кислоти», «основи», «солі». Поясніть склад цих речовин. Наведіть приклади.

2.  Назвіть речовини за хімічними формулами: CaCO3, Al2O3, Be(OH)2, H3PO4, Fe(OH)2, MgSiO3, Al(OH)3, HCl, Na2S, MgO, FeSO4, CO2, Ca(OH)2, Al(NO3)3, NaOH, KCl, LiOH, ZnI2, HNO3, Ba(OH)2, H2S, Zn(OH)2, H2SO4, BaO, CuCl2, SO3.

3.  Класифікуйте речовини, подані формулами в завданні 2, на основні класи неорганічних сполук.

ІКАВО­­ЗНАТИ

Кожному/кожній із вас відома хімічна речовина — натрій хлорид, поширена в побуті як кухонна сіль. На упаковках цього продукту часто є напис «Йодована сіль». Для чого сіль йодують?

Учені довели, що недостатня кількість Йоду в організмі людини спричиняє виникнення багатьох хвороб щитоподібної залози — йододефіцитних захворювань. Нестача Йоду в організмі дітей може призвести до затримання росту, порушення інтелектуальної активності, розвитку й обміну речовин, а в дорослих — до зниження працездатності. Тому для запобігання йододефіциту використовують йодовану сіль, яка містить у своєму складі ще одну сіль — калій йодат.

Йодовану сіль вживають у такій самій кількості, як і звичайну, а саме 5–6 грамів на добу, разом з їжею. Придбати цей продукт можна в продуктовому магазині.

7

Повторення найважливіших питань...

§  2.­ВЛАСТИВОСТІ­­ПРЕДСТАВНИКІВ­­ОСНОВНИХ­­КЛАСІВ­ НЕОРГАНІЧНИХ­­СПОЛУК

Повторивши матеріал параграфа, ви зможете:

називати представників основних класів неорганічних сполук;

класифікувати неорганічні сполуки за властивостями;

порівнювати властивості неорганічних сполук різних класів;

обґрунтовувати залежність властивостей речовин від їхньої будови.

Для подальшого вивчення неорганічних речовин у 9 класі повторимо властивості представників основних класів неорганічних сполук.

Хімічні властивості оксидів. Солетворним оксидам, що належать до кожної з груп, притаманні певні фізичні та хімічні властивості.

Пригадайте фізичні властивості основних, кислотних й амфотерних оксидів.

розглянемо, які хімічні властивості виявляють основні, кислотні й амфотерні оксиди (табл. 1).

 

Хімічні­властивості­оксидів

Таблиця 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оксиди

 

 

 

Основні

 

Кислотні

 

 

 

Амфотерні

1. Взаємодія з водою:

1. Взаємодія з водою:

 

1. Взаємодія з кислотами:

К2о + Н2о = 2КоН.

SO3 + H2O = H2SO4.

 

 

ZnO + 2НСl = ZnCl2 + H2O.

2. Взаємодія з кисло­

2. Взаємодія з лугами:

 

2. Взаємодія з лугами:

тами:

Со

+ 2NaOH = Na CO + H O.

ZnO + 2NaOH (сплавл.)t =

Сао + 2HCl = CaCl2 +

2

2

3

2

= Na2ZnO2 + H2O.

 

 

 

 

+ H2O.

 

 

 

 

 

 

Оснóвні й кислотні

 

 

 

Амфотерні

3. Взаємодія основних оксидів із кислотними

 

3. Взаємодія з основними

(між собою):

 

 

 

 

оксидами:

t

 

 

 

 

 

t

ВaO + SiO2 = ВaSiO3.

 

 

 

 

ZnO + Na2O = Na2ZnO2.

Висновок: основні й кислотні оксиди реагують із водою 4. Взаємодія з кислот­ з утворенням гідратів оксидів. основні оксиди за взає­ ними оксидами:

модії з кислотами, кислотні — за взаємодії з лугами t

ZnO + SO3 = ZnSO4.

утворюють сіль і воду, а під час взаємодії між собою — солі. амфотерні оксиди взаємодіють як із кислотами та лугами, так і з основними й кислотними оксидами, тобто виявляють як кислотні, так і основні властивості.

Проаналізуйте дані таблиці 1. Наведіть інші приклади рівнянь реакцій, що харак- теризують хімічні властивості оксидів.

Хімічні властивості кислот. Подібність хімічних властивостей неорганіч­ них кислот зумовлюють атоми Гідрогену, що є в складі їх молекул.

У водних розчинах кислот відбувається зміна забарвлення індикаторів. Завдяки цій властивості кислоти легко розпізнати з­поміж інших речовин.У кислотному середовищі лакмус й універсальний індикатор­

8

§ 2. Властивості основних класів неорганічних сполук

ний папір набувають червоне забарвлення, метиловий оранжевий — рожеве. Фенолфталеїн не реагує на кислотне середовище.

Інші властивості кислот наведено в таблиці 2.

Опрацюйте самостійно таблицю 2 та повторіть хімічні властивості кислот.

Хімічні­властивості­кислот

Таблиця 2

 

 

 

 

Хімічні властивості

Висновок

 

 

 

1. Взаємодія з металами:

З розчинами кислот взаємодіють

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑;

метали, які в ряді активності розмі­

2Al + 3H2SO4 (розв.) = Al2(SO4)3 + 3H2↑.

щені до водню. Унаслідок реакції утво­

Назвіть солі й тип реакцій.

рюються сіль і водень.

 

 

 

 

 

2. Взаємодія з основними оксидами:

Кислоти реагують з основними окси­

Mgо + H2SO4 = MgSO4 + Н2о;

дами з утворенням солі та води.

Feо + 2HCl = FeCl2 + H2о.

 

 

Назвіть солі й тип реакцій.

 

 

 

 

3. Взаємодія з амфотерними оксидами:

Кислоти реагують з амфотерними

Al2O3 + 6HNO3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O.

оксидами, утворюючи сіль і воду.

Назвіть утворену сіль.

4. Взаємодія з основами: а) лугами

Кислоти реагують із лугами й нероз­

2HNO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2H2O;

чинними основами, утворюючи сіль і

б) нерозчинними у воді

воду.

 

H2SO4 + Fe(OH)2 = FeSO4 + 2H2O.

 

5. Взаємодія з амфотерними гідроксидами:

Кислоти реагують з амфотерними гід­

2HCl + Zn(OH)2 = ZnCl2 + 2H2O.

роксидами, утворюючи сіль і воду.

 

 

6. Взаємодія із солями:

реакції між кислотами й солями відбу­

H3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓ + 3HNO3;

ваються, якщо:

2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2↑;

а) утворюється нерозчинна речовина,

2HNO3 + Na2SO3 = 2NaNO3 + SO2↑ + H2O.

яка випадає в осад;

б) утворюється й виділяється газ;

Наведіть приклади, що підтверджують

в) одним із продуктів реакції є вода.

взаємодію кислот із солями.

 

 

 

7. реакції на розпізнавання:

реактивом для виявлення хлоридної

а) хлоридної кислоти

кислоти є арґентум(І) нітрат (катіон

HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3;

Ag+). Утворюється нерозчинний

б) сульфатної кислоти

арґентум(І) хлорид, який випадає у

вигляді білого сирнистого осаду.

H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2H2O.

 

реактивом для виявлення сульфатної

 

кислоти є барій гідроксид (катіон Ba2+).

 

Утворюється нерозчинний барій сульфат,

 

який випадає у вигляді білого осаду.

 

В обох випадках нерозчинні сполуки

 

не взаємодіють із нітратною кислотою.

Хімічні властивості основ. У складі формульних одиниць розчинних у воді основ (лугів) і нерозчинних основ є одна або дві гідроксильні групи.

9

Повторення найважливіших питань...

Їхня наявність зумовлює подібність властивостей цих сполук. Як і роз­ чини кислот, розчини лугів можна виявити за допомогою індикаторів.

Пригадайте, як індикатори змінюють забарвлення в лужному середовищі.

Хімічні властивості лугів і нерозчинних основ наведено в таблиці 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 3

 

 

Хімічні­властивості­лугів­і­нерозчинних­основ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Луги

 

 

 

 

Нерозчинні основи

 

 

 

 

 

Хімічні властивості

 

Висновок

Хімічні властивості

Висновок

 

 

 

 

 

1. Взаємодія з кислотними

 

Під час вза­

1. Взаємодія з кисло­

Під час взає­

оксидами:

 

 

 

 

 

 

ємодії лугів

тами:

 

 

 

 

модії нероз­

2KOH + SO3 = K2SO4 + H2O;

 

із кислот­

Mn(OH)2 + 2HCl =

чинних

 

ними окси­

основ із

2NaOH + CO

 

= Na

CO

 

+ H

O.

= MnCl

2

+ 2H

2

O;

2

3

дами утво­

 

 

 

кислотами

 

2

 

2

 

Fe(OH)2 + 2HNO3 =

 

 

 

 

 

 

 

утворю­

 

 

 

 

 

 

 

рюються

= Fe(NO3)2 + 2H2O.

ються сіль і

 

 

 

 

 

 

 

сіль і вода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Взаємодія із солями:

 

 

Під час вза­

2. розкладання під

Під час

Ca(OH)2 + Na2CO3 =

 

 

 

ємодії лугів

час нагрівання:

нагрівання

 

 

 

із солями

Сr(OH) =t CrO + H O.

нероз­

= CaCO3↓ + 2NaOH.

 

 

 

чинних

 

 

 

 

 

 

 

утворю­

2

 

 

2

основ утво­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пригадайте, за яких умов

ються нова

Наведіть інший при-

рюються

відбуваються реакції.

 

 

сіль та

клад реакції розкладу.

 

відповідний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основа.

 

 

 

 

 

оксид і вода.

3. Взаємодія з кислотами:

 

Під час вза­

Зважаючи на те, що для кислот та

Ba(OH)2 + H2SO4 =

 

 

 

 

ємодії лугів

основ характерна реакція нейтраліза­

 

 

 

 

із кисло­

ції, усі основи (розчинні й нероз-

= BaSO4↓ + 2H2O.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тами утво­

чинні у воді) взаємодіють із кисло-

 

 

 

 

 

 

 

рюються

тами у водному розчині, а всі кис-

 

 

 

 

 

 

 

сіль і вода.

лоти (розчинні й нерозчинні) —

 

 

 

 

 

 

 

 

тільки з лугами.

 

Наведіть інші приклади реакцій, що характеризують хімічні властивості основ.

Хімічні властивості амфотерниХ гідроксидів. Для амфотерних гідрокси­

дів характерно виявляти як кислотні, так і основні властивості. Їх влас­ тивості наведено в таблиці 4.

 

 

 

 

Таблиця 4

Хімічні­властивості­амфотерних­гідроксидів

 

 

 

 

 

 

Взаємодія з кислотами

 

Взаємодія з лугами

 

 

 

 

Zn(OH)2 + H2SO4 =

Під час взаємо­

1. Взаємодія з лугами в роз­

Під час взає­

= ZnSO4 + 2H2O;

дії амфотерних

чинах:

 

модії амфотер­

Al(OH)3 + 3HCl =

гідроксидів

Zn(OH)2

+ 2NaOH =

них гідро­

із кислотами

ксидів із лу­

= AlCl3 + 3H2O.

= Na2 [Zn(OH)4];

утворюються

гами утворю­

 

Al(OН)3

+ 3KOH (розч.) =

 

сіль і вода.

ються комп­

 

= K3 [Al(OH)6].

 

 

лексні солі.

 

 

 

 

10