Учебники Рудзитис / 11

5. Напишите уравнения химических реакций, соответствующие схеме:

Ba Ba(OH)2 BaCl2 BaSO4

BaO

Укажите окислительно-восстановительные реакции.

6. При взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты и 117 г хлорида натрия получили хлороводород, который затем был поглощён водой массой 227 г. Вычислите массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

1. В ряду гидроксидов металлов

Mg(OH)2 — Са(ОН)2 — Sr(OH)2 — Ba(OH)2 основные свойства

1)усиливаются

2)ослабевают

3)не изменяются

4)изменяются периодически

2. Установите соответствие между формулой гидроксида металла и классом, к которому относится этот гидроксид.

3)Cr(OH)2

4)Fe(OH)3

Язнаю, как изменяются свойства оксидов и гидроксидов металлов по периодам и А-группам периодической таблицы.

Язнаю, как изменяются свойства оксидов и гидроксидов химического элемента с повышением степени окисления его атома.

Яумею записывать в молекулярном и ионном виде уравнения химических реакций, подтверждающих кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов металлов, а также экспериментально доказывать наличие этих свойств.

160

Решение экспериментальных задач по теме «Металлы»

"Что такое качественная реакция?

"Повторите правила техники безопасности при работе в химическом кабинете

При подготовке к практической работе используйте приложение (см. с. 218—219).

1. Дана смесь, состоящая из хлорида кальция и хлорида железа(III).

Проделайте опыты, при помощи которых можно определить наличие в смеси ионов Са2+ и Fe3+.

2.Выданы вещества: кристаллогидрат сульфата меди(II), карбонат магния, гидроксид натрия, железо, соляная кислота, хлорид железа(III). Пользуясь этими веществами, получите: а) оксид железа(III); б) оксид магния; в) медь; г) хлорид магния.

3.В трёх пробирках без надписей даны кристаллические вещества: сульфат аммония, нитрат меди(II) и хлорид железа(III). Опытным путём определите, какое вещество находится в каждой из пробирок.

# Составьте уравнения реакций, соответствующих опытам 1—3, в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде.

4.В пробирках даны твёрдые соли: а) сульфат натрия, нитрат калия, хлорид бария; б) хлорид кальция, сульфат меди(II), сульфат бария. Определите, в какой пробирке находится каждая из солей, по окраске пламени.

5.Осуществите практически следующие превращения:

а) FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 FeCl3

б) Al2(SO4)3 Al(OH)3 AlCl3

Na[Al(OH)4]

в) CuSO4 Cu(OH)2 СuО СuСl2

6. Отчёт о работе выполните в произвольной форме.

Ямогу распознавать катионы солей с помощью качественных реакций.

161

ГЛАВА VII

§ 36 Обзор неметаллов НЕМЕТАЛЛЫ

"В чём особенности строения атомов неметаллов?

"Как изменяются окислительные свойства неметаллов по периоду и в А-группах?

"Могут ли неметаллы проявлять восстановительные свойства?

Неметаллических элементов по сравнению с металлическими элементами относительно немного. Их размещение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева отражено в таблице 16.

Как видно из таблицы 16, неметаллические элементы в основном расположены в правой верхней части периодической системы. Так как в периодах слева направо у атомов элементов увеличиваются заряды ядер и уменьшаются атомные радиусы, а в группах сверху вниз атомные радиусы возрастают, то понятно, почему атомы неметаллов сильнее, чем атомы металлов, притягивают наружные электроны. В связи с этим

у неметаллов преобладают окислительные свойства. Особенно сильные окислительные свойства, т. е. способность присоединять электроны, проявляют неметаллы, находящиеся во 2-м и 3-м периодах, в VIA—VIIA- группах. Самым сильным окислителем является фтор.

Таблица 16

* В атомах благородных газов наружные электронные уровни заполнены электронами полностью, поэтому благородные газы обладают особыми свойствами.

162

Фтор — самый типичный неметалл. Для него не характерны восстановительные свойства, т. е. способность отдавать электроны.

Кислород — также сильный окислитель. Однако, судя по его соединениям с фтором (OF2, O2F2), кислород может проявлять и положительную степень окисления, т. е. являться восстановителем.

Все остальные неметаллы проявляют восстановительные свойства. Причём эти свойства постепенно возрастают от кислорода к кремнию:

O2 Cl2 N2 I2 S C P H2 B Si

Так, например, хлор непосредственно с кислородом не соединяется, но косвенным путём можно получить его оксиды (Cl2O, ClO2, Cl2O7), в которых хлор проявляет положительную степень окисления. Азот при высокой температуре непосредственно соединяется с кислородом и, следовательно, проявляет восстановительные свойства:

N2 + O2 2NO

Ещё легче с кислородом реагирует сера:

S + O2 = SO2

Сера проявляет и окислительные свойства. Так, например, при нагревании паров серы с водородом происходит реакция

H2 + S H2S

163

Строение простых веществ — неметаллов. Самые типичные неметаллы имеют молекулярное строение, а менее типичные — немолекулярное. Этим и объясняется резкое различие их свойств. Наглядно это отражено в схеме 9.

Схема 9

Простые вещества – неметаллы

проводимость бора с повышением температуры сильно увеличивается, что даёт возможность широко применять его в полупроводниковой технике. Добавка бора к стали и к сплавам алюминия, меди, никеля и др. улучшает их механические свойства. Изотоп бора 105В используют в ядерной технике.

164

Аl4С3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Некоторые из них обладают большой твёрдостью, например Fe3C, TiB. Карбид кальция, как вам известно, используют для получения ацетилена. Бориды (например, TiB, TiB2) необходимы при изготовлении деталей реактивных двигателей, лопаток газовых турбин.

1.Чем различается строение атомов и простых веществ у металлов

инеметаллов?

2.Формула наружного электронного слоя химического элемента 4s24p3. Определите: а) какой это химический элемент; б) заряд ядра его

илетучего водородного соединения, если оно существует.

3.На основе периодической системы определите закономерности изменения окислительно-восстановительных свойств неметаллов.

1. Атом наиболее активного неметалла имеет электронную конфигурацию

2. Определите, верны ли следующие суждения.

А. В химических реакциях неметаллы могут проявлять свойства и окислителей, и восстановителей.

Б. Простые вещества — неметаллы могут иметь только молекулярное строение.

1)верно только А 3) верны оба суждения

2)верно только Б 4) оба суждения неверны

Решите задачи 7.21 и 7.22 (с. 50) из «Задачника с «помощником» для 10—11 классов.

Я умею характеризовать общие свойства неметаллов и разъяснять их на основе представлений о строении атомов.

165

§ 37 Свойства и применение важнейших неметаллов

"Что такое валентность?

"Как определить степень окисления элемента в простом веществе и в соединении?

"Как определить число электронных подуровней на энергетическом уровне?

"Какие свойства наиболее характерны для неметаллов — окислительные или восстановительные? Почему?

Для облегчения самостоятельной учебной работы по повторению и систематизации учебного материала о свойствах и применении важнейших неметаллов IV, V, VI и VII групп используйте таблицы 17, 18, 19 и 20.

Как пользоваться этими таблицами? Помещённый в них учебный материал не предназначен для простого заучивания. Руководствуясь ими, вы должны повторить и обобщить самое важное, самое существенное об элементах, расположенных в определённых группах периодической системы, об их соединениях, свойствах и применении. Например, следует только взглянуть на схемы распределения электронов по орбиталям фтора F и хлора Cl (табл. 20) — и вы вспомните их общие и отличительные химические свойства. Из этих схем видно, что в атомах фтора и хлора в нормальном состоянии имеется по одному неспаренному электрону. Так объясняются общие свойства этих элементов: фтор, хлор и другие галогены в свободном состоянии образуют двухатомные молекулы — F2, Cl2, Вr2, I2 — и проявляют валентность I; в соединениях же с металлами и водородом — NaF, NaCl, HCl и т. д.

— все галогены проявляют степень окисления –1.

Если сравнить расположение электронов по орбиталям в атомах фтора, хлора и других галогенов, то можно судить и об их отличительных свойствах.

У атома фтора свободных орбиталей нет. Поэтому атомы фтора могут проявить только валентность I и степень окисления –1.

В атомах других галогенов, например в атоме хлора, на том же энергетическом уровне имеются свободные d-oрбитали:

166

Благодаря этому может произойти раcспаривание электронов, как это показано на следующих схемах:

На основании этого делают следующие выводы:

Впервом случае хлор может проявить степень окисления +3 и об-

разовать хлористую кислоту НClО2, которой соответствуют соли — хлориты, например хлорит калия KClO2.

Во втором случае хлор может образовать соединения, в которых степень окисления хлора +5. К таким соединениям относятся хлорно-

ватая кислота НClO3 и её соли — хлораты, например хлорат калия KClO3 (бертолетова соль).

Втретьем случае хлор проявляет

167

Таблица 17

Углерод и кремний — неметаллы IVA-группы

Размещение электронов по орбиталям

Характерные химические свойства

Применение соответствующих простых веществ

168

Таблица 18

Азот и фосфор — неметаллы VA-группы

Размещение электронов по орбиталям

Характерные химические свойства

169