Задача. Вычислите массовую долю кислорода в карбонате кальция СаСо3.
Амфотерные гидроксиды (на примере гидроксида цинка или алюминия). Взаимодействие их с кислотами, щелочами, разложение при нагревании.
В
начале ответа можно разъяснить, что
такое ам-фотерность. Амфотерностъ (от
греч. amphoteros — и тот и другой, оба) —
способность некоторых химических
элементов и их соединений (например,
оксидов, гидроксидов) в зависимости от
условий проявлять либо основные, либо
кислотные свойства.
Известно, что свойства химических
элементов одного периода периодической
системы Д. И. Менделеева в связи с
увеличением атомного номера изменяются:
в начале периода расположены химические
элементы металлы, а в конце —
неметаллы.
В пределах каждого периода элементы со
свойствами металлов сменяются элементами,
которые проявляют свойства как металлов,
так и неметаллов. Соединения этих
элементов называются амфо-терными,
например Zn — цинк, Be — бериллий, А1 —
алюминий и др. Простое вещество цинк —
металл. Он образует оксид цинка ZnO и
гидроксид цинка Zn(OH)2 — белое нерастворимое
в воде вещество.
Как известно, характерным свойством
кислот и оснований является их
взаимодействие друг с другом.
Гидроксид цинка, как основание,
взаимодействует с кислотой, образуя
растворимую в воде соль:
Но оказывается, что гидроксид цинка
вступает во взаимодействие и со щелочью.
При этом происходит следующая
реакция:
Гидроксид цинка в этой реакции проявляет
свойства кислоты. Таким образом, гидроксид
цинка имеет двойственные свойства, он
амфотерен.
Разложение амфотерных гидроксидов при
нагревании происходит так же, как и всех
нерастворимых оснований:
В заключение необходимо отметить, что
наличие амфотерных соединений
свидетельствует об отсутствии резких
границ в классификации веществ (металлы
— неметаллы, основания — кислоты).
Задача. Какой объем кислорода (н. у.) образуется при разложении бертолетовой соли (КСlO3) массой 24,5 г? Известно, что кроме кислорода образуется хлорид калия.
Основания, их классификация. Химические свойства щелочей: взаимодействие с оксидами неметаллов и кислотами.
Основаниями
называют сложные вещества, состоящие
из атомов металла и одной или нескольких
гид роксогрупп.
По отношению к воде основания можно
разделить на растворимые: NaOH; Ba(OH)2 и
нерастворимые: Cu(OH)2; Fe(OH)2. Растворимые
основания называются щелочами.
С точки зрения электролитической
диссоциации основанием называется
соединение, образующее в водном растворе
из отрицательных ионов только
гидроксид-ионы ОН .
Понятие аллотропии. Аллотропные видоизменения кислорода.
Ответ
следует начать с определения понятия
аллотропии как способности химических
элементов существовать в виде нескольких
простых веществ (аллотропных
видоизменений).
Аллотропия (от греч. allos — другой и tropos
— образ, способ) связана либо с разным
числом атомов в молекуле, либо со
строением.
Аллотропные видоизменения есть у
большинства химических элементов.
Например, сера бывает ромбическая,
моноклинная, пластическая; углерод
существует в виде графита, алмаза,
карбина, фуллере-на. Известно серое и
белое олово; фосфор красный, белый и
черный.
Кислород может существовать в виде двух
аллотропных видоизменений: кислород
О2 и озон О3.
При сравнении физических свойств
кислорода и озона целесообразно
вспомнить, что это газообразные вещества,
различающиеся по плотности (озон в 1,5
раза тяжелее кислорода), температурам
плавления и кипения. Озон лучше
растворяется в воде.
Кислород в нормальных условиях — газ,
без цвета и запаха, озон — газ голубого
цвета с характерным резким, но приятным
запахом.
Есть отличия и в химических
свойствах.
Озон химически активнее кислорода.
Активность озона объясняется тем, что
при его разложении образуется молекула
кислорода и атомарный кислород, который
активно реагирует с другими веществами.
Например, озон легко реагирует с серебром,
тогда как кислород не соединяется с ним
даже при нагревании:
Но в то же время и озон и кислород
реагируют с активными металлами, например
с калием К.
Получение озона происходит по следующему
уравнению:
Реакция идет с поглощением энергии при
прохождении электрического разряда
через кислород, например во время грозы,
при сверкании молнии. Обратная реакция
происходит при обычных условиях, так
как озон — неустойчивое вещество. В
природе озон разрушается под действием
газов, выбрасываемых в атмосферу,
например фреонов, в процессе техногенной
деятельности человека.
Результатом является образование так
называемых озоновых дыр, т. е. разрывов
в тончайшем слое, состоящем из молекул
озона.
Соли угольной кислоты: карбонаты натрия, калия, кальция, их практическое значение. Распознавание карбонатов.
Карбонаты
— соли угольной кислоты. Наиболее
распространены в природе карбонаты
кальция
да NaHCO3), кондитерском производстве
(хлебопечение — разрыхлитель (NH4)2CO3),
оптика (кальцит),
сельском хозяйстве (известняк, доломитовая
мука для известкования кислых почв),
строительстве (известняк), в быту
(кальцинированная и питьевая сода) и
так далее.
Задача. Какое количество вещества алюминия (моль) образуется при восстановлении 20,4 г оксида алюминия водородом?
Оксиды, их классификация и химические свойства (отношение к воде, кислотам, щелочам).
Следует обратить внимание на то, что к
кислотным оксидам, помимо оксидов
неметаллов, могут относиться также и
оксиды металлов с валентностью больше
трех (например, оксид хрома (VI)).
Примеры несолеобразующих оксидов
учащийся приводит по желанию: СО,
NO.
Разложение солей, кислот и нерастворимых
оснований:
Аналогично основным оксидам рассматривают
химические свойства кислотных оксидов
и составляют соответствующие уравнения
реакций, обратив внимание на взаимодействие
кислотных оксидов с основными:
Свойства амфотерных оксидов можно (по
желанию) рассмотреть на примере оксида
алюминия:
1) реагирует с кислотами (как основные
оксиды):
2) реагирует с основаниями (как кислотные
оксиды):
По желанию учащийся может рассказать
о взаимодействии основных и амфотерных
оксидов с водородом (Н2) (на примере
оксида меди II):
