Повторюємо й узагальнюємо відомості про неметалічні елементи та їхні сполуки
- 16-11-2023, 14:07
- 143
... |
| Слава Україні | Героям слава | ЗСУ | ДСНС | 103 | 102 | Обленерго | Лікарі | Вчителі | Українці |
... |
Сучасне суспільство вимагає від людей сформованих навичок аналітично користуватись інформацією, критично ставитися до проблем і творчо їх розв'язувати. Для розвитку критичного та творчого мислення вкрай важливо оволодіти способами розв'язання різних типів хімічних задач. Розв'язування задач у хімії розглядають як метод, що інтегрує знання та способи дій з математикою, фізикою, основами хімічного виробництва. Такий підхід дає змогу встановити внутрішньопредметні зв'язки, краще засвоїти хімічні поняття, закони й теорії, узагальнити та систематизувати набуті знання. Розв'язування хімічних задач сприяє формуванню вміння застосовувати на практиці знання про кількість речовини, молярну масу та молярний об'єм, масу й об'єм, складати пропорцію та систему рівнянь, вести на їхній основі розрахунки, правильно використовувати фізичні величини та їхні розмірності. Уміння розв'язувати задачі створює умови для впровадження безвідходних технологій, уникнення виробничих втрат, а отже, і здешевлення продукції. Це впливає на фінансовий та підприємницький стан багатьох виробництв. Розв'язуючи задачі цього типу, насамперед потрібно обчислити за рівнянням реакції, який з реагентів узято в надлишку. Розрахунок продуктів здійснюють за речовиною, якої не вистачає.... |
Особливості взаємодії нітратної кислоти з металами. Під час взаємодії з нітратною кислотою метали не витискають водень. З цією кислотою реагують активні метали й ті, що у витискувальному ряді металів стоять після водню. Залежно від концентрації кислоти, крім солей та води утворюються сполуки Нітрогену. Порівняємо, як відбувається взаємодія міді з концентрованою та розведеною нітратною кислотою (табл. 15). Концентрована нітратна кислота реагує з усіма металами так само, як з міддю. Нітроген відновлюється до ступеня окиснення +4, тобто утворюється нітроген(ІV) оксид. Однак розведена й дуже розведена нітратна кислота по-різному реагує з активними й малоактивними металами. Нітроген відновлюється до різних ступенів окиснення: від -3 до +4 (рис. 40, с. 114).... |
Кислоти. Вам уже відомо, що під час реакцій взаємодії сполук неметалічних елементів з водою утворюються кислоти. Водночас, хоча силіцій(IV) оксид нерозчинний у воді, проте силікатна кислота існує. До складу її молекул, як і в інших кислот, входять атоми Гідрогену та кислотні залишки. Повторимо склад і назви кислот (табл. 13). • Кислоти — це складні речовини, молекули яких містять один або декілька атомів Гідрогену й кислотні залишки. Загальні хімічні властивості кислот. Властивості речовин залежать від їхнього складу та будови. Усі кислоти (крім силікатної) — молекулярні речовини. Спільним у їхньому складі є наявність атомів Гідрогену. Це й зумовлює загальні хімічні властивості кислот. Дія на індикатори. Якщо до хлоридної, розчинів нітратної та сульфатної кислот долити по черзі розчини індикаторів: лакмусу, метилового оранжевого та фенолфталеїну, спостерігатимемо деякі зміни (табл. 14, с. 108).... |
Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном. Вам уже відомо, що неметалічні елементи з Гідрогеном утворюють леткі сполуки. Це елементи IV-VII груп періодичної системи (табл. 12). Якщо розчин гідроген хлориду у воді випробувати лакмусом, то забарвлення індикатора зміниться на червоне. Це вказує на те, що утворилася кислота. З рівняння бачимо, що атом Оксигену має більший заряд, ніж атом Хлору. Тому атом Оксигену з більшою силою притягує атоми Гідрогену. Під час розчинення йон Гідрогену відщеплюється від Хлору й завдяки наявності вільної електронної пари приєднується до Оксигену. Утворюється йон Гідроксонію Н3О+. Оксиген на утворення зв'язку віддав електронну пару, тому є донором, а йон Гідрогену — акцептором. Отже, механізм утворення ковалентного зв'язку в цьому випадку є донорно-акцепторним (див. § 5). Тепер з'ясуємо, як відбувається розчинення амоніаку у воді. Під час цієї реакції атом Нітрогену міцніше втримує атоми Гідрогену, ніж атом Оксигену. Нітроген, який має вільну електронну пару, притягує йон Гідрогену від Оксигену. Утворюється позитивно заряджений йон амонію:... |
Оксиди неметалічних елементів. Неметалічні елементи утворюють з Оксигеном бінарні сполуки — оксиди неметалічних елементів, або кислотні оксиди. Найважливіші з них — оксиди Карбону, Силіцію, Нітрогену, Фосфору, Сульфуру та Хлору. За нормальних умов вони перебувають у різних агрегатних станах: твердому, рідкому або газоподібному (табл. 10). Фізичні властивості. Оксиди неметалічних елементів — це молекулярні сполуки з молекулярними кристалічними ґратками (крім SiO2, що має атомні кристалічні ґратки). Від структури й залежать їхні властивості. Оксиди молекулярної будови — гази, без запаху (СО, NO, СО2) або з різким запахом (SO2, NO2). Карбон(IV) і сульфур(IV) оксиди за певних температур переходять в інший агрегатний стан: перший утворює тверду речовину (сухий лід), другий — безбарвну рідину, яку зберігають у сталевих цистернах. Випаровуючись, обидва оксиди спричиняють охолодження. Нітроген з Оксигеном утворює п'ять оксидів. Докладнішу інформацію про їхні назви, молекулярні формули та фізичні властивості ви дізнаєтеся, розглянувши рис. 37.... |
Застосування неметалів. Неметали набули широкого застосування в різних галузях промислового виробництва та лабораторних дослідженнях. Розглянемо докладніше найважливіші з них. Водень — речовина, застосування якої ґрунтується на її фізичних і хімічних властивостях. Оскільки водень найлегший з газів, його використовували для наповнення кульок, аеростатів і дирижаблів. Тепер з цією метою застосовують гелій або суміш водню з гелієм. У великих кількостях водень використовують для синтезу амоніаку, який є основою багатьох солей, мінеральних добрив, органічних речовин. У курсі органічної хімії ви вивчали реакцію гідрування рідких жирів, з використанням якої добувають тверді жири. Під час реакції горіння водню в кисні створюється висока температура, і цю властивість застосовують для різання та зварювання металів. Вам уже відомо, що водень є добрим відновником металів з їхніх оксидів і цю реакцію широко застосовують у металургії для добування тугоплавких металів і металів високої чистоти. Нині науковці розробляють багато технологічних проектів щодо використання екологічно чистого палива для автомобільних двигунів. Водень має таку перспективу. Однак виробництво водню розкладанням води є економічно затратним способом. Рідкий водень використовують як ракетне паливо.... |
Неметали. Усі хімічні елементи умовно поділяють на металічні й неметалічні, а їхні прості речовини — на метали й неметали. Неметалів значно менше, ніж металів. Ви вже ознайомилися з деякими неметалами, вивчаючи алотропні модифікації неметалічних елементів. Прості речовини-неметали, утворені елементами першого періоду, — це водень і гелій та в підгрупах — вуглець, силіцій, азот і фосфор, кисень і сірка, галогени й інертні гази. За звичайних умов неметали перебувають у трьох агрегатних станах (табл. 9). Фізичні властивості. Неметали — це речовини, що не проводять тепло й електричний струм, крім силіцію (напівпровідний) і графіту, який проводить електричний струм. Температури плавлення та кипіння залежать від їхнього агрегатного стану. Найнижчі температури кипіння мають гази. Тверді речовини крихкі, різного забарвлення: сірка — жовтого кольору; фосфор, залежно від алотропної модифікації, — білого, червоного або чорного; йод — фіолетового, має металічний блиск; вуглець — сіро-чорного.... |
Явище адсорбції. З простих речовин вуглецю розрізняють деревне вугілля, кокс і сажу. Деревне вугілля утворюється під час нагрівання деревини без доступу повітря. Йому притаманна велика пористість, завдяки чому проявляються його особливі властивості — здатність поглинати своєю поверхнею деякі речовини. Щоб переконатися в цьому, проведемо декілька дослідів. Дослід 1. Розчинимо у воді об'ємом 20 мл діамантовий зелений об'ємом 2 мл. Помістимо в утворений розчин шматок деревного вугілля. Через деякий час спостерігатимемо знебарвлення розчину. Дослід 2. Помістимо шматок деревного вугілля в бромну воду. Вона, як і в першому досліді, теж знебарвиться. Отже, ми спостерігаємо явище адсорбції. • Адсорбція (від латин. ad — на й sorbeo — поглинаю) — явище поглинання газоподібних або розчинених речовин поверхнею твердої речовини. Речовину, яка здатна адсорбувати на своїй поверхні інші речовини, називають адсорбентом. Деревне вугілля активується, тобто збільшується площа його пористої поверхні, якщо його попередньо нагріти струменем водяної пари й очистити від смолистих речовин. У цьому разі активоване вугілля адсорбує більшу кількість речовин. Адсорбційна здатність залежить не тільки від пористості, а й від ступеня подрібненості. Активоване деревне вугілля має найбільшу площу поверхні, яка становить 900-1000 м2/г. Адсорбція газів і рідин залежить від температури: з підвищенням температури вона зменшується.... |
Алотропія. У § 15 згадувалося про те, що неметалічні елементи можуть утворювати декілька простих речовин, відмінних за складом молекул і будовою. • Алотропія (від грецьк. allos — інший, tropos — властивість) — явище утворення хімічним елементом двох або більше простих речовин, різних за властивостями та будовою. Прості речовини одного елемента називають алотропними модифікаціями. Алотропні модифікації властиві Оксигену, Сульфуру, Карбону та Фосфору. Ознайомимося докладніше з простими речовинами кожного з цих елементів. Алотропні модифікації Оксигену. Оксиген утворює дві прості речовини: кисень та озон. Порівняємо їхній склад і властивості (табл. 5).... |