Практична робота № 2. Генетичні зв’язки між неорганічними речовинами
- 15-11-2023, 06:08
- 433
... |
| Слава Україні | Героям слава | ЗСУ | ДСНС | 103 | 102 | Обленерго | Лікарі | Вчителі | Українці |
... |
Ви вже знаєте, що між речовинами існують зв’язки, які ґрунтуються на їх походженні та хімічних властивостях. Ці зв’язки називають генетичними. Вони розглянуті в параграфі із залученням класифікації неорганічних речовин та узагальненням хімічних перетворень (відповідну інформацію розміщено в Додатках). Зв’язки між речовинами, зумовлені їх походженням. Від металічних елементів походять метали, основні та амфотерні оксиди1. Основним оксидам відповідають основи, а амфотерним оксидам — амфотерні гідроксиди (схема 10). В оксидах, гідроксидах, більшості солей металічні елементи наявні у формі катіонів. 1 Оксиди, в яких металічні елементи мають ступені окиснення +6 і +7, є кислотними. Приклади: СrО3, Мn2О7. Цим оксидам відповідають кислоти Н2СrО4, НМnО4.... |
Неметалічні елементи і живі організми. Основу всіх живих організмів становлять вода і органічні речовини, насамперед білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти. Молекули води містять атоми Гідрогену й Оксигену, молекули жирів і вуглеводів — атоми Карбону, Гідрогену й Оксигену, а білків і нуклеїнових кислот — ще й атоми Нітрогену, Сульфуру, Фосфору. Ці шість хімічних елементів називають «органогенами». Сума їх масових часток у живих організмах може сягати 97—98 % (табл. 12). У § 29 йшлося про елементи, яких потребують рослини для свого розвитку. Ви дізналися, що розрізняють макро- та мікроелементи. Макроелементи необхідні рослинам у значно більшій кількості; вони містяться в мінеральних добривах. Серед трьох макроелементів два неметалічних — Нітроген і Фосфор, а серед мікроелементів — Бор, Хлор. Сульфур за його потребою для рослин «перебуває» між цими двома групами елементів. Більшість неметалічних елементів засвоюється рослинами із ґрунтового розчину в складі оксигеновмісних аніонів — NO-3, НРО2-4, Н2РО-4, SO2-4, а Нітроген — ще й у складі катіонів ΝΗ+4. Карбон потрапляє в рослини завдяки поглинанню вуглекислого газу під час фотосинтезу, Гідроген — переважно з молекулами води, Оксиген — з молекулами вуглекислого газу і води. Для організмів тварин і людини важливі майже всі згадані неметалічні елементи, а також деякі інші. Атоми Сульфуру є в білках. Йони Сl- містяться в біологічних рідинах, зокрема в шлунковому соку, крові. Йони РО3-4 наявні в сполуці Са5(РО4)3ОН, a PO3-4 і F- — в сполуці Ca5(PO4)3F; обидві речовини є неорганічною основою кісток, зубів. Для зміцнення зубної емалі в пасту вносять добавки сполук Флуору. Певна кількість Йоду в організмі людини забезпечує нормальне функціонування щитовидної залози. За дуже малого вмісту цього елементу в природній воді рекомендують використовувати в харчуванні йодовану кухонну сіль (мал. 92); у ній є домішка солі КІ або КІО3, масова частка якої становить від 0,001 до 0,01 %.... |
... |
Уявіть, що вам потрібно визначити, яка речовина перебуває в розчині або який реактив міститься в банці із зіпсованою етикеткою. Подібне завдання постає перед геологом, який знайшов невідомий мінерал. Для цього використовують так звані якісні реакції. Вони дають змогу виявити певні речовини, катіони, аніони, а також ті чи інші домішки в речовинах або їх розчинах. Кожна якісна реакція супроводжується особливим зовнішнім ефектом — появою певного забарвлення, утворенням осаду або газу з характерними фізичними або хімічними властивостями. Часто буває важливим те, в якій мінімальній концентрації можна виявити речовину або йон у розчині за допомогою якісної реакції. Вивчаючи органічні речовини, ви дізналися про якісну реакцію на альдегідну групу в молекулі сполуки — реакцію «срібного дзеркала». За допомогою амоніачного розчину аргентум оксиду можна відрізнити альдегід, глюкозу чи мурашину кислоту від інших речовин. • Яка реакція є якісною на крохмаль? Укажіть зовнішній ефект цієї реакції. У 9 класі ви здійснювали якісні реакції на деякі аніони. Наприклад, для виявлення в розчині хлорид-іонів додавали до нього розчин аргентум нітрату. Утворювався білий сирнистий осад аргентум хлориду, нерозчинний у нітратній кислоті (мал. 89):... |
... |
Хімічні елементи для рослин. Давно помічено, що рослини краще розвиваються і дають більші врожаї, якщо у ґрунт вносити гній, пташиний послід. Учені з’ясували, що рослинам для повноцінного розвитку необхідні певні елементи. У найбільших кількостях рослини засвоюють Карбон, Оксиген, Гідроген, Нітроген, Фосфор і Калій. Ці елементи названо макроелементами. Вуглекислий газ, наявний у повітрі, «постачає» рослині Карбон і Оксиген, а вода — Оксиген і Гідроген. Нітроген, Фосфор і Калій рослина вбирає із ґрунтового розчину, де містяться йони NO-3, NH+4, НРО2-4 , Н2РО-4, К+ (мал. 87). За участю атомів і йонів макроелементів у рослині утворюються вуглеводи, білки, жири, амінокислоти, вітаміни, інші сполуки. Магній, Бор, Манган, Ферум, Купрум, Цинк, Кобальт та деякі інші елементи також необхідні рослинам, але у значно меншій кількості; це — мікроелементи. Добрива. Ґрунти, на яких вирощують сільськогосподарські культури, поступово збіднюються на елементи, потрібні рослинам. Крім того, вода вимиває із ґрунту розчинні сполуки Нітрогену, Фосфору, Калію. Ці втрати компенсують внесенням добрив. Добрива — речовини, які вносять у ґрунт для покращення розвитку рослин. Розрізняють мінеральні та органічні добрива. Основою мінеральних добрив є неорганічні сполуки, серед яких переважають солі. До органічних добрив належать гній, пташиний послід, торф, перегній (залишки після гниття і розкладу рослин).... |
Силікати. Сполука SiO2 є кислотним оксидом. На запитання «Яка кислота походить від силіцій(ІV) оксиду?» зазвичай відповідають: «Силікатна кислота1 H2SiO3». Але відомо багато силікатів — природних і добутих у лабораторії, які містять не лише йони SiO2-3 , а і йони інших силікатних кислот — SiO4-4, Si2O2-5 тощо. Склад мінералів, які є силікатами, часто подають за допомогою формул оксидів (мал. 83). Силікати нерозчинні у воді (за винятком солей лужних елементів), термічно стійкі й тугоплавкі. Мінерал каолініт є основою глини. Більшість силікатів — хімічно пасивні сполуки. Лише водорозчинні солі Натрію і Калію вступають у реакції обміну з кислотами, іншими солями. Розчини метасилікатів Na2SiO3 і K2SiO3 іноді називають рідким склом. Розчин солі Na2SiO3 — це відомий силікатний клей. Рідке скло використовують для просочування деревини з метою надання їй вогнетривкості. Із силікатним клеєм можна провести цікавий дослід. Якщо цей клей розбавити водою і помістити в рідину кристалики забарвлених, розчинних у воді солей, наприклад ферум(ІІІ) хлориду, купрум(ІІ) сульфату, манган(ІІ) сульфату, нікель(ІІ) сульфату, то із них повільно виростатимуть різнобарвні «хімічні водорості» (мал. 84). Це — суміші нерозчинних силікатів, гідроксидів і силікатної кислоти.... |
Жорсткість води. На виробництві, у побуті майже завжди використовують прісну воду. У ній містяться невеликі кількості різних йонів, серед яких — катіони Са2+ і Mg2+(мал. 80). Наявність цих йонів зумовлює так звану жорсткість води — властивість, яка спричиняє певні проблеми під час її використання. У «м’якій» воді концентрація катіонів Кальцію і Магнію дуже мала. Мило1 у жорсткій воді утворює мало піни, що не сприяє відокремленню часточок бруду від поверхні тканини. Складники мила (аніони карбонових кислот — пальмітинової, стеаринової) взаємодіють із йонами Са2+ і Mg2+ з утворенням нерозчинних сполук Кальцію і Магнію:... |
Середні солі. До солей цього типу належать сполуки із формулами NaCl, NH4F, Al2S3, Na2CO3, Ca3(PO4)2та багато інших. Загальні формули середніх солей — МnЕm, Мn(ЕОm)р. Середню сіль часто розглядають як продукт повного заміщення атомів Гідрогену в молекулі кислоти на атоми (точніше — йони) металічного елемента або йони амонію: H2S => Na2S. Її також можна вважати продуктом повного заміщення аніонів ОН (гідроксогруп) в основі чи амфотерному гідроксиді на аніони кислотних залишків: Zn(OH)2=> Zn(NO3)2. Назва середньої солі складається із двох слів — назви катіона (за потреби додають значення його заряду римською цифрою) і назви аніона: NaI — натрій йодид, NH4Cl — амоній хлорид, Fe2(SO4)3 — ферум(ІІІ) сульфат. Кислі солі. Про солі цього типу йшлося в § 12; вони утворюються при гідролізі середніх солей, які містять багатозарядні аніони. Приклади формул кислих солей: NaHCO3, NH4HS, КН2РО4, К2НРО4. Кожна сполука містить аніони гідрогеновмісного кислотного залишку. Для карбонатної кислоти Н2СО3 це — йон НСО-3 (продукт 1-ї стадії дисоціації кислоти), а для ортофосфатної Н3РО4 — два йони — Н2РО-4 і НРО2-4 (продукти 1-ї та 2-ї стадій дисоціації). Отже, кисла сіль — продукт неповного заміщення атомів Гідрогену в молекулі багатоосновної кислоти на атоми (йони) металічного елемента або йони амонію.... |