Світ, що нас оточує, наповнений хімією. І чим більше ви занурюєтесь у цей дивовижний світ, тим дивовижні факти ви пізнаєте. Хімія служила і служить людині, тісно пов’язана з іншими науками, знаходить порядок у хаосі, що нас оточує. Ви повинні засвоїти не тільки основи знань хімії, а й уміти застосовувати набуті знання на практиці.
Уявіть собі: заходила ходуном земля під ногами, загуло небо, розкрилася гора, і раптом з глибин землі, із самого пекла вирвалося полум’я і навалив густий дим.
Дослід 1. У фарфоровій ступці ретельно розтирають 50 г амоній дихромату. Порошок амоній дихромату (NH4)2Cr2O7висипають в виготовлений макет вулкану. На вершині «вулкану» паличкою роблять лунку і вливають 1-2 мл етилового спирту. Спирт підпалюють сірником. Від тепла горіння спирту починається бурхливо розкладатися амоній дихромат. При цьому з «кратера» викидається сніп яскравих іскор і «вулканічний попіл» - блідо-зелений хром (ІІІ) оксид Cr2O3
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O
Побачили ми гірські породи та мінерали – червоний залізняк (ферум (ІІІ) оксид) Fe2O3 та глинозем (алюміній оксид) Al2O3, який у природі в кристалічному вигляді утворює мінерал – корунд. Його прозорі кристали забарвлені у червоний та синій колір представляють собою дорогоцінні камені – рубін та сапфір.
На вітринах магазинах є вироби зі скла – кришталь – адже його складова плюмбум (ІІ) оксид PbO. Зелений колір склу та фарфору набуває за рахунок хром (ІІІ) оксиду Cr2O3
На острові працює завод по виготовленні фарби: цинкових білил, до складу яких входить цинк оксид ZnO, коричневої фарби залізного сурику – ферум (ІІІ) оксиду Fe2O3, клейової та масляної фарби хром (ІІІ) оксиду Cr2O3
В аптеках багато ліків то косметичних засобів, до складу яких входить цинк оксид ZnO та алюміній оксид Al2O3
Місцеве населення користується автомобілем, адже цинк оксид ZnO – є наповнювачами резин для колес; плюмбум (ІІ) оксид PbO– для заповнення комірок на акумуляторних пластинах.
Все навкруги відшліфовано. Це завдяки корунду та його різновидам, які місять багато домішок і називають наждаком.
Al2O3 А Al (OH)3
Cr2O3 М Cr (OH)3
PbO Ф Pb (OH)2
ZnO О Zn (OH)2
Fe2O3 Т Fe(OH)3
Е
Р
Н
І
Всі ці сполуки, з якими ми зустрілись є амфотерними сполуками.
Робота з підручником. Знайдіть визначення амфотерності на стр. 213 підручника: Хімія, підручник для 8 класу, загальноосвітніх навчальних закладів, О.В. Григорович – Харків, видавництво «Ранок», 2016 – 256 с.
Вивчаючи біологію, а точніше клас земноводних на прикладі жаби, ми звертали увагу на те, що вона веде, як водний так і надземний спосіб життя, виявляючи двоякий спосіб життя.
Хімічні властивості амфотерних оксидів можна розглянути, повертаючись до схеми генетичного зв’язку між основними класами неорганічних сполук
Основні оксиди реагують з кислотами. Наприклад:
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
Тому й амфотерні оксиди будуть реагувати з кислотами.
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
Але амфотерні оксиди здатні реагувати з лугами:
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2+ H2O
До написання цього рівняння реакції ми повернемось трохи пізніше.
Під час екскурсії островом, ми звернули увагу на водойми, які були у вигляді рідин з осадом: білого осаду – цинк гідроксид Zn(OH)2 жовто-бурого осаду – ферум (ІІІ) гідроксид Fe(OH)3 синьо-сірого осаду – хром (ІІІ) гідроксид Cr(OH)3 , студенистого осаду алюміній гідроксиду Al (OH)3 ( формули дописуються до схеми 2)
Як же можуть утворитись гідроксиди? Наприклад, цинк гідроксид.
ZnSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Zn (OH)2
Як ви вважаєте, чи будуть ці сполуки виявляти амфотерні властивості? Якими дослідами ми можемо це підтвердити?
Кислоти - їдкі
речовини, тому поводитися з ними слід обережно: оком не змигнеш - з'їдять не
лише мертву, але й живу тканину.
1. Уважно читайте етикетки на склянках.
2. Речовини для дослідів беріть не більше 1 -
2 мл. (наливайте обов'язково над лотком!).
3. Не залишайте склянки з кислотами
відкритими.
4. Не виливайте залишки реактивів з пробірки
назад у склянку, з якої він був узятий.
5. Якщо випадково кислота потрапила на руки чи
на одяг - негайно змийте її великою кількістю води, нейтралізуйте розчином соди
і знову змийте водою.
6. Якщо потрібно розбавити сульфатну кислоту,
пам'ятайте правило:
«Спочатку вода,
Потім кислота.
Інакше - трапиться біда!»
7. Категорично забороняється проводити
досліди, не зазначенні в роботі, та самостійно зливати та змішувати реактиви.
Поняття про витискувальний ряд металів.
У багатьох хімічних
реакціях беруть участь прості речовини, зокрема метали. Метали можуть
взаємодіяти з усіма класами неорганічних сполук, що вивчаються в школі. Однак
різні метали проявляють різну активність в хімічних взаємодіях, і від цього
залежить, чи буде реакція перебігати чи ні. Чим більша активність металу, тим
енергійніше він реагує з іншими речовинами. За активністю всі метали можна
розташувати у ряд, який називається рядом активності металів, або
витискувальним рядом металів, або рядом напруг металів, а також електрохімічним
рядом напруг металів.
Цей ряд вперше вивчив
видатний учений М. М. Бекетов, тому цей ряд ще має назву ряду Бекетова.
Ряд активності металів
Бекетова має наступний вигляд (наведено
найбільш уживані
метали):
K> Ca > Na >Mg >
Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > H2 > Cu > Hg > Ag
> Au
У цьому ряді метали
стоять за зменшенням їхньої активності. Отже серед наведених металів найбільш
активним є калій, а найменш активним — золото. За допомогою цього ряду можна
виявити, який метал є активнішим за інший. Також в цьому ряді присутній водень.
Звичайно, водень не є металом, але в цьому ряді його активність прийнята за
точку відліку (своєрідний нуль).
Взаємодія кислот з металами
В кінці
підручника ряд напруг металів. Ми вже знайомилися зі зміною хімічної активності в
цьому ряді, коли вивчали властивості води. Метали, що розташовані в ряді
активності до Гідрогену, будуть вступати в реакцію з кислотами. Як же буде
проходити ця реакція? Що утвориться в результаті хімічної реакції? Подивіться
на рівняння реакції та зробіть прогноз:
Zn + HCl →
Mg + H2SО4
→
реакції проходять за типом
реакції заміщення, пояснюю чому й що буде утворюватися в результаті хімічної реакції.
А тепер подивимося, чи справді саме так
будуть проходити хімічні реакції.
Демонстрація відео досліду.
Zn + 2HC1 = ZnCl2 + H2↑
Mg + H2SО4 =
MgSО4
+ H2↑
Cu + HСl →
Чому мідь не вступила в реакцію з розчином
хлоридної кислоти?
Оформіть результати досліду в таблицю:
Метал
Виділення водню,
енергійність
Рівняння хімічної реакції
Mg
Енергійність більше, ніж в
другому досліді
Mg + 2HCl = MgCl2
+ H2
Zn
Виділення водню
Zn + 2HCl = ZnCl2
+ H2
Cu
Водень не виділяється
Cu + HCl
Реакції заміщення — це реакції,
в яких атом одного елемента простої речовини витискує атоми іншого елемента зі
складної речовини.
При взаємодії нітратної кислоти з металами, незалежно
від концентрації кислоти, водень майже не виділяється, а виділяються інші
продукти реакції, склад яких ви будете вивчати в наступних класах.
1.Сполучення:
А + В → С C + O2 → CO2
2. Розкладу: А → В + С 2HgО → 2Hg + O2
3. Заміщення: А + ВС → АС + В Mg + 2HCl→MgCl2+H2↑
4. Обміну: АВ+СD→АD+ВС NaOH+HCl→NaCl+H2O
Реакція заміщення – це реакції, під час яких
атоми простої речовини заміщають атоми одного з елементів складної речовини.
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe Елемент, яким утворена проста речовина, має бути
активнішим, ніж той, що входить до складу складної речовини.
Реакції обміну – це реакції, в яких дві
сполуки обмінюються своїми складовими частинами. ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
1. Яку інформацію несе
витискувальний ряд металів Бекетова?
2. Як метали «розчиняються»
у кислоті? Що при цьому утворюється?
3. Які метали здатні
витискувати водень з кислот?
Виконання вправ
1.Закінчіть рівняння
реакцій, які можливі:
Fe + Н3РО4
→ Са + НС1 →
Cu + HNО3 → Hg + H2SО4 →
2.Шматочки магнію та цинку помістили у розчин
хлоридної кислоти. В якому випадку реакція відбувається інтенсивніше?
Основні
хімічні властивості кислот:
Взаємодія
кислот з основними оксидами з утворенням солі та води:
Віртуальнийдослід.
Na2O + H2SO4= Na2SO4+ H2O
До якого типу хімічних реакцій
віднесемо такі реакції?
Реакції, які відбуваються за
участю двох складних речовин, які обмінюються складовими частинами, називаютьсяреакціями обміну.
Потрібно запам’ятати:
Реакції
обміну проходять до кінця у трьох
випадках:
1) якщо внаслідок реакції утворюється
вода;
2) якщо один із продуктів реакції випадає
в осад;
3) якщо один із продуктів реакції є
леткою (газоподібною) речовиною.
Для того, щоб визначити, чи є речовина нерозчинною,
треба скористатися таблицею розчинності.
2.Взаємодія кислот з основами з утворенням солі та
води:
Демонстрація
вчителем досліду із залученням учнів.
KOH + HNO3 = KNO3 +
H2O
Реакція обміну
за типом і реакція нейтралізації по
суті.
Слайд мультимедійної
презентації
Реакцією нейтралізації
називається реакція між кислотою та основою, внаслідок якої утворюється сіль та
вода.
3.Взаємодія
кислот з солями з утворенням іншої солі та іншої кислоти.
Віртуальний
дослід (Відеоролик)
K2SiO3+ H2SO4= H2SiO3+ K2SO4
Відповідно до ряду активності
кислот кожна попередня кислота витісняє наступну кислоту з її солі: утворюється
нова сіль і нова кислота. Сіль не
повинна бути важкорозчинна, а кислота сильніша за ту, яку добувають.
Деякі
кислоти розкладаються на кислотний оксид і воду:
Взаємодія кислот з оксидами металів (основними та амфотерними):
Мідну стружку (Cu) поміщаємо в пробірку і додаємо концентрованої нітратної кислоти (HNO3(конц.)). Спостерігаємо змінення забарвлення розчину і виділення газу бурого кольору нітроген (IV) оксид (NO2).
Рівняння реакції: Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Взаємодія кислот з основами:
Найбільш характерною хімічною властивістю кислот є їх здатність реагувати з основами (а також амфотерними оксидами) з утворенням солей, наприклад:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O (реакція обміну)
2HNO3 + FeO = Fe(NO3)2 + H2O (реакція обміну)
2HC1 + ZnO = ZnCl2 + H2O (реакція обміну)
В результаті останньої реакції утворюється цинк хлорид.
Взаємодія кислот з солями:
Na2S +2HCl = 2NaCl + H2S↑ (реакція обміну)
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ (реакція обміну)
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl↑
Реакція обміну – хімічна реакція, у процесі якої дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами з утворенням двох нових речовин.
Розглянемо, як взаємодіють кислоти з металами.
Для експерименту в три пробірки наливаємо хлоридну кислоту; у першу додаємо шматочки мідного дроту, у другу — гранули цинку, у третю — магнієву стружку.
— Чому метали неоднаково реагують із кислотою?
Це пов’язано з властивостями металів. М. М. Бекетов розташував метали відповідно до їх активності в ряд від найсильніших до найслабших.
Цей ряд так і називається — ряд активності металів. (Розглядаємо таблицю, знаходимо ряд активності металів у підручнику на форзаці). Водень серед металів перебуває не випадково. Він розділяє метали на активні, які витісняють водень із розчинів кислот, і ті, що не взаємодіють із розчинами кислот і водень не витісняють.
Запишемо рівняння реакцій:
тип реакції. (Реакція заміщення)
Увага! Нітратна кислота по-особливому реагує з металами. Водень не витісняється жодним із металів, наприклад:
3) Із попередніх уроків ми знаємо, що кислоти можуть реагувати тільки з якими оксидами? (З основними)
Насиплемо в пробірку кальцій оксид, додамо розчин хлоридної кислоти. Що спостерігаємо? (Оксид розчинився)
Запишемо рівняння реакції:
СаО + 2НСl СаСl2 + Н2O
Це реакція обміну — дві складні речовини обмінюються своїми складовими.
4) У пробірку наливаємо натрій гідроксид, додаємо кілька крапель фенолфталеїну — розчин забарвлюється в малиновий колір. Потім по краплях додаємо хлоридну кислоту. Яку ознаку реакції спостерігаємо? (Знебарвлення розчину)
Запишемо рівняння хімічної реакції:
NaOH + НСl = NaCl + Н2О
— Чому знебарвлюється розчин? (Середовище стало нейтральним) (Реакція обміну)
Така реакція між розчинами кислот і основ називається реакцією нейтралізації.
Висновок. Кислоти взаємодіють із солями.
5) Кислоти можуть витісняти більш слабкі кислоти з їхніх солей. Здійснимо реакцію, яку вам доводилося спостерігати багато разів, коли мама гасила оцтом соду.
Наливаємо в пробірку розчин натрій карбонату й додаємо кілька крапель хлоридної кислоти. З'являються бульбашки газу — ознака протікання хімічної реакції. Запишемо рівняння:
Перегляньте урок
або
Домашнє завдання: Параграф 35. Опрацювати таблиці на форзаці підручника.
Cr2O3 +
3H2O
Немає коментарів:
Дописати коментар