Додатковий матеріал до теми ОКСИДИ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

 

ДИСТАНЦІЙНА РОБОТА 2 ТИЖДЕНЬ (26.10-30.10) для студентів груп 2ЖУР, 2АТ, 2АФ, 2АПО, 2БПО

 

Завдання для контролю змістового модуля 5.

  НЕОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ, ЇХ ВЛАСТИВОСТІ. СПОЛУКИ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ З ГІДРОГЕНОМ   

1.     Формула леткої сполуки з Гідрогеном елементів підгрупи галогенів:

-         Е Н₄

-         Е Н₃

-         Н₂Е

-         Н Е.

2.     Амоніак за фізичними властивостями:

-         Газ жовтого кольору без запаху, розчинний у воді;

-         Безбарвний газ із різким запахом, нерозчинний у воді;

-         Безбарвний газ із різким запахом, розчинний у воді;

-          Газ жовтого кольору без запаху, нерозчинний у воді.

3.     Алотропними видозмінами Сульфуру є:

-         Червона і чорна сірки;

-         Жовта і коричнева сірки;

-         Кристалічна й пластична сірки;

-         Чорна і жовта сірки.

4.     Атоми Карбону у вигляді простих речовин в природі розповсюджені:

-         Червоного фосфору;

-          графіту;

-         Жовтої сірки;

-         Крейди.

5.     Тип хімічного зв’язку в молекулі амоніаку:

-         Ковалентний полярний;

-         Йонний;

-         Ковалентний неполярний;

-         Донорно-акцепторний.

6.     Найбільша кількість азоту в природі міститься:

-         У повітрі;

-         У воді;

-         У ґрунті;

-         У космосі.

7.     Установіть відповідність:

формула                             назва

NH₃                                     амоній хлорид

NH₃ · Н₂О                           амоній нітрат

NH₄Cl                                 розчин амоніаку

NH₄NO₃                             амоніак

                                           амоній сульфат

8.     Допишіть схеми реакцій і перетворіть їх на хімічні рівняння:

               _t

Si + N₂  →

 

Cl₂ + F₂  →

               _t

N₂ + Ti  →

 

O₃ + Zn  →

 

S + Ag  →

 

O₂ + Cr  →

9.     Здійсніть схему перетворень:

 

N₂  →  NH₃  → NH₃ · H₂O   →  NH₄Cl  →  NH₃  → N₂  → NO

 

Реакцію 3 запишіть у йонно-молекулярній формі.

 

10.                        Обчисліть об’єм амоніаку (н.у.), який можна одержати в результаті взаємодії амоній нітрату масою 32 г з надлишком кальцій гідроксиду.

 

11.                        До розчину амоній карбонату масою 28,8 г додали надлишок розчину хлоридної кислоти. Обчисліть об’єм вуглекислого газу (н.у.), що утворився в результаті реакції.

 

12.                        Обчисліть  об’єм  амоніаку (н.у.), який можна одержати при взаємодії 52,8 г амоній сульфату із надлишком калій гідроксиду.

 

 

 

 

 

 

Методична розробка лекції

Тема:                       Оксиди неметалічних елементів, їх вміст в атмосфері

Курс:                       2

Спеціальність:     всі спеціальності

ОКР:                      фаховий молодший бакалавр

Кількість годин: 2

 

1.     Склад і назви сполук

Оксиди – складні  речовини, які складаються із двох елементів, одним із яких є Оксиген у ступені окиснення  -2. Загальна формула оксидів – Е_nO_m . майже всі неметалічні елементи утворюють оксиди. Винятком є Флуор (F), інертні елементи – Гелій(He), Неон(Ne), Аргон(Ar). Бор і Гідроген утворюють по одному оксиду, а більшість неметалічних елементів утворюють по кілька оксидів.

В₂О₃ – бор оксид,

Н₂О – гідроген оксид,

СО₂ – карбон (IV) оксид,

СО – карбон (ІІ) оксид,

SiO₂ – силіцій (IV) оксид,

Р₂О₅ – фосфор (V) оксид,

NO₂ – нітроген (ІV) оксид,

SO₃ – сульфур (VI) оксид,

Cl₂O₇ – хлор (VII) оксид.

В назві оксидів спочатку вказується назва елемента і додається слово «оксид». Якщо елемент має декілька ступенів окиснення, то після назви елемента в дужках указується римською цифрою без знака «плюс».

Деякі оксиди мають ще й тривіальні назви. СО – чадний газ, СО₂ – вуглекислий газ, SO₂ – сірчистий газ.

Оксиди СО₂, SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇ називають вищими. У такому оксиді ступінь окиснення елемента збігається з номером групи, в якій він розміщений.

2.     Будова сполук

Майже всі оксиди неметалічних елементів складаються із молекул (мають молекулярну будову). Атомну будову  має силіцій (ІV) оксид

( SiO₂). У оксидів неметалічних елементів ковалентні  зв’язки між атомами є полярними, тобто спільні електронні пари зміщені до більш електронегативного елемента. А самі молекули можуть бути полярними і неполярними.

3.     Фізичні властивості

Оксиди неметалічних елементів за звичайних умов перебувають у різних агрегатних станах. Так, сполуки SO₂, NO₂, NO, СО₂, СО є газами (перші два мають характерні запахи), N₂O₄ – рідина, а оксиди SiO₂, Р₂О₅ – тверді речовини.

Сполуки SO₂, SO₃, NO₂, СО₂, Р₂О₅ і багато інших оксидів неметалічних елементів розчиняються у воді, взаємодіючи з нею й перетворюючись на кислоти.

4.     Хімічні властивості

Переважна більшість оксидів неметалічних елементів належить до кислотних оксидів. Оксиди Н₂О, СО, N₂O, NO є несолетворними, тобто вони не реагують із лугами і кислотами із утворенням солей.

Хімічні властивості оксидів неметалічних елементів як кислотних оксидів

а) взаємодія із водою: 

SO₂  + Н₂О = Н₂ SO₃; 

СО₂ + Н₂О = Н₂СO₃;                  

SO₃  + Н₂О = Н₂ SO₄;

Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄ ;

кислотний оксид + вода = кислота.

Увага!  З водою не взаємодіє SiO₂ – силіций (IV) оксид:

SiO₂ + Н₂О

Продуктами реакції нітроген (ІV) оксиду NO₂ з водою є дві кислоти: нітратна НNO₃ і нітритна  НNO₂ :

2 NO₂ + Н₂О = НNO₃ + НNO₂.

Кислотні властивості вищих оксидів неметалічних елементів у кожному періоді посилюються зліва направо. Наприклад, оксид SiO₂ не взаємодіє з водою, Р₂О₅ активно взаємодіє з водою, утворюючи кислоту середньої сили Н₃РО₄ , а продуктом реакції SO₃ з водою є сильна кислота Н₂ SO₄.

Існує ще одна закономірність: чим вище значення валентності неметалічного елемента в оксиді, тим більшою мірою виражені кислотні властивості цієї сполуки. Так, за звичайних умов реакція сульфур (ІV) оксиду SO₂  з водою є оборотною, а сульфур (VI) оксид SO₃ взаємодіє з нею повністю:

SO₂  + Н₂О ↔Н₂ SO₃ ;

SO₃  + Н₂О = Н₂ SO₄;

б) взаємодія з основними оксидами:

  СО₂ + ВаО =ВаСО₃;

SO₂ + СаО  = Са SO₃;

Р₂О₅  + 3Na₂O = 2Na₃PO₄;

кислотний оксид + основний оксид = сіль

 

в) взаємодія з амфотерними оксидами:

Р₂О₅ + 3ZnO = Zn₃ (PO₄)₂

SO₃ + Al₂O₃ = Al₂(SO₄)₃;

кислотний оксид +  амфотерний оксид = сіль

 

г) взаємодія з  лугами:

СО₂ + Са(ОН)₂ = СаСО₃ + Н₂О;

SO₃ + 2КОН = К₂ SO₄ + Н₂О;

Р₂О₅ + 6NaOH = 2Na₃PO₄ + 3H₂O;

кислотний оксид + луг = сіль + вода

 

д) взаємодія з амфотерними гідроксидами:

3SO₃ + 2Al(OH)₃ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O;

кислотний оксид + амфотерний гідроксид = сіль + вода.

5.     Добування

Багато оксидів неметалічних елементів можна добути, здійснивши реакцію між неметалом і киснем. Ці перетворення, як правило супроводжуються виділенням теплоти, а нерідко й горінням.

S + O₂ = SO₂;

C + O₂ = CO₂;

4P + 5O₂ = 2P₂O₅.

Не взаємодіють із киснем  галогени ( фтор F₂ , хлор Cl₂ , бром Вr₂ , йод І₂ ) та інертні гази ( Не, Ne, Ar, Kr, Xe ). Відповідні оксиди добувають за допомогою інших реакцій.

Якщо для елемента існує кілька оксидів, то передбачити, який із них утвориться в результаті реакції неметалу з киснем, не завжди вдається. Продуктом горіння вуглецю на повітрі є вуглекислий газ СО₂ ( іноді з домішками чадного газу СО), а сірки – сірчистий газ SO₂ ( із домішкою оксиду SO₃). Взаємодія азоту і кисню, яка відбувається за дуже високої температури, призводить до утворення нітроген (ІІ) оксиду NO, хоча існують інші оксиди Нітрогену.

6.     Використання

Вуглекислий газ використовують у засобах для гасіння пожеж. Сучасні вогнегасники містять зріджений карбон (IV) оксид. Додавання цього газу в повітря теплиць прискорює ріст і достигання ранніх овочів. Вуглекислий газ також використовують для приготування газованих напоїв.

Карбон (ІІ) оксид входить до складу горючих газових сумішей, що застосовуються у металургії, і слугує вихідною речовиною для синтезу метанолу СН₃ОН. Із фосфор (V) оксиду виробляють ортофосфатну кислоту Н₃РО₄. Пісок, який складається переважно із силіцій (ІV) оксиду, застосовують у будівництві, виробництві скла, бетону.

7.     Оксиди неметалічних елементів у природі

Особливе значення серед оксидів неметалічних елементів для навколишнього середовища має вода. Ця речовина бере участь у геологічних процесах, змінює рельєф планети, впливає на клімат і погоду. Усі процеси в живих організмах відбуваються у водних розчинах.

Роль вуглекислого газу не менш важлива. Сполука разом із водою бере участь у фотосинтезі, регулює тепловий баланс на Землі.

Нагріта Сонцем поверхня планети віддає в космічний простір частину отриманої енергії у вигляді інфрачервоних променів. Вуглекислий газ здатний поглинати ці промені і, незважаючи на малий вміст в атмосфері, затримує частину теплоти на Землі. Таке явище називають парниковим ефектом. Нині рослини не встигають поглинати у процесі фотосинтезу вуглекислий газ, який виділяють промислові й теплоенергетичні підприємства, автотранспорт. Учені вважають, що потепління на планеті призведе до танення значної кількості льоду в Арктиці й Антарктиді, внаслідок чого підвищиться рівень Світового океану. Щоб запобігти цьому, потрібно обмежити надходження вуглекислого газу в атмосферу, поступово замінюючи теплову енергетику на альтернативну, зменшувати споживання палива і пального, а також збільшувати площі зелених насаджень.

Негативний вплив на довкілля створюють домішки в повітрі нітроген (ІV) оксиду NO₂  і сульфур (ІV) оксиду SO₂ . вони містяться в газових викидах металургійних, теплоенергетичних підприємств, автотранспорту. Ці оксиди беруть участь в утворенні смогу над великими містами і промисловими центрами. Внаслідок їх взаємодії з атмосферною вологою трапляються кислотні опади.

 

 

 

Домашнє завдання для студентів 2 курсу з теми ОКСИДИ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ, ЇХ ВМІСТ В АТМОСФЕРІ

   

Опрацюйте ⸹20, матеріал лекції, складіть конспект, письмово виконайте завдання 149, 151 - 154.

Завдання 149. Допишіть схеми реакцій і складіть хімічні рівняння:

  а) SO₂ + О₂ →                                       б) СО₂ + МgO   →  

      SO₃  + Н₂О →                                        Р₂О₅ + LiOH →

Завдання 151. Який із газів важчий – вуглекислий чи чадний? У скільки разів?

Завдання 152. Обчисліть середню молярну масу та густину за воднем суміші оксидів Карбону, якщо об’єм чадного газу в ній утричі більший за об’єм вуглекислого газу.

Завдання 153. На спалювання 3,8 г суміші метану і чадного газу витрачено 10, 4 г кисню. Обчисліть маси газів у суміші.

Завдання 154. Елемент VI групи утворює два оксиди. Один із них містить 50% Оксигену за масою і має відносну молекулярну масу, що в 1,25 рази менша за відносну молекулярну масу іншого оксиду. Виведіть формули оксидів.