Урок 43 Дата:
12.03.2020
Тема: Окисні та
відновні властивості неметалів. Застосування неметалів.
-Де
в періодичній системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва розміщені
неметали?
-Яка
будова атомів неметалічних елементів?
-Як
змінюються неметалічні властивості по групах і періодах періодичної
системи? Чому?
-Чи
можна стверджувати, що неметалічних елементів стільки ж, скількі і неметалічних
елементів?
-Що
таке алотропія?
-Які
алотропні модифікації характерні для неметалічних елементів?
-Назвіть
неметали — гази, рідини, тверді речовини.
-Що
таке сублімація?
-Що
таке адсорбція?
На вашу думку, у
хімічних реакціях неметали будуть окисниками, відновниками, чи і окисниками, і відновниками
водночас?
Так, і
окисниками, і відновниками. У хімічних реакціях з металами вони завжди
окисники. З
неметалами можуть бути і окисниками, і відновниками
І. Взаємодія неметалів з металами
Водень з
металами утворює сполуки, які називаються гідриди. Ступінь
окиснення Гідрогену в цих сполуках -- -1. 2К + Н2 =2КН
Кисень з
металами утворює оксиди, пероксиди, надпероксиди та озоніди:
4Li + O2 =2 Li 2О літій оксид 2Na + O2 =Na2O2 натрій пероксид
К + 02 = КО2 калій надпероксид К + О3=КО3
калій озонід
3Fe +
2О2 = Fe3O4 залізна ожарина (змішаний оксид)
Хлор взаємодіє з
металами з утворенням хлоридів (аналогічно реагують інші галогени,
утворюючи флуориди, броміди та йодіди).
2Fe +
ЗС12 = 2FeCl3 ферум (ІІІ) хлорид
Сірка з металами
утворює сульфіди. За кімнатної температури із сіркою реагує
ртуть, утворюючи меркурій (ІІ)
сульфід. Hg + S = HgS
Азот із більшістю металів реагує при нагріванні з
утворенням нітридів 6Li + N2 =2Li3N
Фосфор також
реагує з металами при нагріванні з утворенням фосфідів. 3Mg + 2Р = Mg3P2
Вуглець утворює карбіди з металами. Са + 2С = СаС2 кальцій карбід
4А1 + ЗС = А14С3 алюміній карбід
Кремній з металами утворює силіциди. Mg + Si = Mg2Si
Водень реагує з
більшістю неметалів, а саме:
·
взаємодія
з галогенами:
Н2 + F2 = 2HF (флуороводень) —
реакція супроводжується вибухом;
Н2 +
С12 = 2НС1 (хлороводень) — ініціатором реакції є світло, тому її
називають
фотохімічною та ланцюговою;
Н2 +
Вг2 = 2НВг (бромоводень) — реакція відбувається при нагріванні;
Н2 +І2
= 2НІ (йодоводень) — реакція відбувається при сильному нагріванні;
·
взаємодія
з киснем: 2Н2 +О2 =2Н2О (суміш двох об’ємів
водню та одного об’єму кисню називається «гримучою»), водень є найбільш
екологічно чистим видом палива;
·
взаємодія
із сіркою Н2 + S = H2S (гідроген сульфід, сірководень, розчин сірководню у
воді називається сульфідною кислотою);
·
взаємодія
з азотом: N2 +ЗН2 =2NH3 (амоніак), реакція каталітична (каталізатор Fe);
·
взаємодія
з фосфором: Н2 + Р = РН3 (фосфін);
·
взаємодія
з вуглецем: С + 2Н2 =СН4 (метан);
·
взаємодія
з кремнієм: Si + 2H2=SiH4 (силан).
Кисень:
·
із
сіркою S + O2 = SO2 сульфур(ІУ) оксид;
сірчистий газ;
·
з
фосфором: 4Р+ 5О2 (надлишок) = 2Р2О5
(фосфор(У) оксид);
4Р + ЗО2
(нестача) = 2Р2О3 (фосфор(ІІІ) оксид);
·
з
азотом N2 +О2 (2000 °С) = 2NO нітроген(ІІ)
оксид;
·
з
вуглецем С + О2 (надлишок) = СО2 карбон(ІУ) оксид
(вуглекислий газ); 2С + О2 (нестача) = 2СО карбон(ІІ) оксид (чадний
газ);
·
з
кремнієм Si +
О2 = SiO2 .
Хлор: 2Р + ЗС12
= 2РС13 (фосфор(ІІІ) хлорид) — нестача хлору;
2Р + 5С12
= 2РС15 (фосфор(У) хлорид — надлишок хлору;
Сірка:
·
з
киснем: S + O2=SO2 сульфур(ІУ)
оксид;
·
з
вуглецем: C + 2S = CS2 сірковуглець.
Азот: N2 + О2 = 2NO (t =
2000 °С) N2 +
ЗН3
Крім того, що
неметали реагують з простими речовинами, вони активно вступають у реакції зі
складними. Пригадайте, які основні класи неорганічних сполук існують. Саме з
цими класами речовин ми простежимо, як реагують неметали.
1. Оксиди
·
Водень
відновлює метали з їх оксидів: СиО + Н2 = Си + Н2О
·
Вуглець
(кокс) аналогічно може відновлювати метали з їх оксидів: FeO +
С = Fe +
CO
·
Кисень
2СО + О2 = 2СО2 (карбон діоксид); 2SO2 + О2 = 2SO3 (сульфур триоксид).
2. Кислоти
·
Галогени:
С12 + 2HBr
=
2НС1 + Вг2
·
Кисень:
2H2S + 3O2
(надлишок)
= 2H2O + 2SO2T;
2H2S +
О2 (нестача) = 2Н2О + 2S і
·
Сірка:
S + 2H2SO4(koh4.)
= 3SO2 + 2H2O;
S + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2 + 2Н2О
·
Фосфор:
2Р + 5H2SO4 (конц.)
= 5SO2 + 2Н3РО4
+ 2Н2О;
Р + 5HNO3 (конц.) = Н3РО4 + 5NO2 + Н2О
·
Вуглець:
C + 2H2SO4(koh4.) = 2SO2T + СО2?+2Н2О;
С + 4HNO3 (конц.) = СО2? + 4NO2T +2Н2О
3. Луги
·
Галогени:
ЗС12 + 6К0Н = 5КС1 + КСЮ3 + ЗН2О
·
Сірка:
3S + 6К0Н = 2K2SO3 + K2S + ЗН2
·
Кремній
Si +
2К0Н + Н2О = K2SiO3 + 2Н2Т
4. Солі
·
Кисень:
2CuS + ЗО2
= 2CuO + 2SO2
·
Галогени:
С12 + 2KBr
=
2КС1 + Вг2
Застосування неметалів.
Водень застосовується як ракетне паливо та як охолоджувач,
оскільки має найвищу теплопровідність з усіх газів; як паливо для легкових і
вантажних автомобілів. Водневі
двигуни не забруднюють навколишнє середовище і виділяють
тільки водяну пару. Перспективним напрямком є використання рідкого водню як палива для двигунів нового типу, так званих
паливних елементів. У США та в Європі вже
існують водневі заправні станції, які забезпечують воднем
автомобілі та автобуси, що на ньому працюють. Водень використовується при виробництві
метанолу, мила і пластмас, при синтезі амоніаку NH3, хлороводню НС1, метанолу СН3ОН, як відновник для
отримання деяких металів.
Кисень повітря має надзвичайно важливе
значення для процесів горіння. Спалюючи різні види
палива, одержують тепло, яке використовують для замислення найрізноманітніших
потреб, у тому числі для перетворення його на механічну
і електричну енергію. За участі кисню повітря згоряє паливо на теплоелектростанціях, пальне у двигунах автомобілів,
випалюють металічні руди на заводах
кольорової металургії. Використовується для зварювання та різання
металів. У медицині його застосовують тому, що він може відшкодовувати дефіцит
кисню в тканинах організму при гіпоксії (недостатнього постачання тканин киснем або порушення його засвоєння). Інгаляціями
(вдиханням) кисню
широко користуються при різних захворюваннях, що супроводжуються гіпоксією
(нестачею кисню): при захворюваннях органів дихання (пневмонія, набряк легень тощо), серцево-судинної системи (серцева
недостатність, коронарна
недостатність, різке зниження артеріального тиску тощо), отруєннях чдним
газом, синильною кислотою, задушливими речовинами. В анестезіологічній
практиці кисень широко застосовується в суміші з інгаляційними наркотичними
анальгетиками. Чистим киснем і
сумішшю його з вуглекислотою користуються
при ослабленні дихання в післяопераційному періоді, при
інтоксикаціях тощо. Широко користуються киснем для так званої гіпербаричної
оксигенації — застосування кисню під підвищеним тиском. Чистим киснем
користуються для дихання також льотчики при високих польотах, водолази,
на підводних човнах тощо. Кисневі подушки застосовують при деяких захворюваннях
для полегшення дихання.
Кисень широко
застосовується для інтенсифікації хімічних та металургії них процесів. Чистий
кисень використовують, зокрема, при виробництві сульфатної
і нітратної кислот, синтетичного метилового спирту СН3ОН та інші
хімічних продуктів, а також у тепличному господарстві, для виготовлення кисневих
коктейлів, для збільшення маси тварин, для збагачення киснем водного
середовища в рибництві.
Окисником для
ракетного палива є рідкий кисень, гідроген пероксид, нітратна
кислота та інші багаті киснем сполуки.
Фтор використовують
як окисник ракетного палива.
Хлор. У техніці хлор
застосовується дуже широко. Використовують у виробництві
хлорорганічних сполук (наприклад, вінілхлориду, хлоропренової каучуку,
дихлоретану та ін.), барвників, лікарських та інших речовин, для відбілювання
тканини, паперу, дезінфекції тощо.
Значні його
кількості використовують для виробництва хлоридної кислоти
НС1,
хлорного вапна Са(ОС1)С1. Застосування хлору для знезараження (хлорування)
питної води в наш час намагаються обмежити й замінити озонуванням,
але на сьогодні воно є основним у більшості країн, у тому числі Україні. У металургії
хлор застосовують для хлорування руд для одержання цілого ряду кольорових
і рідкісних металів — титану, ніобію, танталу та інших — у вигляді
їх хлоридів, з яких потім електролізом одержують чисті метали.
Бром використовують у
фотографії (як світлочутлива речовина), медицині
(як заспокійливий засіб), виробництві барвників, виробництві зброї (у часи
Першої світової війни для виробництва бойових отруйних речовин), у техніці
(як потужний окисник ракетного палива, як інсектициди і пестициди), у нафтовидобутку тощо.
Йод. Як антисептик —
використовують 5 % спиртовий розчин йоду.
Фотографія,
виробництво барвників, освітлення, акумулятори.
Сірка широко
застосовується в різних галузях господарства, переважно
у хімічній промисловості для виробництва сульфатної кислоти H2SO4 (майже половина сірки,
що добувають у світі), сірковуглецю CS2, деяких барвників інших хімічних
продуктів. Значні кількості сірки споживає гумова промисловість
для вулканізації каучуку, тобто для перетворення каучуку на гуму. Сірку
використовують у хімічній промисловості при виробництві фосфатної, хлоридної
та інших кислот, у гумовій промисловості, виробництві барвників, димного
пороху тощо. Самородну сірку використовують у сільському господаре (інсектициди, мікродобрива, як дезінфекційний
засіб у тваринництві).
Азот. Основним
напрямком застосування газоподібного азоту є безпосереднє
використання його для синтезу сполук Нітрогену через їх надзвичайно широке використання в
хімії (неможливо навіть перелічити всі галузі, де дістав застосування речовини,
що містять азот). Це індустрія добрив, вибухових речовин,
барвників, медикаментів та ін.
Фосфор. У практиці
застосовується переважно червоний фосфор, головні чином у сірниковому
виробництві. У суміші з товченим склом і клеєм червоний
фосфор наносять на бічні поверхні сірникових коробок. До складу голові сірників
фосфор не входить.
Вуглець. Деревне вугілля
має здатність адсорбувати (поглинати) на свої поверхні різні гази і деякі
речовини з розчинів. Адсорбція відбувається поверхнею
вугілля, тому воно здатне поглинати (адсорбувати) тим більшу кількість речовин, чим більша його сумарна поверхня, тобто чим
більше воно подрібнене або пористе. Пористість, а разом з тим і адсорбційна
здатність деревного
вугілля різко збільшується при попередньому нагріванні в струмені водяної
пари. При цьому пори вугілля очищаються від смолистих речовин, і його внутрішня
поверхня дуже збільшується. Таке вугілля називається активованим. Активоване деревне вугілля широко використовують
у цукровому виробництві для очищення цукрового сиропу від домішок, що
надають йому жовтого забарвлення, у спиртовому виробництві для
очищення винного спирту від сивушних
олій, у деяких виробництвах для вловлювання парів цінних летких речовин — бензину, ефіру, сірковуглецю, бензену тощо з
наступним їх видаленням
при нагріванні. У Першу світову війну активоване вугілля за пропозицією академіка М. Д. Зелінського було застосовано у
протигазах для захисту органів дихання від
отруйних газів, зокрема від хлору, який німці застосувань з 1915 р. проти
французьких військ.
Активоване вугілля як адсорбент застосовується і в
сучасних протигазах. Графіт використовується в олівцевій промисловості, але в
суміші з глиною, для зменшення його м’якості. Також його використовують як
мастило при особливо високих або
низьких температурах. Його неймовірно висока температура плавлення
дозволяє робити з нього тиглі для заливки металів. Здатність графіту проводити електричний струм також дозволяє виготовляти
з нього високоякісні
електроди. Алмаз, завдяки винятковій твердості, незамінний абразивний
матеріал. Алмазне напилення мають шліфувальні насадки бормашин. Крім цього, ограновані алмази — діаманти —
використовуються як дорогоцінне каміння
в ювелірних прикрасах. Завдяки рідкісності, високим декоративним
якостям і збігу історичних обставин діамант незмінно є найдорожчим дорогоцінним
каменем. У фармакології та медицині широко використовуються різні сполуки Карбону — похідні вугільної кислоти та карбонових
кислот, різні гетероцикли,
полімери та інші сполуки. Так, карболен (активоване вугілля) застосовується
для абсорбції та виведення з організму різних токсинів; графіт (у вигляді мазей) — для лікування шкірних захворювань;
радіоактивні ізотопи Карбону — для
наукових досліджень (радіовуглецевий аналіз).
Кремній. Силіцій застосовується головним чином
для виробництва різних сплавів. Так,
залізо з добавкою 4 % силіцію має здатність швидко намагнічуватись і розмагнічуватись. З нього виготовляють
електричні трансформатори. Сталь з
умістом 15-20 % силіцію є кислотостійкою і йде на виготовлення хімічної
апаратури. Сплав міді з 4-5% силіцію застосовується у машинобудуванні. Кремній
широко застосовують як напівпровідниковий матеріал в електронній радіотехнічній
промисловості. Але для цього він повинен бути найвищої чистоти. Серед штучно одержуваних сполук Силіцію, які
застосовуються в практиці слід відмітити
карбід Силіцію, або карборунд SiC, який одержують прожарюванням
в електропечах діоксиду Силіцію з надлишком коксу:
SiO2 + ЗС = SiC + 2СО
Карборунд за своєю твердістю мало поступається
алмазу, його використовують як абразивний
матеріал для виготовлення точильних та шліфувальних кругів,
брусків тощо.
Тренувальні вправи.
1. (ЗНО 2007) Укажіть
речовину, з якою водень реагує як окисник:
а) хлор; б)
азот; в) натрій; г) кисень.
2. Позначте
співвідношення мас йоду та розчинника в дезінфікуючому засобі «Йод, розчин для
зовнішнього застосування спиртовий, 5 % »:
а) 5 до 20; б)
1 до 19; в) 1 до 25; г) 2 до 18.
Домашнє завдання:
ü Опрацювати поданий матеріал та скласти короткий конспект;
ü Опрацювати § 17 с. 88-92, виконати завдання 1-5 с.92;
ü Виконати тренувальні вправи.
Урок 44 Дата: 18.03.2020
Тема: Тренувальні
вправи.
Тестування
1. Алотропія
— це здатність:
а) твердої речовини поглинати своєю поверхнею
гази;
б) атомів одного хімічного елемента утворювати
декілька простих речовин;
в) атомів одного хімічного елемента утворювати
декілька складних речовин;
г) атомів одного хімічного елемента не утворювати
декілька простих речовин.
2.
Адсорбція — це здатність:
а) твердої речовини поглинати своєю поверхнею
гази;
б) атомів одного хімічного елемента утворювати
декілька простих речовин;
в) атомів одного хімічного елемента утворювати
декілька складних речовин;
г) атомів одного хімічного елемента не утворювати
декілька простих речовин.
3. Неметалічними
є хімічні елементи, у яких:
а) на зовнішньому енергетичному рівні є 1-2
електрони;
б) є здатність лише віддавати електрони під час
хімічних реакцій;
в) є здатність утворювати прості речовини, які
перебувають лише у твердому агрегатному стані;
г) на зовнішньому енергетичному рівні є 4-7
електрони.
4. Неметалічні
властивості по періоду:
а) збільшуються, тому що зменшується кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні;
а) збільшуються, тому що зменшується кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні;
б) зменшуються, тому що зменшується кількість
електронів на зовнішньому енергетичному рівні;
в) збільшуються, тому що збільшується кількість
електронів на зовнішньому енергетичному рівні;
г) зменшуються, тому що зменшується кількість
електронів на зовнішньому енергетичному рівні.
5. Виберіть
алотропну модифікацію Фосфору, яка утворена молекулярною кристалічною ґраткою:
а) білий
фосфор; б) червоний
фосфор; в) чорний фосфор;
г) всі
алотропні модифікації Фосфору.
6. Хлор — це:
а)
темно-бура рідина; б)
яскраво-жовтий газ; в) жовто-зелений газ;
г)
темно-фіолетові кристали.
7. Виберіть найбільш активну модифікацію Оксигену:
а) озон; б)
кисень в) моноклінна г)
всі відповіді правильні
8. Фтор
— це:
а) темно-бура рідина б)
яскраво-жовтий газ
в)
жовто-зелений газ
г) темно-фіолетові кристали
9. До
складу природних лікувальних вод входять:
a) H2S; б) H2SO3; в) H2SO4; г) НС1.
10. Атоми Сульфуру утворюють молекулу, формула якої:
a) S; б) S8; в) S2; г) S4.
11. Сірчистий, газ — це:
a) SO2; б) S03; в) H2S г) H2SO3
12. Силіцій не утворює таку кількість сполук, як Карбон,
тому що:
а) не здатний утворювати силіцій-силіцієві ланцюги;
б) має найменший радіус у групі;
в) не має чотири електрони на зовнішньому
енергетичному рівні;
г) всі перераховані вище ознаки.
13. Встановіть послідовність збільшення
електронегативності в ряду елементів O-S-Se-Te:
а) О; б) Те; в) Se; г) S.
14. Здатність до адсорбції має:
а) сірка; б) фосфор; в) вугілля г) цинк
15. Формула фосфіну:
а) РН2 б) HF в) Р г) РН3
16. Найтвердіша
алотропна модифікація Карбону:
а) алмаз; б) графіт; в) карбін; г) фулерен.
а) алмаз; б) графіт; в) карбін; г) фулерен.
17. При взаємодії заліза з хлоридною кислотою
утворюється:
а) FeCl3; б) FeCl2; в) FeCl4; г) FeCl2 * FeCl3
18. Сірка розчинна у:
а) воді; б) сірковуглеці CS2; в) бензені; г)
оцтовій кислоті.
19. «Гримуча суміш» — це:
а) 2V(Н2) і 2V(О2);
б) 1V(H2) і 2V(О2);
в) 2V(Н2)
і 1V(О2); г) 1V(Н2)
і 1V(О2).
20. Формула сірководню:
a) H2SO3; б) НС1; в) SiC; г) H2S
21. При взаємодії
вуглецю і водню в лабораторії одержують:
а) метан; б) етан; в) пропан; г) бутан.
22. При взаємодії заліза з хлором утворюється:
a) FeCl3; б) FeCl2; в) FeCl4;
г) FeCl2 * FeCl3
23. Встановіть відповідність між елементом та його алотропною
модифікацією.
а) Оксиген
в) Фосфор
24. Встановіть відповідність між елементом та його
алотропною модифікацією.
а) Оксиген 1. Пластична,
ромбічна
б) Сульфур 2. Червоний,
чорний, білий
в) Фосфор 3. Не
утворює алотропних модифікацій
г) Карбон 4. Озон і
кисень
д) Нітроген 5. Алмаз,
графіт, карбін
е) Силіцій
6. Аморфний і
кристалічний
Домашнє завдання:
ü Опрацювати § 36 с. 185, виконати завдання 1-16 с.185-187;
ü Виконати тестування.
Урок 43 Дата: 19.03.2020
Тема: Підсумковий
урок. (останній урок у ІІ семестрі)
8. (ЗНО 2010) Визначте
напівсхему реакцій, у якій сірка є відновником:
а) S + Fe; б) S + Mg; в) S + H2; г) S + O2.
9.(ЗНО
2010)
Визначте речовини, що у водному розчині дисоціюють з утворенням катіонів
Гідрогену:
1) сульфідна
кислота;
2) летка
сполука Брому з Гідрогеном;
3) натрій
гідрогенсульфат;
4) летка
сполука Нітрогену з Гідрогеном;
5) продукт
гідратації сульфур(ІV) оксиду;
б) твердий
продукт термічного розкладу натрій нітрату.
а) 1, 2, 5; б) 1, 3, 5; в) 2,
4, 5; г)4, 5, 6.
Домашнє завдання:
ü Опрацювати поданий матеріал та скласти короткий конспект;
ü Повторити § 15- 17 с. 76-92;
ü Виконати завдання.
Немає коментарів:
Дописати коментар