Вправа 1 Схарактеризуй хімічні властивості кисню. Відповідь ілюструй рівняннями реакцій.
1. Кисень реагує з неметалами:
4P + 5O2 = 2P2O5
2. Кисень реагує з металами:
3Fe + 2O2 = Fe3O4
Залізну ожарину (окалину) Fe3O4 розглядають як подвійний оксид Феруму (ІІ) і Феруму (ІІІ), або FeО•Fe2О3, де валентність одного атома Феруму — 2, а двох інших атомів Феруму — 3.
3. Кисень реагує із складними речовинами:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Вправа 2 Напиши формули оксидів металічних елементів, які мають валентність 1, 2, 3. Зазнач назви цих сполук.
K2O калій оксид
MgO магній оксид
Al2O3 алюміній оксид
Вправа 3 Напиши рівняння реакцій окиснення простих речовин з утворенням оксидів таких елементів: Купруму (ІІ), Вольфраму (VІ), Літію (І), Селену (ІV), Ванадію (V).
2Сu + O2 = 2CuO
2W + 3O2 = 2WO3
4Li + O2 = 2Li2O
Se + O2 = SeO2
4V + 5O2 = 2V2O5
Вправа 4 Чим відрізняється горіння речовин на повітрі та в кисні? Чому?
Кисень підтримує горіння, тому речовини краще горять в кисні, а не на повітрі, бо в процесі горіння речовин бере участь лише 1/5 об’єму повітря, адже кисень становить в ньому близько 20% за об'ємом, а інші його складові не підтримують горіння.
Вправа 5 Порівняй швидке й повільне окиснення. Що спільного й відмінного між ними?
Спільне: це процеси взаємодії з киснем.
Відмінне: швидкість процесу та зовнішні ознаки, оскільки різняться умови перебігу цих реакцій.
Швидке окиснення (горіння) супроводжується виділенням великої кількості теплоти і появою полум'я, а повільне — відбувається повільно та не супроводжується полум'ям.
Наведи приклади. Горіння — процес швидкого окиснення, а дихання і гниття — повільного окиснення.
Вправа 6 У яких випадках процеси повільного окиснення корисні, а в яких — небажані, а то й шкідливі?Наведи приклади.
Корисні: процеси дихання в живих організмах, гниття гною для отримання органічних добрив.
Шкідливі: псування продуктів, корозія металів, гниття насіння в зерносховищах.
Додаткові завдання
Вправа 8 Обчисли масові частки елементів у бор (ІІІ) оксиді.
Mr(B2O3)=2•Ar(B)+3•Ar(O)=2•11+3•16=70
w(B)=2•Ar(B)/Mr(B2O3)=2•11:70=0,314, або 31,4%
w(О)=3•Ar(O)/Mr(B2O3)=3•16:70=0,686, або 68,6%
Інший варіант розрахунку масової частки Оксигену:
w(O)=1-w(B)=1-0,314=0,686
або
w(O)=100%-w(B)=100%-31,4%=68,6%
Відповідь: w(B)=31,4%; w(O)=68,6%
Вправа 9* Аналізом установлено, що в цинковій руді масова частка цинк сульфіду ZnS становить 38,8%. Яку масу цинку можна добути з 1 т руди (втратами виробництва знехтувати)?
Відомо: w(ZnS)=38,8%, m(руди)=1 т
Знайти: m(Zn)-?
Розв'язування
І спосіб
1. З формули обчислення масової частки ZnS в сполуці руди знаходимо масу:
m(ZnS)=m(руди)•w(ZnS):100%=1 т • 38,8% : 100%=0,388 т=388 кг
2. З формули обчислення масової частки елемента в сполуці знаходимо масову частку елемента.
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, Mr(ZnS)=Ar(Zn)+Ar(S)=65+32=97
w(Zn)=Ar(Zn):M(ZnS)=65:97=0,67
3. формули обчислення масової частки елемента в сполуці знаходимо масу елемента:
m(Zn)=w(Zn)•m(ZnS)=0,67•388 кг=260 кг
ІІ спосіб
1. Масу ZnS знаходимо за допомогою пропорції. Те, що масова частка ZnS cтановить 38,8% означає, що
у 100 г руди міститься 38,8 г ZnS, а
в 1000000 г руди ― х г ZnS
100 г / 1000000 г = 38,8 г / х г, звідси за властивістю пропорції маємо:
х г • 100 г = 38,8 г • 1000000 г, тому
х = 38,8 г • 1000000 г : 100 г= 388000 г=388 кг
2. Знаходимо відносні молекулярні маси сполук.
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65,
Mr(ZnS)=Ar(Zn)+Ar(S)=65+32=97
3. Прирівняємо дві формули обчислення масової частки елемента в сполуці і виразимо масу цинку:
w(Zn)=Ar(Zn)/M(ZnS) і w(Zn)=m(Zn)/m(ZnS), тому
Ar(Zn)/M(ZnS)=m(Zn)/m(ZnS), звідси за властивістю пропорції маємо:
m(Zn)•M(ZnS)=Ar(Zn)•m(ZnS), тому
m(Zn)=Ar(Zn)•m(ZnS):M(ZnS)=65•388 кг : 97=260 кг
Відповідь: 260 кг
Вправа 10* Ферум оксид масою 40 г містить 28 г Феруму і 12 г Оксигену. Яка формула цього оксиду?
Відомо: m(FexOy)=40 г, m(Fe)=28 г, m(O)=12 г
Знайти: формулу FexOy-?
Розв'язування
1. Знаходимо масові частки Феруму і Оксигену в сполуці.
w(Fe)=m(Fe):m(FexOy)=28 г : 40 г=0,7, або 70%
w(О)=m(О):m(FexOy)=12 г : 40 г=0,3, або 30%
2. Знаходимо співвідношення атомів Феруму і Оксигену у сполуці як ділення числових значень масових часток хімічних елементів, які входять до складу даної сполуки, на їхні відносні атомні маси:
х:у=w(Fe)/Ar(Fe) : w(O)/Ar(O)=70/56 : 30/16=1,25:1,875
Якщо відношення між атомами виражене не цілими числами, тоді обираємо найменше із знайдених чисел (1,25), приймаємо його за одиницю і ділимо на нього решту чисел:
х:у=1,25/1,25 : 1,875/1,25 = 1:1,5
Приводимо до цілих чисел, домножуючи на 2:
х:у=(1•2):(1,5•2)=2:3
Відповідь: Fe2O3
Вправа 11* Унаслідок спалювання в кисні невідомого тривалентного металу масою 5,4 г утворився його оксид масою 10,2 г. Визнач металічний елемент.
Відомо: тривалентний метал Е, m(E)=5,4 г, m(Е2O3)=10,2 г
Знайти: метал Е-?
Розв'язування
1. Позначимо відносну атомну масу елемента Е через х, тобто Ar(E)=x.
Mr(Е2О3)=2•Ar(Е)+3•Ar(О)=2•х+3•16=2х+48
2. Прирівняємо дві формули обчислення масової частки елемента в сполуці і підставимо відповідні значення:
w(Е)=2•Ar(Е)/M(Е2О3) і w(Е)=m(Е)/m(Е2О3), тому
2•Ar(Е)/M(Е2О3)=m(Е)/m(Е2О3), маємо
2х/(2х+48)=5,4/10,2
Отримали алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його.
5,4•(2х+48)=2х•10,2
10,8х + 259,2=20,4х
20,4х-10,8х=259,2
9,6х=259,2
х=259,2:9,6
х=27, тобто Ar(E)=27 ― шуканим металічним елементом є Алюміній Al.
Відповідь: Аl