Вправа 147
Складіть формули оксидів. Які з них є основними, а які — кислотними?
Калій оксиду K2O — основний оксид;
фосфор (ІІІ) оксид P2O3 — кислотний оксид;
аргентум (1+) оксид Ag2O — основний оксид;
ферум (2+) оксид FeO — основний оксид;
хлор (ІV) оксид ClO2 — кислотний оксид;
нітроген (V) оксид N2O5 — кислотний оксид;
сульфур (VІ) оксид SO3 — кислотний оксид;
ванадій (V) оксид V2O5 — кислотний оксид.
Вправа 148
Складіть формули гідроксидів. Підкресліть формули лугів.
Калій гідроксид KOH, магній гідроксид Mg(OH)2, станум (2+) гідроксид Sn(OH)2, хтом (3+) гідроксид Cr(OH)3, купрум (2+) гідроксид Cu(OH)2, барій гідроксид Ba(OH)2.
Вправа 149
Виписали окремо формули оксидів: а) кислотних; б) основних. Для оксидів, які можуть реагувати з водою, склали рівняння реакцій, для інших — склали формули відповідних кислот або основ.
|
а) кислоті оксиди |
б) основні оксиди | ||
|
Формули
|
Рівняння реакцій з водою або формули кислот |
Формули
|
Рівняння реакцій з водою або формули основ |
| P2O5 | P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 | Na2O | Na2O + H2O = 2NaOH |
| CO2 | CO2 + H2O = H2CO3 | CrO | Cr(OH)2 |
| SO3 | SO3 + H2O = H2SO4 | BaO | BaO + H2O = Ba(OH)2 |
| SO2 | SO2 + H2O = H2SO3 | Cu2O | CuOH |
| SiO2 | H2SiO3 | Li2O | Li2O + H2O = 2LiOH |
| Mn2O7 | Mn2O7 + H2O = 2HMnO4 | MnO | Mn(OH)2 |
| N2O5 | N2O5 + H2O = 2HNO3 |
CuO
|
Cu(OH)2
|
| SnO2 | H2SnO3 | ||
| I2O5 | I2O5 + H2O = 2HIO3 | ||
Вправа 150
Доповніть схеми реакцій і назвіть продукти реакцій:
a) Li2O + Н2O = 2LiOH — літій гідроксид;
б) SO2 + Н2O = H2SO3 — сульфітна кислота;
в) BaO + Н2O = Ва(ОН)2 — барій гідроксид.
Вправа 151
Унаслідок взаємодії кальцій оксиду (негашеного вапна) з водою утворюється кальцій гідроксид (гашене вапно). Під час реакції виділяється так багато теплоти, що вода може закипіти. Цю реакцію використовують у хімічних грілках для розігрівання їжі або напоїв в одноразових пакетах. Складіть рівняння цієї реакції.
CaO + H2O = Ca(OH)2
Вправа 152
3а моделями речовин склали хімічні рівняння.
| SO3 + H2O = H2SO4 | Na2O + H2O = 2NaOH | CaO + H2O = Ca(OH)2 |
Вправа 153 Походження назв хімічних елементів
Оксос у перекладі з грецької означає «кислий», гідро — «вода», а генеа — «народжую». Як ви вважаєте, чому Лавуазьє запропонував назви для хімічних елементів Оксиген і Гідроген відповідно?
Багато елементів називалися з урахуванням їхніх властивостей або властивостей речовин, які вони утворюють.
Антуан Лавуазьє запропонував назви цих елементів з урахуванням їхніх властивостей, які він спостерігав. Він назвав Оксиген — від оксос — кислий і ген — народжувати, тобто «той, що народжує кислоти», що відображало тодішнє хибне припущення, що кисень входить у склад всіх кислот. Гідроген — від гідро — вода і ген — народжувати, тобто «той, що народжує воду», бо помітив, що при згорянні цього газу утворюється вода.
Вправа 154
Розчин, що утворився внаслідок розчинення газуватого оксиду у воді, змінює забарвлення лакмусу на червоне. Припустить, які це гази могли бути.
Це могли бути гази, що утворюють газуваті кислотні оксиди (наприклад, вуглекислий газ CO2, сульфур (IV) оксид SO2, нітроген (IV) оксид NO2). Продуктами сполучення кислотних оксидів з водою є кислоти, саме вони змінюють забарвлення лакмусу на червоне.
Вправа 155
Речовини групи антоціанів називають «природними хамелеонами» через те, що за наявності кислот і лугів вони змінюють забарвлення. На світлині зображено різне забарвлення екстракту із червоноголової капусти. Ґрунтуючись на інформації щодо забарвлення різних індикаторів, зробіть висновок про наявність кислоти або лугу в різних частинах склянки.
Колір антоціану червоноголової капусти залежить від середовища: у кислому — червоний, а в лужному — зелений. Отже, у верхній частині склянки, що забарвлена в червоний колір, міститься кислота, а в нижній частині склянки, що забарвлена в зелений колір — луг.
Колір антоціану червоноголової капусти в харчовій соді, що є кислою сіллю, набуває синього кольору.
Вправа 156
Більшість індикаторів для виявлення кислот і основ, які використовують у хімічних дослідженнях, є двокольоровими, тобто за надлишку кислоти молекули індикатору виявляють один колір, а за надлишку лугу — інший. У проміжних умовах у розчині «співіснують» обидві форми індикатору, і ми бачимо змішаний колір. Висловіть гіпотезу щодо забарвлення в розчинах кислот і основ таких індикаторів: бромкрезоловий зелений і метиловий зелений.
Назва бромкрезоловий зелений містить у назві слово "зелений", що є кольором змішаного забарвлення, а саме жовтого і синього, тому забарвлення індикатора в розчинах кислот може бути жовтим, а в розчинах основ — синім.
Назва метиловий зелений містить у назві слово "зелений", що є кольором змішаного забарвлення, а саме жовтого і синього, тому забарвлення індикатора в розчинах кислот може бути жовтим, а в розчинах основ — синім.
Вправа 157
Як ви вважаєте, чи можна знайти в природних умовах фосфор (V) оксид, сульфур (VІ) оксид і натрій оксид? Відповідь поясніть.
Ці оксиди (P2O5, SO2 чи Na2O) є настільки хімічно активними, що за звичайних умов реагують з водою чи водяною парою, утворюючи кислоти (ортофосфатну H3PO4, сульфітну H2SO3) чи луг (NaOH). Ось чому їх знайти в природних умовах не можна.
Вправа 158
Деякі оксиди використовують як осушувачі для зневоднення газів і деяких неводних рідин. На якому принципі ґрунтується дія оксидів як осушувачів? Які оксиди можна так застосовувати й чому саме їх?
Дія оксидів як осушувачів ґрунтується на здатності таких оксидів взаємодіяти з водою, утворюючи стійкі сполуки (кислоти або основи), але не взаємодіяти з газом чи рідиною, що містить воду як домішку. У якості осушувачів використовується фосфор (V) оксид P2O5 для осушування сірководню (H2S), сірковуглецю (CS2), метану (CH4) і зневоднення кислот, а також кальцій оксид СаО для осушення благородних газів і зневоднення спиртів.
Вправа 159
Термін «індикатор» широко вживається в різних галузях науки й техніки: індикатор електрики, світловий індикатор, екологічний індикатор тощо. Дізнайтеся переклад із латини слова indicator і поясніть широковживаність цього терміна.
Слово "індикатор" походить від латинського indicator, що означає вказувати, оголошувати, називати. Іншими словами інформувати про стан чи зміни, надаючи візуальну, звукову чи іншу інформацію. Так, індикатор в хімії — це речовина, що змінює свій колір в різних середовищах, індикатор електрики — прилад для визначення електричних параметрів, світловий індикатор — це візуальний інформативний елемент, екологічний індикатор — це знак або маркування.
НАВЧАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ № З
«Виявлення кислот і лугів у розчинах»
Обладнання: штатив із пробірками.
Речовини: дистильована вода, розчини питної соди, кухонної солі, столовий оцет, розбавлені розчини кислот і лугів, розчини (або індикаторні папірці) лакмусу, метилоранжу, фенолфталеїну (спиртовий розчин), універсального індикатора.
Визначаємо ризики
Які небезпечні та проблемні ситуації можуть статися під час роботи із цими реактивами? Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки?
Кислота чи луг можуть потрапити на шкіру, в очі або на одяг і спричинити хімічні опіки. У разі потрапляння цих речовин на шкіру чи в очі, потрібно негайно промити уражену ділянку великою кількістю проточної води.
Дослід 1
Перша серія пробірок. Додаємо індикатор лакмус.
| Номер пробірки | 1 | 2 | 3 |
| Речовина в пробірці | луг | кислота | вода |
| Колір індикатора | синій | червоний | фіолетовий |
Друга серія пробірок. Додаємо індикатор метилоранж.
| Номер пробірки | 1 | 2 | 3 |
| Речовина в пробірці | луг | кислота | вода |
| Колір індикатора | жовтий | червоний | оранжевий |
Третя серія пробірок. Додаємо індикатор фенолфталеїн.
| Номер пробірки | 1 | 2 | 3 |
| Речовина в пробірці | луг | кислота | вода |
| Колір індикатора | малиновий | безбарвний | безбарвний |
Четверта серія пробірок. Додаємо індикатор універсальний.
| Номер пробірки | 1 | 2 | 3 |
| Речовина в пробірці | луг | кислота | вода |
| Колір індикатора | синьо-фіолетовий | червоний | жовто-зелений |
Дослід 2
Додаємо індикатор лакмус.
| Номер пробірки | 1 | 2 | 3 |
| Речовина в пробірці | кухонна сіль | питна сода | столовий оцет |
| Колір індикатора | фіолетовий | синій | червоний |
|
Висновок щодо наявнос- ті кислоти чи лугу |
відсутні | луг | кислота |
Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання
1 Чи можна виявити кислоту фенолфталеїном? Фенолфталеїном не можна виявити кислоту, бо індикатор не змінює свого кольору в розчині кислоти.
2 За результатами дослідження зробіть висновок: яким/якими індикаторами зручніше користуватися для виявлення:
а) кислот: лакмус, метилоранж, універсальний індикатор;
б) лугів: лакмус, метилоранж, фенолфталеїн, універсальний індикатор.
3 Чому в цьому дослідженні рекомендовано використовувати саме дистильовану воду? Чи можна її замінити на водопровідну воду або покупну воду в пляшках? У хімічних дослідженнях рекомендовано використовувати саме дистильовану воду, бо вона є хімічно чистою речовиною, що не містить домішків інших речовин, які можуть змінювати колір індикаторів. Її не можна замінити на водопровідну або покупну воду в пляшках, оскільки така вода містить домішки інших речовин, що може істотно впливати на достовірність результів досліджень.
4 Зважаючи на відомі вам якісні реакції (на озон і йод), поясни чи є зміна забарвлення індикаторів якісною реакцією. Зміна забарвлення індикаторів є якісною реакцією, оскільки вона дозволяє візуально визначити наявність певних кислот або лугів у розчині за допомогою їх спільної властивості: змінювати колір індикатора в певному середовищі.
Якісні реакції — це хімічні реакції, що супроводжуються видимими змінами, такими як зміна кольору, утворення осаду чи виділення газу, і дозволяють ідентифікувати певні йони чи сполуки.
Рефлексуємо
• Що нового ви дізналися під час цього дослідження?
Я дізнався (-лася), як за допомогою різних індикаторів можна виявити кислоту або луг в розчині. А також, що фенолфталеїном не можна виявити кислоту.
• Де вам можуть знадобитися вміння, яких ви набули?
Ці вміння можуть знадобитися в побуті під час роботи із засобами побутової хімії, аналізі складу ґрунту на присадибній ділянці.
НАВЧАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ № 4
«Виявлення кислот і лугів у побутових хімікатах природними індикаторами»
Обладнання: одноразові стаканчики, ніж, лійка, фільтр (можна використати паперові рушники, фільтр для кавоварки тощо).
Речовини та матеріали: буряк, червоноголова капуста, квітки з яскравими пелюстками, зразки засобів побутової хімії та харчових продуктів.
Визначаємо ризики
У дослідженні передбачено дії із засобами побутової хімії. Вивчіть етикетки на пляшках (упакуванні) та визначте небезпечні та проблемні ситуації, що можуть статися під час роботи із цими реактивами. Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки?
Під час роботи із цими реактивами кислота чи луг можуть потрапити на шкіру, в очі або на одяг і спричинити хімічні опіки. У разі потрапляння цих речовин на шкіру чи в очі, потрібно негайно промити уражену ділянку великою кількістю проточної води.
Хід дослідження
1. Готуємо природний індикатор з буряка.
2. Випробовуємо отриманим індикатором наявні у нас зразки.
3. Результати досліджень фіксуємо в таблиці.
|
Номер пробірки |
Речовина/суміш для випробування |
Колір індикатора |
Висновок щодо наявності кислоти чи лугу |
| 1 | Розчин лимонної кислоти | рожевий | кислота |
| 2 | Розчин харчової соди | жовтий | луг |
| 3 | Пральний порошок | жовтий | луг |
| 4 | Мильний розчин | жовтий | луг |
| 5 | Лимонний сік | рожевий | кислота |
| 6 | Кефір | рожевий | кислота |
| 7 | Сік квашеної капусти | рожевий | кислота |
| 8 | Засіб чищення скла | рожевий | кислота |
Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання
1 Чи придатний використаний вами природний індикатор для виявлення кислот і лугів?
Природний індикатор, приготовлений із буряка, придатний для виявлення кислот і лугів, бо змінює своє забарвлення однаково: рожевий колір стає в розчинах кислот, жовтий — лугів.
2 Порівняйте свої результати з результатами дослідження ваших однокласників / однокласниць.
Результати практично однакові, бо випробовували однакові зразки побутової хімії і харчових продуктів природним індикатором, виготовленим із буряка.
Рефлексуємо
• Що нового ви дізналися під час цього дослідження?
Я дізнався (-лася) як можна власноруч виготовити природні індикатори і випробувати ними зразки засобів побутової хімії і харчових продуктів на наявність в них кислоти або лугу.
• Де вам можуть знадобитися вміння, яких ви набули?
Ці вміння можуть знадобитися в побуті під час роботи із засобами побутової хімії, а також під час приготування страв.