Інші завдання дивись тут...

© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене)
Поміркуйте
Пригадайте: речовини можуть бути молекулярної та немолекулярної будови. 
Речовини атомної будови мають у вузлах ґраток — окремі атоми, між якими існує ковалентний тип зв’язку.
Речовини молекулярної будови мають у вузлах ґраток — окремі молекули, між якими існує слабка міжмолекулярна взаємодія.
Як ви вважаєте, чим зумовлені відмінності фізичних властивостей молекулярних і немолекулярних речовин.
Відмінності фізичних властивостей молекулярних і немолекулярних речовин зумовлені їхньою внутрішньою будовою.
 
Досліджуємо, моделюємо, проектуємо
У додаткових джерелах знайдіть інформацію про фізичні властивості цукру, йоду, графіту та силіцій (IV) оксиду. Порівняйте їхні крихкість, температури плавлення, здатність розчинятися в різних розчинниках. Чи можна за цими властивостями класифікувати речовини в різні групи?
Речовина Крихкість

tпл.

Розчинність

у воді

Розчинність

у бензині

Будова

речовин

Цукор так 186°С гарна погана Молекулярна
Йод так 114°С погана гарна Молекулярна
Графіт так 4000°С ні ні Атомна
Силіцій (IV) оксид ні 1440°С ні ні Атомна
За цими властивостями можна класифікувати речовини в різні групи. Цукор і йод є речовинами молекулярної будови, а графіт і силіцій (IV) оксид — атомної будови.
 
Поміркуйте
Чому з-поміж усіх речовин запах мають лише речовини молекулярної будови? 
Речовини молекулярної будови за звичайних умов є леткими, тому мають запах.
 
Досліджуємо, моделюємо, проєктуємо
Уявіть, що у вас є зразок твердої речовини білого кольору. Запропонуйте кілька простих дослідів, за допомогою яких можна визначити, які кристалічні ґратки в цієї речовини. 
1. Розчинити зразок у воді або іншому розчиннику. Якщо речовина розчиняється, то вона має молекулярні кристалічні ґратки, а якщо ні  то атомні кристалічні ґратки.
2. Попробувати розплавити нагріванням. Якщо плавиться за невисокої температури, то речовина має молекулярні кристалічні ґратки, а якщо ні  то атомні кристалічні ґратки.
 
Вправа 398
За інформацією підручника, додаткових джерел і власними спостереженнями наведіть приклади твердих речовин, які під час нагрівання: 
а) розкладаються; Скло, смоли, бурштин, каучук, застиглий лак, клеї.
б) плавляться; Цукор, кухонна сіль, харчова сода, кварц, графіт.
в) сублімують. Йод, вуглекислий газ, нафталін.
 
Вправа 399
За наведеним описом визначте кристалічні ґратки речовин:
а) сірка є крихкою кристалічною речовиною жовтого кольору, яка не розчиняється у воді, tпл.= 112,8 °С; Молекулярні кристалічні ґратки.
б) карборунд (силіцій карбід SiC), tпл. = 2830 °С, за твердістю близький до алмазу; Атомні кристалічні ґратки.
в) за звичайних умов кисень — газ без кольору, смаку та запаху, малорозчинний у воді, tкип.= -218,7 °С, tпл.= -183 °С; Молекулярні кристалічні ґратки.
г) бром — червоно-бура рідина з різким запахом, легко випаровується tкип.= 59 °С; Молекулярні кристалічні ґратки.
д) сульфур (IV) оксид за звичайних умов — летка безбарвна рідина із задушливим запахом, tпл.= 16,8 °С, tкип.= 45 °С. Молекулярні кристалічні ґратки.
 
Вправа 400
Якими взаємодіями утримуються: 
а) атоми в молекулі; Ковалентним хімічним зв'язком.
б) молекули в молекулярному кристалі; Міжмолекулярними взаємодіями.
в) атоми в атомному кристалі? Ковалентним хімічним зв'язком.
 
Вправа 401
Поясніть, чому кварц SiO2 і вуглекислий газ СO2 мають різні фізичні властивості, попри подібний склад.
Кварц SiO2 є речовиною атомної будови, а вуглекислий газ СO2 — молекулярної будови, тому мають різні фізичні властивості.
 
Вправа 402
Випишіть окремо формули речовин із різними кристалічними ґратками в твердому стані: F2, СO2, Не, С (графіт), НВг, S8 (сірка), Н2, SiO2, O3.
Кристалічні ґратки
Молекулярні Атомні
F2, СO2, НВг, S8 (сірка), Н2, O3 Не, С (графіт), SiO2
Вправа 403
Чи можна замінити: а) силіцій (IV) оксид на карбон (IV) оксид для виготовлення скла; б) алмаз на графіт для виготовлення бурів для свердління? Обґрунтуйте свою відповідь. 
а) силіцій (IV) оксид на карбон (IV) оксид для виготовлення скла;
Ні, не можна замінити силіцій (IV) оксид на карбон (IV) оксид для виготовлення скла. Кварцовий пісок є речовиною з атомною кристалічною ґраткою, яка надає склу твердості й прозорості. А карбон (IV) оксид (вуглекислий газ) є речовиною з молекулярною кристалічною ґраткою, що не підходить для отримання скла, бо не має потрібних властивостей.
б) алмаз на графіт для виготовлення бурів для свердління?
Ні, не можна замінити алмаз на графіт для виготовлення бурів для свердління. Обидві речовини мають атомні кристалічні ґратки. Алмаз саме завдяки своїй надзвичайній твердості широко застосовуються в бурильних установках, а в графіті атоми Карбону розташовані шарами, що слабко сполучені один з одним, тому він м'який і не підходить для виготовлення бурів для свердління.
 
Вправа 404
За текстом параграфа проілюструйте взаємозв'язок між складом і фізичними властивостями речовин. Поясніть логічний ланцюг: хімічний склад —> хімічний зв'язок —> кристалічні ґратки —> фізичні властивості.
Хімічний склад речовини визначає з яких атомів вона утворена. Атоми з різною електронегативністю утворюють ковалентні полярні або ковалентні неполярні хімічні зв'язки. Тип зв’язку впливає на те, як атоми або молекули розташовані в просторі, утворюючи атомні або молекулярні кристалічні ґратки, а її тип у свою чергу визначає фізичні властивості речовини — твердість, температуру плавлення, розчинність тощо.

Карбон (IV) оксид СО2 → ковалентний хімічний зв'язок → молекулярні кристалічні гратки → крихкі, леткі, легкоплавкі, розчиняються у воді чи в інших розчинниках.

Силіцій (IV) оксид SiO2 → ковалентний хімічний зв'язок → атомні кристалічні гратки → надзвичайно тверді, нелеткі, тугоплавкі, не розчиняються в жодному розчиннику.

 
Вправа 405
Багато молекулярних речовин розчиняються у воді або інших органічних розчинниках. На відміну від них, речовини атомної будови не розчиняються в жодному. Чим, на вашу думку, це можна пояснити?
Молекулярні речовини складаються з окремих молекул, між якими діють слабкі міжмолекулярні сили, які під дією розчинника легко розриваються без затрати великої кількості енергії і молекули переходять у розчин. Атомні речовини (наприклад, алмаз, графіт, кварц) мають атомну кристалічну ґратку, в якій атоми з'єднані між собою сильними ковалентними зв’язками, для розірвання яких розчиннику необхідно затратити надзвичайно велику енергію, тому речовини атомної будови не розчиняються.

 

____________Видання 2021 року видання _________ 

§21 2021 БУДОВА ТВЕРДИХ РЕЧОВИН ТА ЇХНІ ВЛАСТИВОСТІ Лабораторний дослід № 1 Практична робота № 1

Контрольні запитання

Запитання 1

Назвіть спільні властивості твердих речовин. Це кристалічні речовини, в яких структурні одиниці розташовані в чіткому порядку, мають певну температуру плавлення, утворюють кристали певної форми.

 

Запитання 2

Чим відрізняються кристалічні речовини від аморфних? Аморфні речовини не мають чіткої просторової структури, а утворені з невпорядкованих частинок. На відміну від кристалічних речовин не мають постійної температури плавлення, а плавляться в широкому інтервалі температур і за внутрішньою будовою нагадують рідини, але не можуть текти; у розплавленому стані ім можна надати довільної форми.

Наведіть приклади кристалічних і аморфних речовин.

Кристалічні: кухонна сіль, йод, лід, кремній, алмаз ; аморфні: скло, бурштин, смоли.

 

Запитання 3

Що означає термін «кристалічні ґратки»? Кристалічні ґратки — це розташування у просторі атомів, молекул, йонів у певному порядку, які з'єднані уявними лініями.

 

Запитання 4

Які типи кристалічних ґраток розрізняють? Йонні, молекулярні, атомні, металічні.

 

Запитання 5

Які фізичні властивості характерні для речовин з кристалічними ґратками:
а) йонними;

Тверді, крихкі, мають високі температури плавлення і кипіння, нелеткі, тому не мають запаху, у твердому стані не проводять електричний струм, а в розплавах і розчинах проводять, більшість розчиняються у воді. 

б) молекулярними;

Мають невелику твердість, а звичайних умов перебувають у рідкому або газоподібному станах, крихкі, мають невисокі температури плавлення і кипіння, деякі з них сублімують (переходять з твердого стану у газоподібний, минаючи рідкий), леткі, тому мають запах, не проводять електричний струм (бо не мають вільних носіїв електричного заряду), розчинні (з полярним типом зв'язку) і нерозчинні (з неполярним типом зв'язку).

в) атомними?

Надзвичайно тверді, не крихкі, мають дуже високі температури плавлення і кипіння, нелеткі, тому не мають запаху, не пластичні, не проводять електричний стум (бо не мають вільних носіїв електричного заряду), не розчиняються у воді і в жодному розчиннику. 

 

6. Якими взаємодіями утримуються:

а) атоми в молекулі; Ковалентними зв'язками.

б) молекули в молекулярному кристалі; Силами міжмолекулярної взаємодії.

в) йони в йонному кристалі; електростатичними силами притягання.

г) атоми в атомному кристалі? Ковалентними зв'язками.

 

Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1

Наведіть по одному прикладу твердих речовин, які під час нагрівання:
а) розкладаються; Аргентум нітрат AgNO3.

б) плавляться; Кухонна сіль, залізо.

в) сублімують. Йод, вуглекислий газ, нафталін.

 

Вправа 2

Поясніть, чому кварц SiO2 і вуглекислий газ CO2 мають зовсім різні фізичні властивості, незважаючи на подібний склад. Будова речовини визначає її властивості. Кварц має атомні кристалічні ґратки, а вуглекислий газ  молекулярні.

 

Вправа 3

Із наведеного переліку CaBr2, O2 (тв.), СuO, Br2 (тв.), NaNO3, HCl (тв.), Fe2(SO4)3, CO2 (тв.), H2O (тв.). випишіть окремо формули речовин з кристалічними ґратками:

а) атомними;

б) йонними; CaBr2, СuO, NaNO3, Fe2(SO4)3.

в) молекулярними. O2 (тв.), Br2 (тв.), HCl (тв.), CO2 (тв.), H2O (тв.).

 

Вправа 4

Чому пластинка із силіцію або германію після сильного удару розлітається на шматки, а з олова або свинцю — тільки деформується? Поясніть, у якому випадку і чому відбувається руйнування хімічних зв’язків. Руйнування хімічних зв'язків відбувається у випадку пластинки із силіцію або германію, бо ці речовини з атомними кристалічними ґратками. Зсув атома зі свого місця в кристалі призводить до руйнування ковалентного зв'язку.

 

Вправа 5

Білий фосфор плавиться за 44 °С, а червоний фосфор — за значно вищої температури. Який висновок можна зробити щодо типів їхніх кристалічних ґраток? Мають різний тип кристалічних ґраток: білий фосфор  молекулярні кристалічні ґратки, а червоний  атомні.

 

Вправа 6

Карборунд (силіцій карбід SiC) має температуру плавлення 2830 °С і за твердістю близький до алмазу. Який тип його кристалічних ґраток? Атомні кристалічні ґратки.

 

Вправа 7

Ванілін — безбарвна кристалічна речовина з приємним запахом. Які кристалічні ґратки він має? Молекулярні кристалічні ґратки, бо є леткою речовиною.

 

Вправа 8

Деяка безбарвна речовина добре розчиняється у воді й має високу температуру плавлення. Висловте припущення щодо типу її кристалічних ґраток. Такі властивості мають речовини з йонними кристалічними ґратками.

Чи має ця речовина запах? Речовини з йонними кристалічними ґратками нелеткі, тому не мають запаху.

 


ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД №1.

Ознайомлення з фізичними властивостями речовин атомної, молекулярної та йонної будови

Характеристика Цукор Калій сульфат Силіцій (IV) оксид
Розчинність у воді

розчиняється

розчиняється не розчиняється
Здатність до плавлення

легкоплавкий

тугоплавкий тугоплавкий
Крихкість
крихкий крихкий не крихкий
Кристалічні ґратки молекулярні йонні атомні

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА №1.

Дослідження фізичних властивостей речовин з різними типами кристалічних ґраток: цукру, кухонної солі, порошку графіту.

Характеристика Цукор Кухонна сіль
Порошок графіту
Розчинність у воді розчиняється розчиняється не розчиняється
Здатність до плавлення легкоплавкий тугоплавка тугоплавкий
Крихкість крихкий крихка не крихкий
Кристалічні ґратки молекулярні йонні атомні

 

ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ

Дослідження фізичних властивостей речовин з різними типами кристалічних ґраток: води, кухонної солі, піску

Характеристика Лід Кухонна сіль
Пісок
Розчинність у воді розчиняється розчиняється не розчиняється
Здатність до плавлення легкоплавкий тугоплавка тугоплавкий
Крихкість крихкий крихка не крихкий
Кристалічні ґратки молекулярні йонні атомні

____________Видання 2016 року _________ 

§23 2016 БУДОВА ТВЕРДИХ РЕЧОВИН ТА ЇХНІ ВЛАСТИВОСТІ

Вправа 2

Визначте ступінь окиснення і валентність Карбону в алмазі та графіті. Ступінь окиснення 0 (прості речовини) і валентність IV.

Інші завдання дивись тут...