Пригадаєте, використаєте
► У чому полягає суть періодичного закону?
Зі збільшенням зарядів ядер атомів періодично змінюється їхня електронна будова, що зумовлює періодичну зміну хімічного характеру елементів, значень їхньої валентності, складу і властивостей речовин.
► Які особливості будови газів є основою законів для цих речовин?
Гази відрізняються від рідких і твердих речовин тим, що їхні найменші частинки перебувають на дуже великих відстанях одна від одної. Цим зумовлене існування кількох законів для речовин у газуватому стані.
► За якими ознаками класифікують хімічні реакції?
Хімічні реакції класифікують за такими ознаками: кількість реактантів і продуктів реакції, тепловий ефект, зміна ступеня окиснення елементів.
Думаймо
Порівняйте електронну будову атомів хімічних елементів 2–го та 3–го періодів:
|
Період |
Групи |
|||||||
|
І |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
|
|
2
|
3Li |
4Ве |
5B |
6C |
7N |
8O |
9F |
10Ne |
|
2s1 |
2s2 |
2s22р1 |
2s22р2 |
2s22р3 |
2s22р4 |
2s22р5 |
2s22р6 |
|
|
3
|
11Na |
12Mg |
13Аl |
14Si |
15P |
16S |
17Cl |
18Ar |
|
3s1 |
3s2 |
3s23р1 |
3s23р2 |
3s23р3 |
3s23р4 |
3s23р5 |
3s23р6 |
|
У періодах із зростанням заряду ядра атома збільшується число електронів на зовнішньому енергетичному рівні від 1 до 8. У елементів третього періоду з'являється новий, третій енергетичний рівень, заповнення якого відбувається як і в елементів другого періоду, проте на відстані, дальшій від ядра.
Виконаймо вправу
Проілюструйте періодичність зміни хімічного характеру простих речовин зі збільшенням заряду ядер атомів, використавши наведений фрагмент періодичної таблиці, і поясніть цю зміну.
У межах періодів зі зростанням зарядів ядер атомів, збільшується число електронів на зовнішньому енергетичному рівні, зменшується радіус атома, а тому здатність віддавати електрони послаблюється, а приєднувати – посилюється. Цим пояснюється зміна металічних властивостей на неметалічні у межах одного періоду. Отже, металічний характер елементів і активність металів посилюються в періодах справа наліво, а неметалічний характер – зліва направо.
Розв’язуймо задачу
Обчисліть (усно) масу кальцію, що прореагував із бромом масою 80 г з утворенням кальцій броміду СаВг2 масою 100 г.
Виконаймо вправу
Перетворіть схему реакції, яка відбувається під час корозії міді, на хімічне рівняння:
2Cu + O2 + CO2 + H2O = (CuOH)2CO3.
Виконаймо вправу
Обчисліть об'єм кисню, який прореагує з нітроген (ІІ) оксидом об'ємом 4 л. (Усно.)
Відомо: V(NO)= 4 л
Знайти: V(O2)–?
Розв'язання
Складаємо рівняння реакції: O2 + N2 = 2NO
Співвідношення об’ємів реагуючих газів:
V(O2):V(NO)=1:2, тому V(O2)=V(NO):2=4 л : 2=2 л.
Відповідь: V(O2)=2 л.
Думаймо
Чи зміниться сумарний об'єм газів унаслідок реакції N2O → N2 + O2? Якщо зміниться, то як саме й у скільки разів?
За рівняння реакції 2N2O = 2N2 + O2 об’єми газів співвідносяться як 2:2:1, тому після реакції маємо разом 2 об'єми, а до реакції 3 об'єми (2+1=3). Отже загальний об'єм збільшиться в 1,5 разів (3:2=1,5).
Виконаймо вправу
До яких типів реакцій належать хімічні перетворення речовин, зображені на малюнку 5? Складіть відповідні хімічні рівняння.
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3. Реакція сполучення, екзотермічна, окисно–відновна.
2HgO = 2Hg + O2. Реакція розкладу, ендотермічна, окисно–відновна.
Думаймо
Чому всі хімічні реакції за участю простих речовин є окисно– відновними?
Ступінь окиснення елемента в простій речовині дорівнює нулю, а в продукті реакціі є додатнім або від'ємним числом. Отже, якщо в реакції бере участь проста речовина, то така реакція завжди є окисно–відновна.
Виконаймо вправу
Визначте окисник та відновник у реакції Мg+ S = МgS і запишіть відповідні терміни в наведені схеми:
схема окиснення Мg (відновник) – 2е– = Мg2+;
схема відновлення S (окисник) + 2е– = S2–.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Вправа 14
Охарактеризуйте зміну хімічної активності простих речовин хімічних елементів 2–3 періодів від Літію до Аргону. Поступовий чи періодичний характер має ця зміна? Кожний період починається з типового металічного елемента (лужного) і закінчується типовим неметалічним елементом (галогеном), тому в періодах хімічний характер елементів періодично повторюється.
Вправа 15
Назвіть відношення об'ємів водню і кисню в реакції між ними.
За рівняння реакції 2H2+ O2 = 2H2O об’єми газів співвідносяться як 2:1:2.
Вправа 16
Узгодьте хімічну реакцію з її типом (типами):
| Хімічна реакція | Тип реакції |
|
1) 2Na + Сl2= 2NaCl 2) 2PbO2= 2PbО + O2↑ 3) Fe2O3+ 2Аl = 2Fe + Аl2O3 4) СаО + СO2= СаСO3; |
а) сполучення б) розклад в) окисно–відновна
|
Відповідь: 1)—а), в); 2)—б), в); 3)—в), 4)—а).
Вправа 17
Перетворіть наведені схеми реакцій на хімічні рівняння:
а) 4P + 5O2 = 2P2O5;
б) 2Н3ВO3 = В2O3 + 3Н2O;
в) 2Аl + 3Н2SO4 = Аl2(SO4)3 + 3Н2;
г) 4FeО + O2 = 2Fe2O3;
д) 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2;
е) 3MnO2 + 4Аl = 3Mn + 2Al2O3.
Вправа 18
Складіть рівняння екзотермічної реакції літію із сіркою і позначте її тепловий ефект.
2Li + S = Li2S; ΔH<0
Вправа 19
Амоніак NН3 згоряє у кисні за наявності каталізатора з утворенням нітроген (ІІ) оксиду і пари. Складіть хімічне рівняння та визначте відношення об'ємів: а) газів–реактантів; б) газуватих продуктів реакції.
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
| а) V(NH3):V(O2)=4:5 | б) V(NO):V(H2O)=4:6 |
Вправа 20
Обчисліть об'єм хлору (н.у.), якщо його кількість речовини становить 0,02 моль. (Усно.)
Відомо: n(Cl2)=0,02
Знайти: V(Cl2)–?
Розв'язання
V = n(Cl2)•Vm = 0,02 моль • 22,4 л/моль = 0,448 л
Відповідь: 0,448 л.
Вправа 21
Чадний газ спалили в такому самому об'ємі кисню. Обчисліть об'ємні частки газів в отриманій суміші.
Відомо: V(CO)=V(O2)=V
Знайти: φ(CO)–?, φ(O2)–?
Розв'язання
Складаємо рівняння реакції: 2СO + O2 = 2CO2
Обчислюємо об’єм кисню за допомогою пропорції.
На 2 л CO витрачається 1 л O2,
на V л CO — х л O2;
х = V(О2) = 1 л • V л : 2 л = 0,5V л
V(CO):V(CO2)=2:2, тому V(CO2)=V(CO)=V
Обчислюємо залишок кисню, що не прореагував.
Vзалишок(O2)=V – 0,5V = 0,5V
Обчислюємо загальний об'єм суміші газів.
V(суміші) = V(CO2) + Vзалишок(O2) = V + 0,5V = 1,5V
Обчислюємо об'ємні частки газів в отриманій суміші.
Вправа 22
Після перетворення частини кисню на озон об'єм газів зменшився на 9 мл. Обчисліть об'єм озону, який утворився.
Розв'язання
Складаємо рівняння реакції: 3O2 = 2O3
За рівнянням реакції з 3 мл О2 утворюється 2 мл О3, тому зменшення об'єму становить 3 мл – 2 мл = 1 мл.
Обчислюємо об’єм озону, що утворився, за допомогою пропорції.
При зменшенні об'єму на 1 мл утворюється 2 мл O3;
при зменшенні об'єму на 9 мл – х мл O3.
х = V(О3) = 9 мл • 2 мл : 1 мл = 18 мл