Хімія 7 клас - Попель П.П. - Академія 2015

Розділ 2 Кисень

21 Хімічні властивості кисню: реакції з простими речовинами. Оксиди

Матеріал параграфа допоможе вам:

> оцінити здатність кисню вступати в реакції з металами і неметалами;

> з’ясувати, що таке реакція сполучення і які сполуки називають оксидами;

> навчитися складати формули оксидів і називати ці сполуки.

Хімічні властивості кожної речовини виявляються в хімічних реакціях за її участю.

Кисень — один із найактивніших неметалів. Але за звичайних умов він реагує з небагатьма речовинами. Його реакційна здатність істотно зростає з підвищенням температури.

Реакції кисню з простими речовинами. Кисень взаємодіє (як правило — при нагріванні) з більшістю неметалів і майже з усіма металами.

Реакція з вуглецем (вугіллям). Відомо, що вугілля, нагріте па повітрі до високої температури, загоряється. Це свідчить про перебіг хімічної реакції речовини з киснем.

Основним продуктом згоряння вугілля є вуглекислий газ СО ₂. Вугілля — суміш багатьох речовин. Масова частка Карбону в ньому перевищує 80 %. Вважаючи, що вугілля складається лише з атомів Карбону, напишемо відповідне хімічне рівняння:

Вуглекислий газ може містити домішку чадного газу — продукту іншої реакції:

Прості речовини Карбону графіт і алмаз (їх узагальнена хімічна назва — вуглець) взаємодіють із киснем так само, як і вугілля.

Реакцію, в якій беруть участь кілька речовин, а утворюється одна, називають реакцією сполучення.

Реакція з воднем. Якщо газ водень, що утворюється під час відповідної реакції в пробірці й виходить у повітря через тонку газовідвідну трубку, підпалити, то він горітиме ледь помітним полум’ям. Єдиним продуктом такої реакції є вода. Це можна довести, помістивши над полум’ям скляну пластинку. На пій з’являтимуться краплинки води внаслідок конденсації водяної пари.

✵ Складіть рівняння реакції горіння водню.

Суміш водню з повітрям або киснем при підпалюванні вибухає.

Реакція із сіркою. Таке хімічне перетворення здійснює кожний, коли запалює сірник; сірка входить до складу голівки сірника. У лабораторії реакцію кисню із сіркою проводять у витяжній шафі. Невелику кількість сірки (мал. 61, а) нагрівають у залізній ложці. Речовина спочатку плавиться, а потім загоряється внаслідок взаємодії з киснем повітря і горить ледь помітним блакитним полум’ям (мал. 61, б). З’являється різкий запах продукту реакції — сірчистого газу (цей запах ми відчуваємо в момент загоряння сірника). Хімічна формула сірчистого газу — SО ₂, а рівняння реакції —

Якщо ложку із сіркою, що горить, помістити в посудину з киснем, то сірка горітиме яскравішим полум’ям (мал. 61, в), ніж на повітрі. Це й зрозуміло, бо чистий кисень, на відміну від повітря, містить лише молекули О ₂.

Мал. 61. Сірка (а) та її горіння на повітрі (б) й у кисні (в)

Реакція з магнієм. Раніше цю реакцію використовували фотографи для створення миттєвого потужного освітлення («магнієвий спалах») під час фотозйомки. У хімічній лабораторії відповідний дослід проводять так. Металевим пінцетом беруть магнієву стрічку і підпалюють на повітрі. Магній горить сліпучо-білим полум’ям (мал. 62). Внаслідок реакції утворюється біла тверда речовина — сполука Магнію з Оксигеном.

✵ Складіть рівняння реакції магнію з киснем.

Мал. 62. Магній (а) та його горіння на повітрі (б)

Реакція із залізом. Сильно розігріте залізо в чистому кисні горить. Дослід зі спалювання леза або сталевої пружинки є дуже ефектним. На пружинці закріплюють сірник (мал. 63). Потім пружинку затискують у лабораторних щипцях. Сірник спрямовують голівкою донизу і підпалюють. Коли полум’я досягне пружинки, її відразу переносять у склянку з киснем. Дно посудини заздалегідь засипають шаром піску, щоб на скло не потрапили краплі розплавленого металу. Пружинка згоряє в кисні, розкидаючи іскри на всі боки (це нагадує процес зварювання металу):

Мал. 63. Горіння сталевої пружинки в кисні

Формулу продукту реакції можна записати й так: FeO ∙ Fe ₂О ₃. Крапка між двома хімічними формулами означає, що це не суміш сполук Феруму, а одна, індивідуальна сполука. Її поширена назва — залізна окалина.

Реакція з міддю. Якщо нагрівати на повітрі мідну дротинку або пластинку з очищеною до блиску поверхнею, то побачимо поступову зміну її темно-червоного («мідного») кольору на темно-сірий. Такий колір мас плівка сполуки Купруму з Оксигеном, що утворюється на металі внаслідок реакції

Оксиди. Продуктами всіх реакцій, розглянутих у параграфі, є бінарні сполуки елементів з Оксигеном.

Сполуку, утворену двома елементами, одним із яких є Оксиген, називають оксидом.

Склад майже всіх оксидів відповідає загальній формулі Е _mО _n, у якій індекс т може набувати значень 1 або 2.

Кожний оксид має хімічну назву, а деякі — ще й традиційні, або тривіальні ¹, назви (табл. 3). Хімічна назва оксиду складається із двох слів. Першим словом є назва відповідного елемента, а другим — слово «оксид». Якщо елемент має змінну валентність, то він може утворювати кілька оксидів. Зрозуміло, що їхні назви мають відрізнятися. Для цього після назви елемента вказують (без відступу) римською цифрою в дужках значення його валентності в оксиді. Приклад такої назви сполуки: хром() оксид (читається «хром-три-оксид»).

Таблиця 3

Формули і назви деяких оксидів

У хімічних назвах оксидів відмінюється лише друге слово: магній оксиду, ферум(ІІІ) оксидом.

Якщо елемент виявляє змінну валентність, то оксид, у якому значення валентності цього елемента є для нього максимальним, називають вищим. Вищий оксид Карбону — сполука з формулою СО ₂.

ВИСНОВКИ

Кисень — хімічно активна речовина. Він взаємодіє з більшістю простих речовин. Продуктами таких реакцій є сполуки елементів з Оксигеном — оксиди.

Реакції, внаслідок яких із кількох речовин утворюється одна, називають реакціями сполучення.

¹ Слово походить від латинського trivialis — звичайний.

?

156. Чим різняться реакції сполучення і розкладу?

157. Виберіть серед наведених формул ті, що відповідають оксидам: О _2?

NaOH, Н ₂О, НСl, l ₂O ₅, ВаО.

158. Встановіть відповідність:

Формула оксиду

1) FeO;

2) Fe ₂O ₃;

3) Fe ₃O ₄;

Назва оксиду

а) ферум(ІІІ) оксид;

б) ферум(ІІ, III) оксид;

в) ферум(ІІ) оксид.

159. Дайте хімічні назви оксидам із такими формулами: NO, Ті ₂O ₃, Сu ₂O, Сl ₂O ₇, V ₂O _5, СrO ₃. Зважте на те. що елементи, які утворюють ці оксиди, мають змінну валентність.

160. Запишіть формули плюмбум(ІV) оксиду, хром(ІІІ) оксиду, хлор(І) оксиду, осмій(VІІІ) оксиду.

161. Допишіть формули простих речовин у схемах реакцій і складіть хімічні рівняння:

а) NO;    в) … + … —> Аl ₂O ₃;

б)… + … —> СаО;   г)… + … —> Li ₂O.

162. Назвіть усі можливі значення індексу n у загальній формулі оксидів Е _mO _n, якщо: а) m = 1; б) m = 2.

163. Обчисліть масову частку Оксигену в бор оксиді.

164. Дві колби заповнили киснем. В одній колбі спалили магній, узятий в надлишку, а в іншій — надлишок сірки. Під час горіння речовин посудини були герметично закриті. У якій колбі утворився вакуум? Відповідь поясніть.