Химия 11 класс
методическая разработка по химии (11 класс)

Урок химии в 11-м классе на тему "Дисперсные системы"

На прошлом уроке мы рассматривали взаимодействие между отдельными атомами, приводящее к их соединению в молекулы, образованные относительно небольшим числом атомов.

Состояние материи – химическое вещество – появляется, когда соединяется много частиц: атомов, молекул, ионов. Характер связи между ними имеет свои специфические черты.

Мы живем в мире дисперсных систем. Посмотрите внимательно вокруг себя. Туман, пыль, снег – все это не только случайные маленькие неприятности, но и примеры дисперсных систем.

Большинство веществ окружающего нас мира, составляющих ткани живых организмов, гидросферу, земную кору и недра, космическое пространство часто представляют собой вещества в раздробленном, или, как говорят, дисперсном, состоянии. Диспергирование означает раздробление. Поэтому цель нашего сегодняшнего урока – составить представление о дисперсных системах, их месте в природе и жизни человека, научиться характеризовать их свойства, объяснять причины большей или меньшей устойчивости.

Итак, что же такое ДС? (Презентация. Слайд 3)

Диспе́рсная систе́ма – это смесь, состоящая как минимум из двух веществ, которые совершенно или практически не смешиваются друг с другом и не реагируют друг с другом химически.

ДС включает в себя два обязательных компонента – это дисперсионная среда, в объеме которой распределены частицы (дисперсная фаза), которые могут быть твердыми, капельками жидкости или пузырьками газа.

Наибольшее значение в практике имеют ДС, в которых средой являются вода или другие жидкости, о них мы и поговорим подробнее.

Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором (дисперсионная среда). (Запись в тетради)

Посмотрите на табл. 1 стр. 37. Составьте схему, отражающую виды ДС на основе таблицы, укажите размер частиц в каждой ДС. Давайте сравним ваши записи, сравним полученные результаты. (Слайд 4)

Истинные растворы, в которых в-во раздроблено до мельчайших частиц (молекул или ионов) размерами менее 1 нм, мы изучали ранее, поэтому сегодня сосредоточим внимание на других ДС.

Тонкодисперсные системы с размером частиц 1–100 нм. также называют коллоидными системами (растворами) или золями(Слайд4). В зависимости от природы дисперсионной среды, золи подразделяют на твердые золи, аэрозоли (золи с газообразной дисперсионной средой) и лиозоли (золи с жидкой дисперсионной средой).

Используя таблицу учебника, выделите отличительные черты коллоидных растоворв.

Предполагаемый ответ: Коллоидные частицы настолько малы, что не задерживаются обычными фильтрами, не оседают под действием силы тяжести.

Учитель: Коллоидные системы (коллоиды, др.-греч. ) – дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами – взвесями и эмульсиями. Коллоидные частицы (мицеллы) не видны в обычный микроскоп, содержат 103–109 атомов, они крупнее молекул, но простым глазом их увидеть все же нельзя, т.е. по виду растворы не различимы (Слайд 5). Но такая необходимость возникает в практической деятельности. Как же отличить коллоидный раствор от истинного?

Коллоидные растворы можно распознать, если осветить их фонарем сбоку: они кажутся мутными (Слайд 6). Мелкие частицы, входящие в состав коллоидного раствора, становятся видимыми, так как рассеивают свет ("эффект Тиндаля"). Размеры и форму каждой частички определить нельзя, но все они в целом дадут возможность проследить путь света. Причем, в зависимости от величины коллоидных частиц, луч света может быть параллельным, а может иметь форму конуса (т.н. “конус Тиндаля”).

Учащиеся уточняют и дополняют схему, составленную по табл. 1стр. 37 учебника.

Учитель: Из физики вы знаете, что частицы в растворе находятся в непрерывном движении. Почему при взаимных столкновениях коллоидные частицы не слипаются? Найдите ответ на вопрос на стр. 40 учебника.

Предполагаемый ответ: Коллоидные частицы (мицеллы) не слипаются, т.к. адсорбируют на своей поверхности заряженные частицы. Частицы с одноименными зарядами взаимно отталкиваются и поэтому не слипаются.

Учитель:

• Положительный заряд имеют гранулы гидроксидов Fe(OH)3, Al(OH)3, Cr(OH)3, Ti(OH)3 и др.
• Отрицательный заряд имеют гранулы некоторых гидроксидов, оксидов MnO2, SnO2, SiO2, золи кремниевой кислоты, сульфидов As2S3, PbS и других, коллоиды серы S и высокодисперсных металлов Au, Ag, Pt, а также глинистые коллоиды и гуминовые кислоты почвы.

Можно ли искусственно вызвать слипание частиц коллоидного раствора? Как и для чего это можно сделать?

Предполагаемый ответ: При кипячении происходит десорбция ионов, частицы укрупняются и осаждаются – идет коагуляция коллоида. К таким же последствиям приводит и приливание электролита.

Учитель: Объясните, почему?

Предполагаемый ответ: Коллоидные частицы теряют заряд, начинают укрупняться и оседают. Пример – створаживание молока.

Если учащиеся затрудняются с ответом, учитель рекомендует обратиться к разделу “Знаете ли вы, что…” на стр. 40.

Учитель: Некоторые золи при осаждении увлекают за собой жидкую фазу (иногда даже полностью), образуя с водой общую массу. Подобные осадки называются гелями, или студнями. Чтобы было легче представить себе, что такое гель, приведем примеры бытовых гелей – желе, мармелад, яичный белок, студень.

Гелями могут быть дисперсные системы с жидкой и газообразной дисперсионной средой. Гели обладают одновременно свойствами жидкости и твердого тела. Как жидкости, гели текучи и пластичны, хотя они могут сохранять форму, как твердые тела, и могут быть сравнительно прочны и упруги. Эти свойства гелей обусловлены существованием в них пространственной сетки, образованной частицами дисперсной фазы, связанными между собой силами различной природы. Состояние жидкости в гелях непрочное. Они сравнительно легко изменяют свой объем при поглощении или отдаче дисперсионной среды. С течением времени из геля самопроизвольно выделяется жидкая фаза и объем геля уменьшается. Это явление называется синерезисом, или старением геля. (Запись в тетради).

Стекловидное тело, заполняющее всю внутренность глаза, хрусталик и роговая оболочка – это гели (полимерный компонент – белки). (Слайд 7). При старении геля хрусталика происходит его помутнение, выделение частиц золя, человек видит предметы размытыми (катаракта).

Рубиновые стекла, аморфные минералы, образовавшиеся в водных растворах и содержащие переменное количество воды, относятся к твердым гелям.

Драгоценный камень агат SiО2•nН2О – типичный твердый минеральный гель, встречающийся в отложениях теплых источников, образуется так же в результате синерезиса (Слайд 8).

Мы достаточно подробно рассмотрели коллоидные р-ры, теперь давайте поговорим о грубодисперсных системах (слайд 9).

Какие виды ДС относятся к грубодисперсным? (Слайд 9)

Вспомните определение ДС.

На схеме мы видим два сосуда с ДС, дисперсионная среда в них – жидкость, дисперсная фаза в первом случае – жидкая, во втором – твердое в-во. В случае двух несмешивающихся жидкостей мы имеем эмульсию, в случае жидкости и нерастворимого в ней твердого в-ва – суспензию. Перед вами – примеры грубодисперсных систем (слайд 10).

Каков размер частиц в грубодисперсных системах и как это отражается на их свойствах, например, устойчивости?

Предполагаемый ответ: размер частиц более 100 нм это обеспечивает возможность расслаиваться. Например, оседание взвеси ила в речной воде, отстаивание сливок на молоке.

Посмотрите на составленные вами схемы. Закрыв тетрадь, воспроизведите информацию.

Выполните задания: (Слайд 11)

1. Превратите крупную австралийскую птицу – страуса, в жидкость со взвешенными в ней частицами другой жидкости.(Эму – эмульсия.)
2. Как превратить атолл Роз в газ со взвешенным в нем мельчайшими частицами?(Роз – аэрозоль.)
3. Название какого раствора начинается с самой низшей школьной оценки?(Коллоидный – кол.)
4. Из названий степного грызуна и города – областного центра черноземной зоны России составьте название жидкости со взвешенными в ней твердыми частицами.(Суслик, Пенза – суспензия)

Вы усвоили, что такое дисперсные системы, какие они бывают.

Чего не хватает в ваших ответах? Правильно, ваши ответы необходимо дополнить примерами дисперсных систем. Это мы сейчас и будем делать. Вам предстоит просмотреть слайды с изображениями, выполнить предложенное задание и оформить результаты наблюдений в наиболее удобной для этого форме. (Слайды 13–20) Наиболее удобная для сравнения форма – таблица. Предложите, как она должна выглядеть (слайд 12).

Назовите ДС, представленные на слайде. Что в них общее? (по каждому слайду)

Ведется демонстрация слайдов. При ответах учитель обращает внимание на необходимость использования в речи терминов “ дисперсионная среда, дисперсная фаза”, на количество различных сочетаний среда – фаза по агрегатным состояниям, предлагает подумать, как это можно оформить графически.

Пример оформления таблицы:

Сравним результаты (Слайд 21).

Учитель: Чем же обусловлено многообразие дисперсных систем?

Предполагаемый ответ: Многообразие дисперсных систем обусловлено тем, что образующие их среды и фазы могут находиться в любом из трех агрегатных состояний.

Познакомившись с многообразием ДС, вспомним явления, которые происходят с ними, т.к. они нередко встречаются в окружающей нас действительности и их необходимо учитывать при использовании ДС.

Учащиеся должны назвать: эффект Тиндаля, синерезис, коагуляцию коллоидов, расслаивание эмульсий и суспензий.

Учитель: еще одно важное св-во ДС – вещество в дисперсном состоянии стремится поглотить другие вещества. Подумайте и приведите пример всем известного вещества из домашней или нашей школьной аптечки, которое в мелкодисперсном состоянии (суспензия) применяется при отравлениях. (активированный уголь)

Для проверки усвоения материала проводится тест “Дисперсные системы”

Итог урока:Учитель: Охарактеризуйте место ДС в природе и жизни человека.

Предполагаемый ответ: ДС занимают огромное место в жизни природы в целом и человека в частности. Образно говоря, мы живем в мире ДС и состоим из них. (Запись в тетради как итог урока.)

Домашнее задание (Слайд 30).Прочтите параграф 10 “Дисперсные системы” с 35–36, с 39–41, вопросы 10–13.

1. Ответьте на вопросы 10–13
2. *Подготовьте сообщения “Дисперсные системы вокруг нас”.

Задание 1

 Проверь свои знания.

 Допишите определения.

*Вещества, растворы которых проводят электрический ток, называют …

*Процесс распада электролита на ионы называют …

*Вещества, растворы которых не проводят электрический ток, называют …

*Отношение числа частиц, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных частиц называют …

Задание 2

Проверь свои знания.

Дополните схему.

ЭЛЕКТРОЛИТЫ

(по степени электролитической диссоциации)

                                    ↓                                                         ↓

Задание 3

Проверь свои знания.

Заполните таблицу.

1. 1. Составьте сокращённое ионное уравнение упомянутой в тексте реакции между гидроксидом кальция и соляной кислотой.

2. Объясните, почему эту реакцию используют для повышения рН воды.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

В пищевой промышленности используется пищевая добавка Е526, которая представляет собой гидроксид кальция Ca(OH)2. Она находит применение при производстве: фруктовых соков, детского питания, маринованных огурцов, пищевой соли, кондитерских изделий и сладостей.

Получение гидроксида кальция в промышленном масштабе возможно путём смешивания оксида кальция с водой, этот процесс называется гашение.

Широкое применение гидроксид кальция получил в производстве таких строительных материалов, как белила, штукатурка и гипсовые растворы. Это связано с его способностью взаимодействовать с углекислым газом CO2, содержащимся в воздухе. Это же свойство раствора гидроксида кальция применяется для измерения количественного содержания углекислого газа в воздухе.

Полезным свойством гидроксида кальция является его способность выступать в роли флокулянта, очищающего сточные воды от взвешенных и коллоидных частиц (в том числе солей железа). Он также используется для повышения рН воды, так как природная вода содержит вещества (например, кислоты), вызывающие коррозию в сантехнических трубах.

2. 1. Составьте сокращённое ионное уравнение упомянутой в тексте реакции между сульфитом натрия и серной кислотой.

2. Объясните, почему такая реакция возможна.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Диоксид серы — это очень распространённая добавка, используемая в пищевой промышленности. На этикетках её можно обнаружить как E220, а сам консервант образуется в результате сжигания серы. Данное вещество можно встретить почти везде: фрукты и овощи (консервированные, сушёные, замороженные). Чтобы избавиться от плесени и грибка с целью обеззараживания складов, погребов, теплиц, иногда используют окуривание помещений сернистым газом (оксид серы(IV)). Для этого в помещении поджигают серу. Однако сернистый газ для обработки погреба можно получить взаимодействием сульфита натрия с раствором серной кислоты. Иногда для этих целей смешивают сульфит кальция с раствором соляной кислоты.

3. 1. Составьте сокращённое ионное уравнение реакции нитрата серебра с соляной кислотой.

2. Объясните, почему эту реакцию используют для обнаружения ионов серебра.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Ещё в конце XVIII века врачи-алхимики открыли лечебные противовоспалительные свойства ляписа (нитрата серебра). Они получали его растворением металлического серебра в концентрированной азотной кислоте. До сих пор ляпис встречается в аптеках как антисептическое средство в виде мазей, растворов и ляписного карандаша для прижигания ранок от нагноения.

Нитрат серебра используют также в процессе получения высококачественных зеркал. При этом для получения очищенного от примесей нитрата серебра используют обработку его растворов цинковыми стружками.

Для обнаружения нитрата серебра и проверки подлинности серебряных изделий используют раствор соляной кислоты. И, наоборот, ионы серебра являются реактивом на ионы хлора.

4. 1. Составьте сокращённое ионное уравнение взаимодействия раствора карбоната натрия и углекислого газа.

2. Объясните, почему возможна такая реакция.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Пищевая сода (гидрокарбонат натрия) используется в медицине, кондитерской промышленности, в быту. Образуется пищевая сода при пропускании избытка углекислого газа через раствор гидроксида натрия. В домашних условиях гидрокарбонат натрия, «гашёный уксусом», добавляют в тесто для мягкости и пышности готовых изделий. В промышленности пищевую соду получают из карбоната натрия, действуя на его раствор избытком оксида углерода(IV).

5. 1. Составьте сокращённое ионное уравнение реакции алюминия с раствором соляной кислоты.

2. Объясните, какие свойства алюминия позволяют ему реагировать с кислыми продуктами.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Алюминиевая посуда — довольно частый предмет даже на современных кухнях. Основным достоинством этого металла является образование на поверхности тонкой, но прочной оксидной плёнки, противодействующей разрушению посуды и увеличивающей срок её полезного использования. Благодаря защитному слою еда сохраняет свой вкус. В то же время недостатки алюминиевой посуды вполне очевидны. Этот материал легко поддаётся как механическому повреждению, так и разрушению под воздействием кислот и щелочей, может вступать в активную реакцию с кислыми или щелочными продуктами, высвобождая достаточно большое количество вредных для здоровья ионов металла. Поэтому категорически запрещается использовать посуду из алюминия для приготовления блюд с уксусом, томатом, кислыми фруктами и ягодами, молочными продуктами и маринадов. К тому же нельзя использовать эту посуду для длительного хранения любых продуктов и блюд, в том числе воды.

6. 1. Составьте сокращённое ионное уравнение реакции гидроксида аммония с серной кислотой.

2. Объясните, почему гидроксид аммония может служить регулятором кислотности.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Гидроксид аммония, или аммиачная вода, используется в химической промышленности в процессе получения аммонийных солей, использующихся в сельском хозяйстве в качестве азотных удобрений, например, аммиачная селитра (нитрат аммония). В пищевой промышленности гидроксид аммония применяется в качестве регулятора кислотности и эмульгатора E527.

Эмульгатор E527 чаще всего используют в составе продуктов питания, содержащих какао-порошок или масло. Это могут быть сладости, шоколадные конфеты или карамель, выпечка и другие кондитерские изделия.

7. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции между гидроксидом кальция и сульфатом железа(II), о которой говорилось в тексте.

2) Объясните, почему эту реакцию используют для очистки воды.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Гидроксид кальция Са(ОН)2 относится к наиболее используемым в быту и промышленности неорганическим соединениям. Получение гидроксида кальция в промышленном масштабе возможно путём смешивания оксида кальция с водой, этот процесс называется гашением.

Широкое применение гидроксид кальция получил в производстве таких строительных материалов, как белила, штукатурка и гипсовые растворы. Это связано с его способностью взаимодействовать с углекислым газом CO2, содержащимся в воздухе. Это же свойство раствора гидроксида кальция применяется для измерения количественного содержания углекислого газа в воздухе.

Полезным свойством гидроксида кальция является его способность выступать в роли флокулянта, очищающего сточные воды от взвешенных и коллоидных частиц (в том числе солей железа).

8. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции, записанной вами при ответе на вопрос 6.

2) Объясните, какая реакция среды (кислая, нейтральная или щелочная) характерна для водного раствора аммиака.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Аммиак (NН3) — одно из наиболее используемых в промышленности неорганических веществ. Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония. Внимание! При получении аммиака держите пробирку-приёмник дном кверху. Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота.

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных электрона атома азота участвуют в образовании ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N—H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой. При нормальных условиях аммиак — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), хорошо растворим в воде, ядовит. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах.

Для аммиака характерны реакции как с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления), так и без изменения степени окисления атома азота (реакции присоединения).

9. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение оговорённой в тексте реакции между раствором карбоната калия и оксидом углерода(IV).

2) Объясните, почему нежелательно использование серной кислоты при получении оксида углерода(IV) в аппарате Киппа.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Оксид углерода(IV), или диоксид углерода (СО2), — газ без запаха и цвета, тяжелее воздуха, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы — «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Растворим в воде (1 объём диоксида углерода в одном объёме воды при 15 °C).

По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует кислоту. Реагирует с щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов.

Организм человека образует приблизительно 1 кг диоксида углерода в сутки. Он переносится от тканей, где образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма, по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие.

В промышленных количествах оксид углерода(IV) содержится в дымовых газах. Он представляет собой побочный продукт химических процессов, например при разложении природных карбонатов (известняк, доломит), производства алкоголя (спиртовое брожение). Смесь полученных газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает диоксид углерода, переводя его в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая диоксид углерода.

В лабораторных условиях небольшие количества его получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора или соды с соляной кислотой в аппарате Киппа. Использование серной кислоты в данном случае менее желательно.

10. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции между раствором азотной кислоты и ацетатом натрия.

2) Приведите формулу продукта восстановления азотной кислоты, образующегося при растворении серебра в концентрированной .

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Азотная кислота (HNO3) — одноосновная кислота, которую раньше получали взаимодействием концентрированной серной кислоты при нагревании с сухим нитратом калия. Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Азотная кислота — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления 41,6 °C, кипения +82,6 °С. Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету или при нагревании процесса разложения. Азотную кислоту можно перегонять без разложения только при пониженном давлении. Золото, некоторые металлы платиновой группы и тантал инертны к азотной кислоте во всём диапазоне концентраций, остальные металлы реагируют с ней, ход реакции при этом определяется её концентрацией. HNO3 как одноосновная кислота взаимодействует с основными и амфотерными оксидами, основаниями, вытесняет слабые кислоты из их солей. Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя за счёт азота в степени окисления +5. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты.

11. 1) Запишите уравнение реакции, происходящей между раствором серной кислоты и амфотерным гидроксидом алюминия, в кратком ионном виде.

2) Как называется продукт, получаемый при поглощении оксида серы(VI) серной кислотой?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Серная кислота (H2SO4) является одним из основных продуктов крупнотоннажной химии. Без неё невозможно производство удобрений, полимеров, лекарств, красителей. Ежегодно во всём мире производят примерно 220 млн тонн серной кислоты.

Разбавленная серная кислота обладает всеми общими свойствами кислот, реагирует с основаниями, основными и амфотерными оксидами, гидроксидами металлов, металлами и солями. Концентрированная серная кислота — сильное дегидратирующее средство, проявляет довольно сильные окислительные свойства и способна растворять некоторые малоактивные металлы, стоящие в ряду стандартных окислительно-восстановительных потенциалов («ряд напряжений металлов») после водорода.

В одном из способов получения серной кислоты первой стадией является обжиг пирита FeS2 в присутствии кислорода воздуха. Обжиг «в кипящем слое» ведут в печах специальной конструкции. Образовавшийся сернистый газ тщательно очищают и окисляют до оксида серы(VI), который поглощают концентрированной серной кислотой. Продукт поглощения после разбавления водой превращается в серную кислоту нужной концентрации.

12. 1) Запишите в кратком ионном виде уравнение реакции между раствором серной кислоты и нитратом бария.

2) Укажите, что является признаком протекающей при этом реакции.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Серная кислота (H2SO4) является одним из основных продуктов крупнотоннажной химии. Без неё невозможно производство удобрений, полимеров, лекарств, красителей. Ежегодно во всём мире производят примерно 220 млн тонн серной кислоты.

Разбавленная серная кислота обладает всеми общими свойствами кислот, реагирует с основаниями, основными и амфотерными оксидами, гидроксидами металлов, металлами и солями. Концентрированная серная кислота является сильным дегидратирующим средством. При растворении серную кислоту тонкой струйкой приливают к воде, но не наоборот! H2SO4 проявляет довольно сильные окислительные свойства и способна окислять неметаллы и некоторые малоактивные металлы, стоящие в ряду стандартных окислительно-восстановительных потенциалов («ряд напряжений металлов») после водорода. Как правило, при действии металлов водород из концентрированной серной кислоты не выделяется.

В одном из способов получения серной кислоты первой стадией является обжиг пирита FeS2 в присутствии кислорода воздуха. Обжиг «в кипящем слое» ведут в печах специальной конструкции. Образовавшийся сернистый газ тщательно очищают и окисляют до оксида серы(VI), который поглощают концентрированной серной кислотой. Продукт поглощения после разбавления водой превращается в серную кислоту нужной концентрации.

13. 1) Запишите в сокращённом ионном виде уравнение взаимодействия соды с серной кислотой.

2) Укажите, какая кислота сильнее — серная или уксусная?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Карбонат натрия (кальцинированная сода, Na2CO3) используют в стекольном производстве, мыловарении и производстве стиральных и чистящих порошков, эмалей, для получения ультрамарина. Также он применяется для смягчения воды паровых котлов и вообще для уменьшения жёсткости воды. В пищевой промышленности карбонаты натрия зарегистрированы в качестве пищевой добавки E500 — регулятора кислотности, разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию.

Теоретически карбонат натрия можно получить взаимодействием соответствующих оксидов — кислотного и основного. В 1861 году бельгийский инженер-химик Эрнест Сольве запатентовал метод производства соды, который используется и по сей день. В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают одинаковые количества газообразных аммиака и диоксида углерода. Выпавший остаток малорастворимого гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (прокаливают) нагреванием до 140—160 °C, при этом он переходит в карбонат натрия.

Римский врач Диоскорид Педаний писал о соде как о веществе, которое шипело с выделением газа при действии на него известных к тому времени кислот — уксусной CH3COOH и серной H2SO4.

14. 1) Запишите в сокращённом ионном виде оговорённое в тексте уравнение взаимодействия соды с уксусной 
кислотой.

2) К каким электролитам — сильным или слабым — относится карбонат натрия?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Карбонат натрия (кальцинированная сода, Na2CO3) используют в стекольном производстве, мыловарении и производстве стиральных и чистящих порошков, эмалей, для получения красителя ультрамарина. Также он применяется для смягчения воды паровых котлов и вообще для уменьшения жёсткости воды. В пищевой промышленности карбонаты натрия зарегистрированы в качестве пищевой добавки E500 — регулятора кислотности, разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию.

Карбонат натрия можно получить взаимодействием ищёлочи и углекислого газа. В 1861 году бельгийский инженер-химик Эрнест Сольве запатентовал метод производства соды, который используется и по сей день. В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака и диоксида углерода. Выпавший остаток малорастворимого гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (прокаливают) нагреванием до 140—160 °C, при этом он переходит в карбонат натрия.

Римский врач Диоскорид Педаний писал о соде как о веществе, которое шипело с выделением газа при действии на него известных к тому времени кислот — уксусной CH3COOH и серной H2SO4.

15. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение оговорённой в тексте реакции получения углекислого газа взаимодействием соляной кислоты с мрамором.

2) Объясните, почему нежелательно использование серной кислоты при получении оксида углерода(IV) в аппарате Киппа.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Углекислый газ (CO2) — газ без запаха и цвета, тяжелее воздуха, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы — «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется. Содержится в воздухе и в воде минеральных источников, выделяется при дыхании животных и растений. Растворим в воде (1 объём оксида углерода в одном объёме воды при 15 °C). Степень окисления +4 для углерода является устойчивой, тем не менее углекислый газ может проявлять окислительные свойства, взаимодействуя, например, с магнием. По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует кислоту. Реагирует с щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки. Он переносится от тканей, где образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма, по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. В промышленных количествах оксид углерода(IV) выделяется из дымовых газов или в качестве побочного продукта химических процессов, например при разложении природных карбонатов (известняк, доломит) или при производстве алкоголя (спиртовое брожение). Смесь полученных газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает оксид углерода(IV), переводя его в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая диоксид углерода. В лабораторных условиях небольшие количества его получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора или соды с соляной кислотой в аппарате Киппа. Использование серной кислоты в данном случае менее желательно.

16. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции, протекающее между хлоридом аммония и раствором гидроксида натрия при нагревании.

2) Объясните, какая реакция среды (кислая, нейтральная или щелочная) характерна для водного раствора аммиака.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Аммиак (NН3) — одно из наиболее используемых в промышленности неорганических веществ. Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония. Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота.

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных электрона атома азота участвуют в образовании ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N—H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой. При нормальных условиях аммиак — бесцветный газ, легче воздуха, с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), хорошо растворим в воде, ядовит. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах.

Для аммиака характерны реакции как с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления), так и без изменения степени окисления атома азота (например, присоединение хлороводорода).

17. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции между железом и азотной кислотой.

2) Как пассивация помогает улучшить химическую стойкость металла?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Железо один из самых используемых металлов человеком. Его применяется как в тяжелой так и в легкой промышленности, например в строительстве, сфере обороны, в сельском хозяйстве и т. д.

Железо в промышленности получают из железной руды, которая в основном состоит из гематита (Fe2O3). Для этого в доменную печь помещают руду, кокс (С), который переходит при нагревании с угарный газ и дополнительные добавки, которые позволяют избавляться от нежелательных примесей.

Полученное таким образом железо не часто используют в чистом виде, так как оно химически не устойчиво и обычно его в процессе производства легируют разными добавками, например никелем. Если этого не делать сталь может окислиться на воздухе при сильной влажности или температуре, а также она хорошо реагирует с кислотами.Также для защиты поверхности металла часто используют технику электрохимической или химической пассивации. Железо, например можно пассивировать с помощью концентрированной азотной или серной кислоты, однако разбавленные кислоты хорошо реагируют с металлом.

18. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции меди и азотной кислоты описанной в тексте.

2) Что будет с влажной лакмусовой бумажкой, если ее поднести к реакции?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Азот — устойчивый газ, который составляет основной объем атмосферы. Из-за его свойств он часто используется для продувания систем, труб и для создания инертной среды, так как благородные газы дороже. Азот также применяют как хладагент для заморозки или поддержания низкой температуры. В основном азот используют для получения аммиака. Аммиак же окисляют, получая сначала оксид азота, а потом диоксид азота, а в присутствии воды азотную кислоту. Азотная кислота хорошо взаимодействует со многими металлами. Ее применяют для получения удобрений, в реакциях нитрования для получения нитросоединений, а так же металлической промышленности. Азотную кислоту в лабораторных условиях используют для получения диоксида азота при реакции с медью, при этом не получается побочных газов.

19. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции получения перекиси водорода описанной в тексте.

2) Можно ли хранить перекись водорода возле источника открытого огня?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Перекись водорода очень полезная вещество как в химической промышленности и медицине, так и в быту. Используется, например, как отбеливатель на текстильном производстве и при изготовлении бумаги. Применяется как ракетное топливо, в качестве окислителя. Перекись водорода в лабораторных условиях можно получить реакцией пероксида бария с серной кислотой. Для пероксида водорода характерны как окислительные так и восстановительные свойства. Так, например пероксид водорода может окислить сульфит натрия до сульфата. Действием пероксида водорода на некоторые гидроксиды можно получить пероксиды металлов, таким образом при реакции с гидроксидом натрия получается пероксид натрия

Пероксид водорода очень полезна в медицине в качестве антисептического средства, также при попадании на рану она размягчает ткани, что позволяет легче ее промыть.

Перекись водорода не устойчива и разлагается на воду и кислород.

20. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции карбоната кальция и соляной кислоты.

2) Что будет с влажной лакмусовой бумажкой, если поднести ее к сосуду где происходит выше описанная реакция?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Угарный газ является одним из продуктов горения органики и углеродосодержащих веществ при недостатке кислорода. Он ядовит и пожароопасен. Горит синим пламенем и окисляется до диоксида углерода. Оксид углерода(II) реагирует с галогенами. Наибольшее практическое применение получила реакция с хлором, в результате этой реакции получается фосген - вещество, получившее широкое распространение в разных отраслях химии, а также как боевое отравляющее вещество. Фосген хорошо реагирует с аммиаком с образованием карбамида.

Угарный газ восстанавливает диоксид серы до серы, при этом получается диоксид углерода.

При пропускании газа диоксида углерода через оксид кальция получается карбонат кальция. Карбонат кальция широко используется в строительстве, в пищевой промышленности, а также в сфере бытовой химии. Карбонат кальция хорошо реагирует с кислотами, особенно с соляной, выделяя при этом углекислый газ.

21. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции оксида свинца и азотной кислоты.

2) Как определить, катионы свинца в растворе нитрата свинца?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Свинец используется многие тысячелетия, поскольку он широко распространён, легко добывается и обрабатывается. Он очень ковкий и легко плавится. Выплавка свинца была первым из известных человеку металлургических процессов. Благодаря своей плотной кристаллической упаковке и большой атомной массе служит защитой от радиоактивного излучения. Окисление свинца получают оксид свинца, который используют для производства свинцовых стекол. Оксид свинца – амфотерный оксид, при реакции с азотной кислотой получается нитрат свинца. Это вещество очень токсично и сфера его применения сильно ограничена техникой безопасности.

22. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции оксида хрома и гидроксидом натрия.

2) Почему при добавлении кислоты окраска меняется?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов. Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий. При большой температуре сгорает, образуя оксид хрома(III), который является основным пигментом для краски, а так же абразивом. При сплавлении оксида хрома с карбонатом натрия в атмосфере кислорода получают дихромат натрия. Дихромат натрия с серной кислотой дает оксид хрома(VI). Оксид хрома(VI) при реакции с гидроксидом натрия дает хромат натрия.

23. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции азотной кислоты с оксидом цинка(II).

2) Каким образом при помощи азотной кислоты можно растворить золото?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Азотная кислота (HNO3) — одноосновная кислота, которую раньше получали взаимодействием концентрированной серной кислоты при нагревании с сухим нитратом калия. Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Азотная кислота — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления 41,6 °C, кипения +82,6 °С. Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету или при нагревании процесса разложения. Азотную кислоту можно перегонять без разложения только при пониженном давлении. Золото, некоторые металлы платиновой группы и тантал инертны к азотной кислоте во всём диапазоне концентраций, остальные металлы реагируют с ней, ход реакции при этом определяется её концентрацией. HNO3 как одноосновная кислота взаимодействует с основными и амфотерными оксида-ми, основаниями, вытесняет слабые кислоты из их солей. Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя за счёт азота в степени окисления +5. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты.

24. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции серной кислоты с железом.

2) Как визуально изменится раствор, если в него добавить гидроксид натрия?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Серная кислота (H2SO4) является одним из основных продуктов крупнотоннажной химии. Без неё невозможно производство удобрений, полимеров, лекарств, красителей. Ежегодно во всём мире производят примерно 220 млн тонн серной кислоты. Ее можно получить при реакции воды и оксида серы(VI).

Разбавленная серная кислота обладает всеми общими свойствами кислот, реагирует с основаниями, основными и амфотерными оксидами, гидроксидами металлов, металлами и солями. Концентрированная серная кислота — сильное дегидратирующее средство, проявляет довольно сильные окислительные свойства и способна растворять некоторые малоактивные металлы, стоящие в ряду стандартных окислительно-восстановительных потенциалов («ряд напряжений металлов») после водорода.

В одном из способов получения серной кислоты первой стадией является обжиг пирита FeS2 в присутствии кислорода воздуха. Обжиг «в кипящем слое» ведут в печах специальной конструкции. Образовавшийся сернистый газ тщательно очищают и окисляют до оксида серы(VI), который поглощают концентрированной серной кислотой. Продукт поглощения после разбавления водой превращается в серную кислоту нужной концентрации.

25. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции карбоната кальция с сульфидом натрия.

2) Какую среду имеет раствор после реакции?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Алмаз является самым твердым природным веществом на нашей планете. Он представляет собой чистый углерод с кубической сингонией. Алмаз благодаря его механическим и оптическим свойствам используют как абразив или алмазный нож, в часовых механизмах, оптике, а также в качестве украшения. Алмаз горит с образование углекислого газа.

Углекислый газ применяют в пищевой промышленности в качестве консервантов и разрыхлителя, как средство пожаротушения. При реакции гидроксида кальция с углекислым газом на выходе получается карбонат кальция, который применяется в строительстве и пищевой промышленности с соответствующей маркировкой Е170. При реакции карбоната кальция с сульфидом натрия можно получить пищевую соду и сульфид кальция.

26. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции очистки меди от его оксида с помощью хлорида аммония.

2) Что будет если нагреть хлорид аммония до 500 °C?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

12. Аммиак (NН3) — одно из наиболее используемых в промышленности неорганических веществ. Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония. Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота.

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных электрона атома азота участвуют в образовании ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N—H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой. При нормальных условиях аммиак — бесцветный газ, легче воз-духа, с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), хорошо растворим в воде, ядовит. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах.

Для аммиака характерны реакции как с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления), так и без изменения степени окисления атома азота (например, при-соединение хлороводорода). При горении аммиака, на выходе получается чистый азот, а полученный при реакции с хлороводородом хлорид аммония может очищать металлы, например медь от оксида.

27. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции сернистой кислоты с гидроксидом калия.

2) Почему сернистая кислота всегда имеет резкий запах?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Диоксид серы — это очень распространённая добавка, используемая в пищевой промышленности. На этикетках её можно обнаружить как E220, а сам консервант образуется в результате сжигания серы. Данное вещество можно встретить почти везде: фрукты и овощи (консервированные, сушёные, замороженные). Однако оксид серы, производимый при сжигании нефтепродуктов, является большой проблемой для окружающей среды. При попадании в воду, например через осадки он образует сернистую кислоту, которая подкисляет водоемы и почву. Данная кислота реагирует и с сильными щелочами например гидроксидом калия.

При контакте угарного газа с диоксидом серы, выпадает чистая сера и выделяется углекислый газ, данная реакция используется в выходных трубах металлургической промышленности.

28. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции карбоната натрия и соляной кислоты.

2) Какую среду будет иметь данный раствор?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Натрий — очень активный щелочной металл, с взрывом реагирующий с водой. Он подвергается окислению на воздухе с образования оксида натрия, а при горении образуется пероксид натрия. при пропускания через оксид натрия углекислого газа на выходе получается карбонат натрия. Карбонат натрия хорошо реагирует с кислотами с образованием соли, углекислого газ и воды.

В промышленности пищевую соду получают из карбоната натрия, действуя на его раствор избытком оксида углерода(IV). Пищевая сода (гидрокарбонат натрия) используется в медицине, кондитерской промышленности, в быту. Образуется пищевая сода при про-пускании избытка углекислого газа через раствор гидроксида натрия. В домашних условиях гидрокарбонат натрия, «гашёный уксусом», добавляют в тесто для мягкости и пышности готовых изделий.

29. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции получения фосфата кальция.

2) Где в основном в организме человека находится фосфат кальция?

Прочитайте следующий текст и выполните задания 6—8.

Фосфор является важнейшим биогенным элементом и в то же время находит очень широкое применение в промышленности. Фосфор хорошо горит и окисляется кислородом.

Красный фосфор применяют в производстве спичек. Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый («жёлтый») фосфор, потому он очень часто применяется в взрывчатых веществах. При горении образуется оксид фосфора который при контакте с водой образует фосфорную кислоту.

Фосфорная кислота применяется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E338, в сельском хозяйстве и медицине. В реакции с аммиаком фосфорная кислота дает удобрение аммофос. При реакции с гидроксидом кальция получается фосфат кальция.

30. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой.

2) Можно ли в алюминиевой посуде хранить овощи и фрукты?

31. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции силиката с угольной кислотой.

2) Можно ли кремневую кислоту получить непосредственно взаимодействием воды и диоксида кремния?