Тема 5. УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ З ХІМІЇ

§ 34. БУДОВА РЕЧОВИН. БАГАТОМАНІТНІСТЬ РЕЧОВИН І ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ. ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКИ МІЖ РЕЧОВИНАМИ ТА ЇХНІ ВЗАЄМОПЕРЕТВОРЕННЯ

За три навчальних роки ви багато чого дізналися про хімічні речовини та їхні властивості. Напевно, ви вже добре зрозуміли, що властивості речовин залежать від їхнього складу й будови. Це є спільним для органічних і неорганічних речовин. Узагальнимо стисло отримані знання.

БУДОВА РЕЧОВИН. БАГАТОМАНІТНІСТЬ РЕЧОВИН ТА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

Перш за все зазначимо, що речовини бувають молекулярної, йонної і атомної будови. Хімічні зв'язки в речовинах із молекулярною будовою — ковалентні, кристалічні ґратки — молекулярні. Речовини, які складаються з атомів або йонів, мають немолекулярну будову.

Завдання. Наведіть приклади речовин з молекулярною й немолекулярною будовою. Опишіть їхні властивості.

Значення має й порядок з'єднання атомів у молекулі. За однакового складу саме це може визначати різні властивості речовин. Порядок з'єднання атомів у молекулі показують структурні формули.

Завдання. Запишіть структурні формули гідроген сульфіду й сульфатної кислоти. Яка із цих кислот буде більш сильною? Чому?

Завдання. Запишіть структурні формули етану й етену. Для якої з цих речовин будуть характерні реакції сполучення, а для якої — заміщення?

• Різний склад і будову речовин визначає їх величезна розмаїтість і властивості.

Хімічні властивості речовин — хімічні реакції — описують хімічними рівняннями.

Ми вивчили різні типи хімічних реакцій, але це, звичайно, далеко не всі можливі. Давайте коротко згадаємо, що ми знаємо про хімічні реакції.

У процесі хімічної взаємодії змінюються склад і число реагентів і продуктів реакції.

Завдання. Наведіть приклади реакцій обміну, заміщення, сполучення й розкладу. Використайте органічні й неорганічні сполуки.

Під час проведення хімічних реакцій поглинається й виділяється енергія.

Завдання. Наведіть приклади екзо- й ендотермічних реакцій в органічній і неорганічній хімії.

Реакції можуть бути оборотними й необоротними.

Завдання. Напишіть рівняння оборотних реакцій. Яких умов слід дотримувати для необоротності процесу?

Реакції відбуваються в розчинах і під час сплавлення речовин.

Завдання. Напишіть рівняння реакцій обміну в молекулярній та йонній формах, які відбуваються в розчинах, у результаті яких утворюються осад, газ, вода.

Під час перебігу реакції елементи можуть змінювати свій ступінь окиснення.

Завдання. Напишіть окисно-відновні реакції за участі органічних і неорганічних речовин.

Для деяких реакцій можливі реакції полімеризації.

Завдання. Напишіть рівняння реакції полімеризації етену. У чому відмінність реакцій полімеризації від інших реакцій?

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКИ МІЖ РЕЧОВИНАМИ ТА ЇХ ВЗАЄМОПЕРЕТВОРЕННЯ

Найцікавіше в хімії те, що з одних речовин можна шляхом перетворень одержати безліч інших речовин. Це і є справжнє диво.

Із органічних речовин можна одержати неорганічні, і навпаки.

В органічній хімії взаємоперетворення особливо цікаві. З метану — найпростішої органічної речовини — можна одержати інші речовини, які належать майже до будь-якого класу органічних сполук. Звичайно, крім метану й продуктів його перетворення, в цих реакціях будуть використані й інші реагенти. Але поступовий перехід від метану, наприклад, до амінокислот і білків вражає. Такі реакції ви будете вивчати у старших класах.

Отже, хімічних речовин існує величезна кількість, вони далеко не всі отримані, а тим більше вивчені. Хімічні властивості речовин проявляються внаслідок хімічних взаємодій — хімічних реакцій, яких, відповідно, теж величезна кількість. Використовуючи хімічні реакції, з одних речовин можна одержувати інші. Знаючи, що властивості речовин залежать від їхньої будови й складу, можна заздалегідь передбачити їх застосування.

Підсумок:

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

476. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній та йонній формах, з допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

а) Fe → FeCl₂→ Fe(OH)₂→ Fe(OH)₃
б) SO₂→ H₂SO₃→K₂SO₃→ BaSO₃→ SO₂

477. Зрівняйте за допомогою методу електронного балансу такі рівняння реакцій:

Вкажіть окисник і відновник.

478. Як впливає зміна концентрації реагентів на швидкість хімічної реакції? Наведіть приклади.

479. Які реакції називають каталітичними? Наведіть приклади таких реакцій.

480. Як впливає зміна температури на швидкість хімічних реакцій? Відповідь підтвердьте прикладами.

Для допитливих

481. Як можна отримати з допомогою реакцій сполучення, заміщення або обміну:

а) цинк хлорид;
б) кальцій карбонат?

Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.

482. Визначте речовину Х у рівняннях:

1) X + O₂ = XO₂
2) XO₂ + 2Mg = 2MgO + X

483. З якої маси ферум(ІІ) сульфіду можна одержати H₂S:

а) об'ємом 112 л;
б) масою, на повне окиснення якої до SO₂ під час горіння витрачається 306 л кисню?

Об'єми виміряно за н. у.

484. Отримайте цинк сульфат не менш ніж п'ятьма різними способами. Назвіть типи хімічних реакцій, рівняння яких ви написали. На прикладі однієї з реакцій розрахуйте, які маси кожного з реагентів будуть потрібні для одержання 2,5 моль цинк сульфату.

Визначте серед написаних вами рівнянь окисно-відновні.

Укажіть окисник і відновник.

485. До розчину блакитного кольору, що містить речовину А, додали розчин лугу, випав блакитний осад (Б). Його відфільтрували й прожарили. У результаті одержали чорний порошок (В), який потім обробили воднем за нагрівання. Утворився метал червоного кольору (Г). Визначте речовини, напишіть рівняння реакцій, які при цьому відбувалися. Яка маса речовини А необхідна для одержання металу Г масою 3,2 г?

486. Напишіть не менше шести рівнянь можливих реакцій між наведеними нижче речовинами й продуктами їх взаємодії: P, O₂, H₂, CaO, CO₂. В яких рівняннях водень є відновником, а кисень — окисником?

На прикладі однієї з реакцій розрахуйте, яка маса одного з реагентів прореагує з 2 моль іншого реагенту.