Хімія. 8 клас. Ярошенко

Тема 4. Основні класи неорганічних сполук

Матеріал теми дає вам змогу:

  • закріпити знання про періодичну систему хімічних елементів Д. І. Менделєєва, кількість речовини і хімічний зв’язок;
  • удосконалити вміння проводити розрахунки за хімічними формулами, навчитися здійснювати розрахунки за хімічними рівняннями реакцій;
  • розширити відомості про неорганічні речовини, з якими ознайомились у 7 класі;
  • поповнити знання хімічної мови сучасною науковою термінологією основних класів неорганічних сполук;
  • зрозуміти властивості, а також процеси добування й застосування оксидів, основ, кислот, солей;
  • обґрунтовувати залежність застосування речовин від їхніх властивостей;
  • прогнозувати властивості складних неорганічних речовин і встановлювати між ними генетичний зв’язок;
  • здійснювати за хімічними рівняннями обчислення маси, об’єму, кількості речовини реагентів і продуктів реакції.

§ 30. Поняття про оксиди. Номенклатура і фізичні властивості оксидів

Вивчення параграфа допоможе вам:

  • називати оксиди за сучасною науковою українською номенклатурою;
  • складати за назвою оксиду його хімічну формулу;
  • характеризувати фізичні властивості оксидів.

З поділом речовин на 2 великі групи — органічні та неорганічні речовини — ви знайомі ще з природознавства та уроків хімії в 7 класі.

Хоча неорганічних речовин у десятки разів менше ніж органічних, їхній якісний склад порівняно з органічними речовинами набагато різноманітніший. Майже всі металічні та неметалічні елементи трапляються у складі неорганічних речовин. Неорганічні речовини класифікують на основі їх складу, будови і властивостей.

За складом, будовою та властивостями неорганічні речовини поділяють на класи неорганічних сполук — оксиди, основи, кислоти, солі.

СКЛАД ОКСИДІВ. З'ясуємо склад оксидів на прикладі поданих формул:

Сu2О, СuО, СО2, Н2О, СаО.

Кожна формула складається з атомів двох хімічних елементів, одним з яких є Оксиген. Вам відомо, що бінарні сполуки Оксигену з металічним або неметалічним хімічним елементом називають оксидами. Тож якісний склад формул речовин свідчить про їх належність до оксидів.

У складі розглянутих формул відзначаємо наявність металічних і неметалічних хімічних елементів, елементів зі сталою та змінною валентністю. На підставі цього формулюємо визначення оксидів.

Оксид — це бінарна сполука будь-якого хімічного елемента з Оксигеном, ступінь окиснення якого — 2.

Позначимо сполучений з Оксигеном металічний чи неметалічний елемент великою літерою Е і запишемо загальну формулу оксидів:

де +х — ступінь окиснення елемента.

Якщо при складанні формул оксидів індекси виявляться парними числами, то їх слід скоротити на 2, наприклад:

Після скорочення на 2 одержуємо формулу оксиду:

СО2.

НОМЕНКЛАТУРА ОКСИДІВ. До запровадження порядку складання, написання та читання назв речовин, тобто їх номенклатури, оксиди, як і багато інших речовин, називали довільно. Нині користуються сучасною науковою українською номенклатурою оксидів.

Назва кожного оксиду складається з двох слів, ужитих у називному відмінку. Перше слово — це назва хімічного елемента, друге — «оксид».

Якщо елемент має змінну валентність, її вказують у круглих дужках після назви елемента. Обидва слова пишуться з малої літери, за винятком початку речення.

Між назвою елемента та записом числа валентності проміжку немає.

Відповідно до сучасної номенклатури оксидів, оксид, формула якого Fe2O3, має назву «ферум(ІІІ) оксид», а оксид з формулою FeO — «ферум(ІІ) оксид».

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОКСИДІВ. Оксиди за нормальних умов різні за агрегатним станом (мал. 40). Так, купрум(ІІ) оксид — тверда речовина чорного кольору, СО2 — безбарвний газ, Н2О — безбарвна прозора рідина. І все ж серед оксидів переважають тверді речовини, які здебільшого мають білий колір (наприклад, цинк оксид, алюміній оксид, кальцій оксид). Безбарвними є газоподібні за звичайних умов оксиди: карбон(ІІ) оксид, карбон(IV) оксид, сульфур(IV) оксид та деякі інші. Трапляються оксиди, забарвлені в той чи інший колір, наприклад, хром(ІІІ) оксид — темно-зелений, нітроген(IV) оксид — бурий, купрум(I) оксид — червоно-цегляний.

Мал. 40. Оксиди в природі

Серед оксидів є шкідливі для здоров'я людини. Це карбон(ІІ) оксид, сульфур(IV) оксид, нітроген(I) оксид, нітроген(IV) оксид та інші.

Попрацюйте групами

1. Визначте й запишіть у зошит валентність елементів у поданих на початку параграфа формулах оксидів, назвіть їх.

2. Потренуйтеся у складанні назв оксидів на прикладі розглянутих формул.

3. Складіть формули оксидів, про які йдеться в частині параграфа «Фізичні властивості оксидів».

4. Складіть таблицю «Фізичні властивості оксидів». Для її заповнення скористайтесь навчальним матеріалом підручника та додатковою інформацією.

Працюємо з медійними джерелами

З різних джерел інформації дізнайтесь, які оксиди називають чадним газом, сірчистим газом та яка фізіологічна дія цих речовин на організм людини.

Інформацію підручника про колір оксидів доповніть новими прикладами.

Стисло про основне

• Оксид — це бінарна сполука будь-якого елемента з Оксигеном.

• Загальна формула оксидів E2xОхII, або E2+xОх-2.

• В оксидах Оксиген проявляє валентність ІІ.

• Більшість хімічних елементів періодичної системи здатні сполучатися з Оксигеном з утворенням оксидів.

• Номенклатура оксидів — перелік правил, яких дотримуються, коли потрібно назвати ці сполуки. Назва оксиду складається з двох слів, записаних у називному відмінку з малої літери: назви хімічного елемента (із зазначенням валентності, якщо вона в нього змінна) і слова «оксид».

• Фізичні властивості оксидів досить різноманітні. Серед них трапляються речовини трьох агрегатних станів за звичайних умов — твердого, рідкого, газоподібного.

Сторінка ерудита

Крім оксидів, є інші групи бінарних сполук елементів з Оксигеном, зокрема пероксиди (префікс «пер» означає «надлишок, понад»). Тобто пероксиди мають більше атомів Оксигену, ніж їх повинно бути, виходячи з усталених правил визначення валентності елементів у бінарних сполуках. Справді, відомий вам гідроген пероксид H2O2 (перекис водню) має на один атом Оксигену більше, ніж вода H2O. На перший погляд здається, що Оксиген у цій сполуці одновалентний. Але насправді в оксидах і пероксидах Оксиген проявляє однакову валентність ІІ, і це добре видно зі структурної формули гідроген пероксиду:

Н — О — О — Н

Порівняємо структурну формулу гідроген пероксиду зі структурною формулою води:

Н — О — Н

З'ясуємо, у чому полягає відмінність між пероксидами та оксидами. Відмінність полягає в тому, що у воді (гідроген оксиді), як і в інших оксидах, наприклад карбон(IV) оксиді, атоми Оксигену між собою не сполучені:

О = С = О,

тоді як у пероксидах завжди наявний оксигеновий ланцюжок:

— О — О —

За рахунок однієї валентності атоми Оксигену сполучаються між собою, а друга валентність використовується для сполучення з атомом іншого хімічного елемента.

Пероксиди знаходять різноманітне застосування. Так, гідроген пероксид незамінний у виробництві вибілювачів паперу, текстильних матеріалів, синтетичних мийних засобів, як антисептичний засіб, для реставрації живопису на основі свинцевих фарб, як окисник ракетного палива та джерело кисню.

Пригадайте добування кисню з гідроген пероксиду, запишіть рівняння цієї реакції.

Натрій пероксид застосовують на підводних човнах для очищення повітря від надлишку вуглекислого газу та збагачення його киснем:

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2.

Знаємо, розуміємо

1. Сформулюйте визначення оксидів, наведіть приклади.

2. Назвіть правила номенклатури оксидів, наведіть приклади.

3. На прикладі двох-трьох оксидів схарактеризуйте фізичні властивості оксидів.

4*. Як за складом молекули оксиди відрізняються від пероксидів? Наведіть приклади.

5. Знайдіть помилки, допущені в назвах деяких оксидів, і виправте їх відповідно до сучасної наукової української номенклатури:

К2О — калій(І) оксид; СаО — кальцій оксид; СО — карбон оксид; SO3 — сульфур(VІ) оксид; Na2O — оксид натрію; Al2O3 — алюміній(ІІІ) оксид.

6. Зазначте пари хімічних формул оксидів з однаковою валентністю елементів.

  • А СаО і N2O
  • Б Al2O3 і BaO
  • В NO2і MnO2
  • Г MgO і CO

7. У якому рядку записано лише хімічні формули оксидів?

  • А HBr і NO
  • Б H2O і Na2O2
  • В NH3 і CaS
  • Г ZnO і CuO

8. Зазначте рядок оксидів, що мають твердий агрегатний стан (н.у.).

  • А натрій оксид, купрум(ІІ) оксид), карбон(ІІ) оксид
  • Б карбон(IV) оксид, карбон(ІІ) оксид, сульфур(VІ) оксид
  • В фосфор(V) оксид, кальцій оксид, силіцій(IV) оксид
  • Г нітроген(IV) оксид, магній оксид, гідроген оксид

Застосовуємо

91. У запропонованому переліку зазначте формули оксидів, класифікуйте їх на оксиди металічних й оксиди неметалічних елементів:

SiO2, MgO, SiH4, SO3, NO, FeO, Cl2O7, N2O3, CaCl2, Fe2O3, CO, CaO, Na2O, КОН, НCl, K2O2.

92. Назвіть оксиди, формули яких зазначено у завданні 91, за сучасною науковою українською номенклатурою.

93. Складіть формули: калій оксиду, сульфур(VI) оксиду, фосфор(ІІІ) оксиду, хлор(І) оксиду, плюмбум(IV) оксиду. Чому в одних назвах оксидів зазначено валентність, а в інших — ні?

94. Заповніть у зошитах таблицю формулами оксидів поданих елементів. Назвіть ці оксиди.

Елемент

Формула оксиду

Назва оксиду

Li

Ba

S (VI)

P (V)

95. Обчисліть густину за повітрям таких оксидів:

  • а) нітроген(IV) оксиду;
  • б) карбон(ІІ) оксиду;
  • в) сульфур(IV) оксиду.

96. Склад смарагдово-зеленого мінералу малахіту позначається хімічною формулою Cu2CH2O5. Напишіть рівняння реакції розкладу цієї речовини, якщо відомо, що всі продукти реакції належать до оксидів, а валентність Купруму — II.

97. Установіть відповідність між речовиною й типом кристалічних ґраток.

Речовина

Типи кристалічних ґраток

1

кисень

А

йонний

2

силіцій(IV) оксид

Б

молекулярний

3

алюміній оксид

В

атомний

Г

інший