5. Одержання твердої кислоти

Нагрійте майже до кипіння у пробірці близько 1 мл розчину натрій тетраборату, приготовленого із розрахунку 1 г солі на 2,5 мл води. Додайте 8-10 крапель 12,5 м розчину сульфатної кислоти. Пробірку охолодіть спочатку до кімнатної температури, а потім помістіть у стакан із льодом. Повинні утворюватись безбарвні кристалики ортоборної кислоти H₃BO₃ .Процеси, що відбуваються, можна записати таким рівнянням реакції:

Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2B₂O₃ + H₂O

B₂O₃+ 3H₂O = 2 H₃BO₃

Записати рівняння реакцій, спостереження, висновки.

6. Одержання амфотерного гідроксиду, його властивості

У дві пробірки візьміть по 3-4 краплі розчинної солі алюмінію і прилийте декілька крапель розчину натрій гідроксиду до появи білого осаду. Напишіть рівняння реакції.

У одну з пробірок долийте декілька крапель сильної кислоти, а у другу – розчин лугу.

Напишіть рівняння реакції. Спостереження. Висновки.

Завдання до лабораторної роботи №1

1. Яка маса фосфор(V) оксиду необхідна для утворення 34,3 г ортофосфатної кислоти (Н₃РО₄)?

2. Визначити об’єм карбон(ІV) оксиду (н.у.) та масу води, що утворяться при горінні бензолу (С₆Н₆) масою 43,68 г?

3. Яку масу ферум (ІІІ) гідроксиду можна розчинити в розчині сульфатної кислоти масою 200 г, що містить 0,245 масової частки H₂SO₄?

4. Який об’єм водню (н. у.) потрібен для відновлення заліза із зразка червоного залізняка масою 100 г, в якому міститься 70% Fe₂O₃?

5. Невідомий елемент утворює оксид у якому він трьохвалентний. Масова частка цього елемента в оксиді становить 52,94%. Визначити, який це елемент.

6. Напишіть формули названих нижче оксидів і укажіть, які із них є основними, кислотними, амфотерними: натрій оксид, карбон(ІV) оксид, цинк оксид, купрум(ІІ) оксид, фосфор(V) оксиду, алюміній оксид, сульфур(ІV) оксид, хром(ІІІ) оксид.

7. Напишіть рівняння реакцій між такими сполуками:

8. а) оксидом натрію і водою,

9. б) сульфур(ІV) оксидом і водою,

10. Напишіть рівняння реакцій між такими сполуками:

11. а) гідроксидом натрію і хлоридною кислотою,

12. б) гідроксидом цинку і сульфатною кислотою,

13. в) фосфорною кислотою і гідроксидом калію,

14. г) гідроксидом алюмінію і гідроксидом натрію у надлишку

15. Напишіть рівняння реакцій, що відображають такі перетворення:

16. Дати назви речовинам, указати типи хімічних реакцій

17. Знайдіть формулу кислоти, масові частки елементів у якій становлять: Н – 2,04%, S – 32,66%, O – 65,30%.

18. Знайдіть формулу кислоти, масові частки елементів у якій становлять: Н – 3,06%, Р – 31,6%, O – 65,306%.

19. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

Указати типи хімічних реакцій.

Тема 2. Будова атома. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів д.І. Менделєєва

Питання для самостійної підготовки студентів:

1. Перші спроби класифікації хімічних елементів.

2. Відкриття періодичного закону Д.І. Менделєєвим. Принцип побудови природної системи елементів.

3. Періодична система як природна система елементів:

а) структура таблиці, періоди, групи, підгрупи;

б) зв’язок положення елемента в періодичній системі з електронною будовою його атома. Елементи s, p, d, f родин;

в) зміна атомних радіусів, енергія іонізації, спорідненості до електрона, електронегативності в періодах і групах.

4. Значення відкриття періодичного закону.

5. Експериментальні обґрунтування уявлень про атом як складну систему.

6. Поняття про електронну хмару. Атомні орбіталі, форми і просторова орієнтація.

7. Ядро як динамічна система протонів і нейтронів. Природна радіоактивність. Ядерні реакції і перетворення хімічних елементів.

Дослід 1. Одержання амфотерних сполук і вивчення їх властивостей. У пробірку наливають невелику кількість розчину (С = 0,1 моль/л) натрій гідроксиду, до якого доливають розчин цинк сульфату чи хлориду такої ж концентрації до утворення осаду. Одержаний осад розділяють у дві пробірки. В одну пробірку доливають розчин хлоридної кислоти (С=1 моль/л), а в другий – розчин натрій гідроксиду (С=1 моль/л) до розчинення осадів.

Дослід 2. Зміна активності галогенів у зв’язку зі збільшенням їх відносної атомної маси (зарядів ядер). Користуються приладом з попереднього досліду (дослід 2). У пробірки наливають розчини відповідних галогенідів, прикріплюють етикетки з формулами солей, а на дротинки прикріплюють невеликі ватні тампони: до двох дротинок – змочені хлорною, а до двох інших – бромною водою й одночасно опускають їх у пробірки з розчинами галогенідів.

Поясніть явище, яке спостерігаєте. Запропонуйте методику використання досліду на уроці.

Дослід 3. Відмінність йонів від атомів та молекул. а). В одну пробірку наливають розчин калій йодиду (С=0,1 моль/л), а в іншу – йодну воду. В обидві пробірки додають крохмальний клейстер. Поясніть явище, яке спостерігаєте.

б). До розчину ферум(ІІІ) хлориду додають розчин калій роданіду. Чи в обох пробірках спостерігається зміна забарвлення? Чому?

Завдання до лабораторної роботи № 2

1. Укажіть вид хімічного зв’язку в сполуках, формули яких наведено нижче. Відповідь обґрунтуйте, складіть електронну і структурну формули для сполуки, виділеної квадратиком:

а) H₂S, N₂, HBr;

б) NH₃, H₂, HCl;

в) H₂O, Cl₂, PH₃;

г) O₂, SO₂, HF;

д) N₂, SO₃, CH_4;

е) Br₂, P₂O₅, CO₂.

2. Записати електронні конфігурацій атомів указаних хімічних елементів у збудженому і не збудженому станах і визначити кількість електронів, які можуть брати участь в утворенні ковалентного зв’язку:

а) Оксигену;

б) Фосфору;

в) Сульфуру;

г) Хлору;

д) Карбону;

е) Силіцію.

3. Два елементи, з’єднані ковалентним полярним зв’язком, утворюють горючу газоподібну сполуку. При її спалюванні утворюється карбон(IV) оксид і вода. На основі цих даних визначте сполуку, напишіть її молекулярну та електронну формули.

4. Газ, утворений із Сульфуру і Оксигену має густину за воднем 32 (н.у.). Знайдіть його молекулярну формулу. Який тип хімічного зв’язку в цій сполуці? Запишіть її електронну та структурну формули.

5. Елемент утворює з Гідрогеном летку водневу сполуку, формула якої ЕН₂. Про який елемент ідеться, якщо відомо, що у його атома на два електронних рівні більше, ніж у атома найпоширенішого у природі елемента? Назвіть елемент. Складіть формулу його вищого оксиду. Який тип хімічного зв’язку у сполуці ЕН₂? Написати її електронну формулу.

6. Газ, утворений із Сульфуру і Оксигену містить 50% Сульфуру. Знайдіть його молекулярну формулу. Який тип хімічного зв’язку в цій сполуці? Запишіть її електронну та структурну формули.

7. Кислота має формулу Н₂ЕО₄. Елемент у ній проявляє вищу валентність, а його атом має чотири електронних рівні. Що це за кислота? Запишіть її електронну та структурну формули. Визначте типи хімічних зв’язків.

8. Знайти в періодичній системі запропоновані пари елементів. Який з елементів має більш яскраво виявлені металічні властивості? Чому? Записати формули їх оксидів та гідратів оксидів. Чи підтверджується ваш висновок властивостями цих сполук? (Відповідь обґрунтувати рівняннями реакцій):

   а) № 12 і № 16;	г) № 13 і № 16;
   б) № 11 і № 6;	д) № 3 і № 6;
   в)№ 19 і № 15;	е) № 20 і № 15;

9. Один з елементів V групи утворює з Гідрогеном летку сполуку в якій масова частка Гідрогену складає 3,85%. Визначити елемент.

10. Масова частка Оксигену в оксиді деякого елемента головної підгрупи ІІІ групи дорівнює 47,1%. Обчисліть молярну масу оксиду. Який це елемент?

11. Назвіть елемент за такими даними: знаходиться в IV групі, масова частка Оксигену у вищому оксиді дорівнює 21,23%. Обчисліть молярну масу оксиду

12. Атом елемента має на 8 електронів менше, ніж атом Натрію. Назвіть елемент, укажіть заряд його атома та загальну кількість електронів.

13. Елемент (Е) має заряд ядра +20. Який це елемент? Записати можливі рівняння реакцій для його вищого оксиду:

Е₂Ох + Fe 

Е₂Ох + H₂O 

Е₂Ох + H₃PO₄

Е₂Ох + Na₂O 

14. Елемент має 11 електронів. Який це елемент? Записати формули вищого оксиду та гідрату оксиду, рівняння реакцій, які характеризують властивості цих сполук (не менше п’яти).

15. Елементи А і В належать до І групи, а елемент С – до IV групи періодичної системи хімічних елементів. Сполука елементів А і С не змінює фіолетового забарвлення розчину лакмусу. У результаті взаємодії елемента В із сполукою елементів А і С, утворюється речовина, яка забарвлює лакмус у синій колір і надає полум’ю жовтого забарвлення. Які елементи позначені буквами А, В і С? Напишіть рівняння згаданих тут реакцій. Укажіть заряди ядер атомів цих елементів та загальну кількість електронів у атомах.

16. З трьох елементів – позначимо їх А, В, С – один належить до ІІ групи, другий – до IV і третій – до VI групи. Елементи А і В належать до одного періоду і утворюють один з одним дві сполуки: одну горючу і другу негорючу. Сполука всіх трьох елементів дуже поширена в природі і застосовується у виробництві будівельних матеріалів. Які елементи позначені буквами А, Б, С? Укажіть заряди ядер атомів цих елементів та загальну кількість електронів у атомах.

17. Три елементи А, В, С належать до однієї групи в трьох суміжних рядах таблиці елементів. Воднева сполука двовалентного елемента А містить 11,1% Гідрогену за масою. Елемент В утворює з елементом А дві сполуки, в яких масова частка А становить 50 і 60%. Елемент С не утворює леткої сполуки з Гідрогеном. Які елементи позначено літерами А, В, С? Яка формула сполуки С з А, де С проявляє вищу валентність? Укажіть заряди ядер атомів цих елементів та загальну кількість електронів у атомах.

18. Знайдіть у періодичній системі елемент, вищий оксид якого має відносну молекулярну масу, що з точністю до одиниці дорівнює: а) 94, б) 102, а валентність не більше, ніж IV. Доведіть, що іншого розв’язку задача не має. Визначити заряд ядра його атома та загальну кількість електронів у атомах.

19. Елемент розташований у І групі головній підгрупі. Його вищий оксид масою 18,8 г, реагуючи з водою утворює 22,4 г гідрату оксиду. Визначте елемент та запишіть електронну формулу його атома.

20. Елемент розташований у VІ групі головній підгрупі. Його вищий оксид масою 40 г, реагуючи з водою утворює 49 г гідрату оксиду. Визначте елемент та запишіть електронну формулу його атома.

21. Елемент розташований у V групі головній підгрупі. Його вищий оксид масою 35,5 г, реагуючи з водою утворює 49 г гідрату оксиду. Визначте елемент та запишіть електронну формулу його атома.

22. Елемент розташований у IІ групі головній підгрупі. Його вищий оксид масою 7 г, реагуючи з водою утворює 9,25 г гідрату оксиду. Визначте елемент та запишіть електронну формулу його атома.

23. Елемент розташований у ІV групі головній підгрупі. Його вищий оксид масою 33 г, реагуючи з водою утворює 46,5 г гідрату оксиду. Визначте елемент та запишіть електронну формулу його атома.

24. Елемент розташований у ІI групі головній підгрупі. Його вищий оксид масою 30,6 г, реагуючи з водою утворює 34,2 г гідрату оксиду. Визначте елемент та запишіть електронну формулу його атома.

25. Хімічний елемент має будову зовнішнього енергетичного рівня 3s²3p⁵. За будовою зовнішнього енергетичного рівня визначити, який це елемент, написати формули його вищого оксиду та гідрату оксиду, визначити характер їх властивостей (кислотний, основний, амфотерний) та написати рівняння хімічних реакцій, які підтверджують характер властивостей цих сполук.

26. Хімічний елемент має будову зовнішнього енергетичного рівня 6s². За будовою зовнішнього енергетичного рівня визначити, який це елемент, написати формули його вищого оксиду та гідрату оксиду, визначити характер їх властивостей (кислотний, основний, амфотерний) та написати рівняння хімічних реакцій, які підтверджують характер властивостей цих сполук.

27. Хімічний елемент має будову зовнішнього енергетичного рівня 3s²3p⁴. За будовою зовнішнього енергетичного рівня визначити, який це елемент, написати формули його вищого оксиду та гідрату оксиду, визначити характер їх властивостей (кислотний, основний, амфотерний) та написати рівняння хімічних реакцій, які підтверджують характер властивостей цих сполук.

28. Хімічний елемент має будову зовнішнього енергетичного рівня 5s¹. За будовою зовнішнього енергетичного рівня визначити, який це елемент, написати формули його вищого оксиду та гідрату оксиду, визначити характер їх властивостей (кислотний, основний, амфотерний) та написати рівняння хімічних реакцій, які підтверджують характер властивостей цих сполук.

29. Хімічний елемент має будову зовнішнього енергетичного рівня 3s²3p². За будовою зовнішнього енергетичного рівня визначити, який це елемент, написати формули його вищого оксиду та гідрату оксиду, визначити характер їх властивостей (кислотний, основний, амфотерний) та написати рівняння хімічних реакцій, які підтверджують характер властивостей цих сполук.

30. Хімічний елемент має будову зовнішнього енергетичного рівня 3s². За будовою зовнішнього енергетичного рівня визначити, який це елемент, написати формули його вищого оксиду та гідрату оксиду, визначити характер їх властивостей (кислотний, основний, амфотерний) та написати рівняння хімічних реакцій, які підтверджують характер властивостей цих сполук.