СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ
СТРАНИЦА СОДЕРЖИТ СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ, АЛГОРИТМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
Справочные материалы | 365.06 КБ |
Алгоритмы для самостоятельной работы обучающихся | 144 КБ |
Алгоритмы для решения задач | 142 КБ |
Формулы | 229.5 КБ |
Предварительный просмотр:
- Таблица названий и символов некоторых химических элементов.
Название | Символ (знак) | Произношение |
Кислород | О | О |
Водород | H | Аш |
Азот | N | Эн |
Углерод | С | Цэ |
Фосфор | P | Пэ |
Сера | S | Эс |
Хлор | Cl | Хлор |
Натрий | Na | Натрий |
Калий | K | Калий |
Алюминий | Al | Алюминий |
Кальций | Ca | Кальций |
Железо | Fe | Феррум |
Медь | Cu | Купрум |
Магний | Mg | Магний |
Марганец | Mn | Марганец |
Цинк | Zn | Цинк |
Серебро | Ag | Аргентум |
Золото | Au | Аурум |
Ртуть | Hg | Гидраргирум |
Барий | Ba | Барий |
Свинец | Pb | Плюмбум |
Бор | B | Бор |
Йод | I | Йод |
Фтор | F | Фтор |
Кремний | Si | Силициум |
Бром | Br | Бром |
атомный (порядковый)
номер символ элемента
число электронов относительная атомная масса
на внешнем уровне
число название элемента
электронов в бли-
жайшем к ядру уровне
- Состав атома
ПРОТОНЫ p+ (масса 1, заряд +1)
ЯДРО состоит
А из нуклонов
Т
О НЕЙТРОНЫ n0 (масса 1, заряд 0)
М
ЭЛЕКТРОННАЯ ОБОЛОЧКА
состоит из электронов ē (масса ≈ 0, заряд -1)
Алгоритм № 1 определения состава атома.
1. Выберите элемент в ПСХЭ, запишите слева от знака химического элемента: внизу – порядковый номер, вверху – атомную массу. | Углерод C Z=6 A(C)=12 12 6C |
2. Определите состав атома ( см. № 3 в справках). | Число протонов N(р+) = 6 Число электронов N(ē) = 6 Число нейтронов N(n0) = 6 N(n0)=A-Z=12-6=6 |
3. Запишите состав атома: после знака химического элемента в скобках укажите состав ядра, за скобкой – число электронов | Состав атома: 12 6C(6р+, 6n0)6 ē |
Атом электронейтрален, то есть число протонов = числу электронов N(p+)=N(ē)
атомный число заряд число
(порядковый ) = протонов = ядра = электронов
номер элемента в ядре атома в атоме
N(p+) Z N(ē)
число массовое атомный
нейтронов = число - (порядковый)
в ядре элемента номер элемента
N(n0)=A-Z
Алгоритм № 2 объяснения физического смысла порядкового номера химического элемента, номеров периода и группы в ПСХЭ Д.И. Менделеева.
1. Выберите элемент, запишите его химический знак. | Азот K |
2. Объясните физический смысл: порядкового номера, Z. | Z=7 7N
|
номера периода | II период
|
Номера группы | VA группа
|
- Физический смысл ПСХЭ Д.И. Менделеева
Характеристика элемента в ПСХЭ | Физический смысл |
Атомный номер Z |
|
Номер периода |
|
Номер группы | 1. Число электронов на наружном энергетическом уровне (внешнем электронном слое) для элементов A группы (главной подгруппы). |
Алгоритм определения строения атома по его положению в ПСХЭ.
Закономерности ПСХЭ Д.И. Менделеева
5B
неметаллы
85At
Алгоритм № 4 определения зависимости свойств химических элементов от их положения в ПСХЭ и строения атома.
1. Запишите названия и химические знаки указанных элементов. | Углерод C | Кремний Si |
2. Определите по положению элементов в ПСХЭ их принадлежность к одному и тому же периоду или А группе (главной подгруппе). | Z=6 II период IV A группа | Z=14 III период IV A группа |
Принадлежат к одной группе IV A (главной подгруппе), располагаясь в ней сверху вниз | ||
3. Определите сходство и различие в строении атомов | Сходство: IV A группа, 4ē в наружном энергетическом уровне. Различие: у углерода 2 энергетических уровня (II период), у кремния три энергетических уровня (III период; у кремния радиус атома больше, притяжение электронов наружного энергетического уровня меньше. | |
4. Определите характер изменения свойств | В А группе сверху вниз неметаллические свойства элементов уменьшаются, следовательно, у кремния Si они выражены меньше, чем у углерода С. |
- Электроотрицательность
а) Рост электроотрицательности неметаллов (способности притягивать к
себе общие электронные пары)
ЭО F O N Cl Br S C Se P Si I AS H Te B At
+ ē
- ē
б) Ряд электроотрицательности (ЭО) элементов (шкала Полинга)
F | О | N | Сl | Br | S | С | J | Se | Н | Р | Te | As | Sb | Fe | Si | Ge | Sn | Pb | Be | Аl | Mg |
4,0 | 3,5 | 3,0 | 3,0 | 2,8 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,4 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,0 | 1,9 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,5 | 1,5 | 1,2 |
Li | Ca | Sr | Na | Ba | K | Rb | Cs |
1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
Алгоритм № 5 определения вида химической связи по формуле соединения:
1. Запишите формулу соединения | BeCl2 |
2. Укажите вид атомов, образующих химическую связь | Атомы разных элементов |
3. Сравните электроотрицательность элементов (вычислите разность ЭО), см. № 6 в справках | ЭО(Be)=1,5; ЭО(Cl)=3,0 Разность ЭО = 3,0-1,5=1,5 |
4. Определите вид связи | Разность ЭО<2, значит связь ковалентная полярная |
7. Типы химических связей
Состав соединения | Разность ЭО | Вид связи |
Атомы элементов металлов | 0 | Металлическая |
Атомы одного элемента-неметалла | 0 (ЭО равны) | Ковалентная неполярная |
Атомы разных химических элементов | <2 | Ковалентная полярная |
≥2 | Ионная |
Алгоритм № 6 составления электронных и структурных формул соединения и схем, объясняющих образование ковалентной связи
1. Запишите формулу химического соединения | Cl2 |
2. Укажите номер группы и определите число электронов на внешнем уровне (см. справку) | VII A группа 7 валентных ē |
3. определите число неспаренных электронов (см. справку 12) | 8-7=1 |
4. Обозначьте наружные электроны (спаренные и неспаренные) точками | . . :Сl о . . |
5. Составьте электронную схему образования связи и электронную формулу хлора | . . . . . . . . :Сl о + оСl: → :Cl : Cl: . . . . . . . . |
6. Составьте структурную формулу хлора и укажите кратность связи Кратность связи определяется числом общих электронных пар. | Cl – Cl Одна общая электронная пара – одинарная связь |
7. Охарактеризуйте расположение электронной плотности связующей общей электронной пары между атомами | Простое вещество Cl2 состоит из атомов одного элемента, поэтому общая электронная пара принадлежит связанным атомам в одинаковой мере |
8. Укажите разновидность ковалентной связи | Неполярная |
Алгоритм № 7 составления схемы образования ионной сявзи:
1. Запишите формулу соединения | CaF2 |
2. Определите число внешних электронов у атома металла (равно номеру группы) и, следовательно, заряд иона, в который он превратится в результате отдачи этих электронов | Са – кальций II группа в ПСХЭ На внешнем слое 2 электрона Ca0 - 2ē→Ca2+ |
3. Определите число внешних электронов у атома неметалла и, следовательно, число недостающих до 8 электронов и соответственно заряд получившегося при приеме этих электронов иона | F фтор VII группа в ПСХЭ На внешнем слое 7 электронов, до 8 не хватает одного F0 + 1ē→F- |
4. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между зарядами образовавшихся ионов и определить число атомов металла, которое нужно взять, чтобы они отдали это НОК число электронов и число атомов неметалла, чтобы они приняли это НОК число электронов. | НОК =2 (т. к. 2 и 1) Значит необходим один атом кальция и два атома фтора Ca0 и 2F0 |
5. Записать схему образования ионной связи между атомами металла и неметалла в последовательности атомы → ионы → ионное соединение. Коэффициенты и индексы «1» не пишутся. | 2ē Ca0 + 2F0 → Ca2+ + 2F- → Ca2+F-2 |
Алгоритм № 8 определения высшей и низшей степеней окисления (СО) элемента
1. Выберите химический элемент | Сера S |
2. Укажите номер группы в ПСХЭ, в которой находится элемент | VI A группа |
3. Определите высшую положительную СО элемента | +6 (S+6) |
4. Вычислите низшую отрицательную СО элемента | 6-8=-2 (S-2) |
8. Определение высшей и низшей степени окисления элемента с переменной степенью окисления
только у неметаллов
где N – номер группы
Алгоритм № 9 составления названий бинарных соединений:
1. Напишите формулу соединения | CaO |
2. Назовите соединение | Оксид кальция |
3. Напишите формулу соединения, элемент которого имеет переменную степень окисления | +3 FeCl3-1 |
4. Назовите соединение | Хлорид железа (III) |
10. Название бинарных соединений
Справка: название бинарного соединения образуется из корня латинского названия элемента, стоящего на втором месте (имеющего отрицательную степень окисления), с добавлением суффикса –ид (см. таблицу 16) и русского названия элемента, стоящего на первом месте (имеющего положительную степень окисления), в родительном падеже.
Если элемент имеет переменную положительную степень окисления, то ее указывают в скобках римской цифрой.
Элемент, стоящий на втором месте (с отрицательной ЭО) | Латинское название элемента с суффиксом -ид |
- F | Фторид |
- О | Оксид |
- N | Нитрид |
- Cl | Хлорид |
- Br | Бромид |
- S | Сульфид |
- С | Карбид |
- P | Фосфид |
- Si | Силицид |
- I | Йодид |
- H | Гидрид |
Алгоритм № 10 выведения формул бинарных соединений по степеням окисления элементов:
1. Выберите два элемента, один из которых должен иметь положительную степень окисления (СО), а другой – отрицательную | 1. Кальций и сера 2. Магний и фтор 3. Магний и фосфор |
2. Запишите химические знаки элементов так, чтобы на первом месте находился элемент с положительной степенью окисления (в ряду ЭО он стоит правее) | 1. Ca и S 2. Mg и F 3. Mg и P |
3. Укажите для каждого элемента значения степеней окисления (высшая положительная СО равна номеру группы; низшая отрицательная – номеру группы минус 8) | Ca, Mg – II группа (+2) S – VI группа (6-8=-2) F – VII группа (7-8=-1) P – V группа (5-8=-3) |
4. Определите индексы (см. справку 17) | 1. Сa+2 S-2 CaS 2. Mg+2 F2-1 2:1=2 MgF2 3. Mg3+2 P2-3 Mg3P2 |
Справка
Значения степеней окисления | Математическая запись | Расстановка индексов |
Одинаковые | Индексы = 1, если СО1=СО2 | Индексы не записываются |
Значение степени окисления одного элемента нацело делится на значение другого | Индекс = СО2>CO1 | Индекс записывают рядом со знаком элемента с меньшей степенью окисления |
Не делятся друг на друга нацело | Индекс 1= [CO2] Индекс2=[CO1] | Модули степеней окисления записывают индексами у знаков элементов крест-накрест |
Алгоритм № 11 определения степени окисления элемента в бинарных соединениях:
1. Запишите формулу соединения | Fe2O3 | |
2. Определите сначала низшую отрицательную степень окисления элемента (см. справку), знак которого в формуле записан вторым | O – VI группа 6-8=-2 | |
3. Вычислите произведение индекса и известной СО | Fe2+3 | O3-2 (-2)·3=-6 |
4. Определите положительную СО элемента, исходя из электро-отрицательности соединения (сумма СО всех элементов равна 0) | +6:2=+3 |
Справка:
- Низшая отрицательная степень окисления вычисляется по формуле N-8, где N – номер группы.
- Как правило, степень окисления кислорода и водорода в соединениях соответственно равна -2 и +1.
- Основные «приметы» общих формул сложных веществ основных классов неорганических соединений
Кислота Основание Оксид Соль
Н – кислотный Me(OH)h ЭО Me кислотный
остаток остаток
«первый элемент в составе есть «два элемента,
водород» гидроксогруппа второй кислород»
ОН
- Таблица «Изменение цвета индикаторов в различных средах»
Индикатор | Цвет индикатора | ||
Кислая среда | Нейтральная среда | Щелочная среда | |
Лакмус | Красный | Фиолетовый | Синий |
Фенолфталеин | Бесцветный | Бесцветный | Малиновый |
Метиловый оранжевый | Розовый | Оранжевый | желтый |
Справка:
Помните! что молекулы газов двухатомны, и их формулы записываются с индексом 2
H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, J2
- Таблица: Формулы и названия некоторых кислот и кислотных остатков
Формула кислоты | Название кислоты | Формула кислотного остатка | Название кислотного остатка |
HF | Фтороводородная (плавиковая) | F- | Фторид |
HCl | Хлороводородная (соляная) | Сl- | Хлорид |
HBr | Бромоводородная | Br - | Бромид |
HJ | Йодоводородная | J- | Йодид |
H2S | Сероводородная | S2- | Сульфид |
H2SO3 | Сернистая | SO32- | Сульфит |
H2SO4 | Cерная | SO42- | Сульфат |
HNO2 | Азотистая | NO2- | Нитрит |
HNO3 | Азотная | NO3- | Нитрат |
H3PO4 | Фосфорная | PO43- | Фосфат |
H2CO3 | Угольная | CO32- | Карбонат |
H2SiO3 | Кремниевая | SiO32- | Силикат |
Алгоритм № 12 выведения формул солей по их названию
1. Запишите ионы металла и кислотного остатка, входящие в состав заданной соли, пользуясь таблицей растворимости | 1. хлорид натрия Cl- Na+ 2. фосфат калия PO43- K+ 3. сульфат алюминия SO42- Al3+ |
2. Запишите ионы так, чтобы на первом месте находился ион с положительным зарядом, а на втором – с отрицательным. | 1. Na+Cl- 2. K+PO43- 3. Al3+SO42- |
3. Определите индексы (см. справку 24) | 1. Na+Cl- 2. K3+PO43- 3:1=3 3. Al23+(SO4)32- |
- Справка
Значения разрядов ионов | Математическая запись | Расстановка индексов |
Одинаковые | Заряд (Мn+)=заряд(Acdn-), где М – металл, Acd – кислотный остаток | Индексы не записываются |
Значение заряда одного иона делится на значение заряда другого иона нацело | Индекс=заряд2 заряд1 , где заряд2>заряда1 | Индекс записывают рядом со знаком иона, имеющего меньший заряд |
Не делятся друг на друга | индекс1=заряду2 индекс2=заряду1 | Модули зарядов ионов записывают индексами у знаков ионов «крест-накрест» |
Специальные обозначения в химических уравнениях
Знак | Значение |
+ | Взаимодействуют, реагируют |
→ | Превращение веществ до расстановки коэффициентов |
= | Превращение веществ после расстановки коэффициентов |
↑ | Выделение газа |
↓ | Выпадение осадка |
+Q | Выделение теплоты |
-Q | Поглощение теплоты |
t → | Реакция с нагревом |
кат → | Реакция с катализатором |
Алгоритм № 13 определения типа химических реакций по числу и составу соединений
1. Запишите уравнение (схему) реакции | Исходные вещества→продукты реакции Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ |
2. Определите: число исходных веществ; число продуктов реакции; состав веществ. | Два (и более) Два (и более) Простое+сложное=сложное+простое |
3. Сделайте вывод (см. справку 26) | Реакция замещения |
Типы химических реакций:
Исходные вещества | Продукты реакции | Тип реакции |
Несколько простых (сложных) веществ | Одно сложное вещество | Соединение |
Одно сложное вещество | Несколько сложных веществ | Разложение |
Простое и сложное вещества | Новое простое вещество и новое сложное вещество | Замещение |
Сложное и сложное вещества | Два новых сложных вещества | Обмен |
Алгоритм № 14 определения силы кислородосодержащих кислот
1. Запишите формулу кислоты | H2SO4 (HnЭОm) |
2. Вычислите разность (m-n) | 4-2=2 |
3. Сделайте вывод (см. справку 27) | H2SO4 – сильная кислота |
- Справка
Эмпирическое правило Л. Полинга. Сила кислоты HnЭОm (общая формула кислородосодержащих кислот) возрастает с увеличением разности (m-n).
При (m-n)≥2 кислота сильная.
Алгоритм составления уравнений реакций электролитической диссоциации оснований, кислот и солей.
1. Запишите формулу растворимого гидроксида или растворимой соли в левой части уравнения, а формулы катионов и анионов в правой (см. таблицу 29) | Ba(OH)2→Ba2+ + OH- H2SO4→H+ + SO42- Al(NO3)3→Al3+ + NO3- |
2. Расставьте коэффициенты (если они нужны) | Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- основание катион гидроксид металла анион H2SO4 = 2H+ + SO42- кислота катион анион водорода кислотного остатка Al(NO3)3 = Al3+ + 3NO3- Соль катион анион металла кислотного остатка |
Справка
Основания – электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием только
гидроксид-анионов (OH-)
катионов водорода (Н+)
Другие не образуются
Таблица
Растворимые в воде основания (щелочи), образованные металлами: I гр. – LiOH, NaOH, KOH, RbOH,CsOH II гр. – Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 | Растворимо в воде большинство кислот. Не растворяется в воде кремниевая кислота H2SiO3. | Растворимость солей определяется по таблице растворимости. Р – вещество растворимое М – малорастворимое вещество Н – нерастворимое вещество |
Алгоритм № 17 составления ионных уравнений реакций
1. Запишите (составьте) формулы исходных веществ и продуктов реакции. Расставьте коэффициенты. Определите формулу продукта реакции, уходящего из сферы реакции, и отметьте его соответствующим знаком: осадок ↓, газ↑ | MgCl2+2AgNO3=Mg(NO3)2+2AgCl↓ Молекулярное уравнение реакции |
2. Напишите под каждой формулой растворимого вещества ионы, на которые оно диссоциирует, учитывая коэффициенты и, если необходимо индексы (см. справку 30). Проверьте состав и заряды ионов по таблице растворимости. | Mg2+ + 2Cl- +2Ag+ + 2NO3- = Mg2+ + 2NO3- + 2AgCl↓ полное ионное уравнение реакции |
3. Подчеркните формулы одинаковых ионов (до и после реакции), которые не участвуют в реакции. | Mg2+ + 2Cl- +2Ag+ + 2NO3- = Mg2+ + 2NO3- + 2AgCl↓ полное ионное уравнение реакции |
4. Выпишите формулы оставшихся ионов и веществ. | 2Cl- +2Ag+ = 2AgCl↓ или Cl- +Ag+ = AgCl↓ Краткое (сокращенное)ионное уравнение реакции |
5. Объяснить сущность реакции (устно). | Реакция идет в направлении связывания ионов Ag+ и Cl- в нерастворимое вещество AgCl (хлорид серебра). |
Справка
Ионные реакции – взаимодействие между ионами в растворах. Они протекают в направлении наиболее полного связывания ионов, то есть образования осадка ↓, малодиссоциирующего вещества, например воды Н2О.
Формулы осадков ↓, газов ↑, воды Н2О и веществ-неэлектролитов записывают в молекулярном виде (а не в ионном!).
Помните! Некоторые нестабильные вещества разлагаются
Н2О Н2О NH3
H2CO3 CO2 H2SO3 SO2 NH4OH H2O
Алгоритм № 18 характеристики химических свойств неорганических соединений
1. Определите класс неорганического соединения | Оксид натрия Na2O Основный оксид (Na – металл) |
2. Перечислите свойства данного класса соединений (см. справку 31 или таблицу 33) и запишите примеры формул соединений соответствующих классов. | Взаимодействует с:
Например:
|
3. Составьте уравнения реакций. Дайте названия продуктам реакций. | 1. Основный оксид + кислотный оксид → соль Na2O+SO3=Na2SO4 – сульфат натрия 2. Основный оксид + вода → основание (щелочь) Na2O+H2O=2NaOH – гидроксид натрия 3. Основный оксид + кислота → соль+ вода Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O cерная сульфат кислота натрия |
Справка-схема
Ряд соединений Ряд соединений
элемента металла элемента-неметалла
металл неметалл
основный оксид кислотный оксид
некоторые:
+Н2О I гр.: Li2O-Cs2O +Н2О большинство, кроме
II гр.: CaO-Ba SiO2
II гр.: CaO-BaO
гидроксид основание гидроксид - кислота
СОЛЬ
Вещества, относящиеся к классам с противоположными свойствами, взаимодействуют между собой.
- Справка: обобщенные формулы гидроксидов
ВОДА+ОКСИД=ГИДРОКСИД
H2O+ЭО=
- Таблица: Распознавание неорганических веществ
Катион | Анион | Результат реакции Сокращенное ионное уравнение |
Индикатор | ОН- | Изменение цвета |
Н+ | Индикатор | Изменение цвета |
SO32- | 2H+ + SO32-→H2O+SO2↑ газ с резким запахом, обесцвечивает чернила и фуксии | |
СO32- | 2H+ + СO32-→H2O+CO2↑ газ без запаха, вызывает помутнение известковой воды | |
Ag+ | Сl- | Ag+ + Cl- → AgCl↓ , белый творожный осадок |
Br - | Ag+ + Br - → AgBr↓ , желтоватый осадок | |
J - | Ag+ + J - → AgJ↓ , желтый осадок | |
PO43- | Ag+ + PO43-→ Ag PO4↓ , желтый осадок | |
Cu2+ | OH- | Cu2+ + 2OH-→Cu(OH)2↓, голубой осадок |
S2- | Cu2+ + S2-→CuS↓, черный осадок | |
Fe2+ | OH- | Fe2+ + 2OH-→Fe(OH)2↓, зеленоватый осадок |
Zn2+ | OH- | Zn2+ + 2OH-→Zn(OH)2↓, белый осадок исчезает в избытке щелочи |
Al3+ | OH- | Al3+ + 3OH-→Al(OH)3↓, белый осадок исчезает в избытке щелочи |
NH4+ | OH- | NH4+ + OH-→NH3↑ + H2O запах аммиака |
Ba2+ | SO42- | Ba2+ + SO42-→ BaSO4↓, белый осадок «молоко» |
Ca2+ | CO32- | Ca2+ + CO32-→ CaCO3↓, белый осадок «мел» |
H2SO4 конц. + Cu (нагревание) | NO3- | Выделение бурого газа NO2↑ |
- Схема: Генетические ряды
Алгоритм № 19 прогнозирования окислительно-восстановительных свойств соединений
1. Запишите формулу соединения, укажите в нем степень окисления элемента, по которому прогнозируются свойства. | N20 (простое вещество азот) |
2. Определите высшую (положительную) степень окисления (см.справку 36). | V группаN+5 |
3. Определите низшую (отрицательную) степень окисления (см. справку 36). | 5-8=-3 N-3 |
4. Сделайте вывод и обоснуйте его. | N20 0(нуль) – промежуточная степень окисления. Вывод: N2 (азот) может быть окислитель и восстановитель, т.к. СО может +5 понижаться 0 повышаться до -3 -3 до +5 |
- Справка
Основные окислители: F2, O2, O3, H2O, Cl2, HClO, HClO3, H2SO4(конц.), HNO3, NO2, KMnO4
Основные восстановители: H, активные металлы, Mg, Al, H2S, NH3, HJ, HBr, сульфиды, бромиды, йодиды.
Алгоритм № 20 определения типа химической реакции по изменению степеней окисления элементов
1. Запишите схему (уравнение) химической реакции | H2S + O2→SO2 + H2O |
2. Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции. СО атомов в простых веществах равна 0. | До После Н +1 +1 S -2 +4 O 0 -2 |
3. Подчеркните знаки элементов, степени окисления которых изменились. | H2S-2 + O20→S+4O2-2 + H2O |
4. Сделайте вывод. | Реакция является окислительно-восстановительной, т.к. происходит с изменением степеней окисления. |
Алгоритм № 21 расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса
1. Запишите схему реакции (формулу исходных веществ и продуктов реакции). | H2S + O2→SO2 + H2O |
2. Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции | До После Н +1 +1 S -2 +4 O 0 -2 |
3. Подчеркните знаки элементов, степени окисления которых изменились. | H2S-2 + O20→S+4O2-2 + H2O |
4. Составьте электронные уравнения. | -6ē S-2 S+4 4 2 +4ē коэффициенты O20 2O-2 6 3 сокращаются |
5. Определите окислитель и восстановитель. | H2S – восстановитель (окисляется) O2 – окислитель (восстанавливается) |
6. Расставьте коэффициенты перед формулами восстановителя и окислителя методом электронного баланса (см. справку 38). | Число отданных электронов 6 ē·2=12 ē Число принятых электронов 4ē·3=12ē 2H2S + 3O2 = SO2 + H2O |
7. Подберите коэффициенты в правую часть схемы реакции | 2H2S + 3O2 = 2SO2 +2H2O |
8. Устно проверьте правильность составленного уравнения. | Число молей атомов каждого химического элемента в его правой и левой частях одинаково. |
Справка: - вещество, в состав которого входит элемент, степень окисления.
Восстановитель окисляется. Окислитель восстанавливается.
- процесс электронов.
Метод электронного баланса: число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, принятых окислителем.
- Таблица. Степени окисления некоторых элементов
Элемент | Постоянная | Переменная от окисления | В каких соединениях встречается |
F | -1 | Все соединения | |
K, Na, Li | +1 | Все соединения | |
Mg, Ba, Zn, Ca, Hg | +2 | Все соединения | |
Al, B | +3 | Все соединения | |
H | -1 +1 | С металлами Остальные соединения | |
O | +2 -1 -2 | С фтором Перекиси Остальные соединения | |
Cl, Br, J | -1 +1, +3, +5, +7 | С водородом, металлом Остальные соединения | |
N | -3 +1, +2, +3, +4, +5 -1, -2 | Ион аммония, аммиак, с металлами Оксиды, кислоты, соли Прочие соединения | |
P | -3 +3, +5 | С водородом, металлами Оксиды, кислоты, соли | |
S | -2 +2, +4, +6 | С водородом, металлами Оксиды, кислоты, соли | |
C | -4 +2, +4 | С водородом, кремнием, металлами Оксиды, кислоты, соли | |
Si | -4 +4 | С водородом, металлами Оксиды, кислота, соли | |
Fe | +2, +3, +6 | Оксиды, основания, соли | |
Cu | +1, +2 | Оксиды, основания, соли | |
Mn | +2, +4, +6, +7 | Оксиды, кислоты, соли | |
Cr | +2, +3, +6 | Оксиды, кислоты, основания, соли |
Связь между классами неорганических веществ.
Амфотерность.
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + NaCl
+
a) кислота б) избыток
щелочи
Al(OH)3 H3AlO3
осадок исчезает осадок исчезает
реагирует как основание реагирует как кислота
а) Al(OH)3 + 3HCl→AlCl3+3H2O б) H3AlO3 + 3NaOH→
хлорид Na3AlO3 + 3H2O
аммония алюминат
натрия
- Некоторые амфотерные соединения.
Оксид | Al2O3 | ZnO | BeO | Сr2O3 |
Гидроксид | Al(OH)3 H3AlO3 | Zn(OH)2 H2ZnO2 | Be(OH)2 H2BeO2 | Cr(OH)3 H3CrO3 |
Соли | Алюминаты | Цинкаты | Бериллаты | Хромиты |
Алгоритм № 15 определения типа химической реакции по характеру теплового эффекта
1. Запишите термохимическое уравнение реакции. | 4Al+3O2=2Al2O3 ∆H=-3164 кДж |
2. Определите, выделяется или поглощается энергия. | Знак «минус» показывает потерю энергии системой, энергия выделяется (+Q). |
3. Сделайте вывод (см. справку 42). | Реакция экзотермическая. 4Al+3O2=2Al2O3+Q |
Справка:
Термическое уравнение реакции – запись химической реакции теплового эффекта Q (количество энергии, которое выделяется или поглощается при реакции).
термические реакции протекают с теплоты
- Схема. Разложение нитратов при нагревании.
левее Mg
нитрит +O2↑
нитрат Mg-Cu
оксид металла +NO2 + O2↑
правее Сu
металл + NO2 + O2↑
- Таблица. Особенности взаимодействия некоторых кислот с металлами.
Кислота | Концентра-ция кислоты | Металлы (в порядке уменьшения активности) | |||||
K, Ba,Ca, Na, Mg | Al, Fe, Cr | Zn, Sn | Сu | Hg, Ag | Au, Pt | ||
Серная | Разбавл. | Соль+H2 | Соль+H2 | Соль+H2 | - | - | - |
Концентр. | Соль+H2S+H2O | Металл пассивирует | Соль+SO2+H2O | Соль+SO2+H2O | Соль+SO2+H2O | - | |
азотная | Разбавл. | Соль+NH3+H2O (NH4+) | Соль+NO+H2O | Соль+NO+H2O | Соль+NO+H2O | Соль+NO+H2O | - |
Концентр. | Соль+N2O+H2O | Металл пассивирует | Соль+NO2+H2O | Соль+NO2+H2O | Соль+NO2+H2O | - |
Реакциям между металлами и азотной кислотой или концентрированной серной кислотой отвечает не одно, а несколько уравнений, то есть в продуктах реакции можно одновременно обнаружить целый ряд соединений азота или серы. Данная таблица показывает только один из возможных продуктов восстановления и приводится не для запоминания.
- Справка-схема. Продукты восстановления нитрат-и сульфат-ионов в зависимости от концентрации кислот и восстановительной способности металлов.
а) серная кислота (концентрированная)
продукты восстановления: S+4O2 S0 H2S-2
S+6O42- активность металла
продукты восстановления: N+4O2 N+2O N2+1O N20 N-3H3(NH4+)
N+5O3- активность металла
Концентрация кислоты
- Таблица . Названия и формулы некоторых органических веществ.
Радикалы | Алканы | Алкены | Алкины | Спирты | Альдегиды | Карбоновые кислоты |
CH3-метил | Метан СH4 | - | - | Метанол СH3OH | Метаналь HCOH | Метановая (муравьиная) кислота НСООН |
C2H5-этил | Этан С2H6 | Этен (этилен) С2H4 | Этин (ацителен) С2H2 | Этанол С2H5OH | Этаналь О СН3-С H | Этановая (уксусная) кислота СН3СООН |
C3H7-пропил | Пропан С3H8 | Пропен С3H6 | Пропин С3H4 | Пропанол С3H7OH | Пропаналь О СН3-СН2-С H | Пропановая (пропионовая) кислота С2Н5СООН |
C4H8-бутил | Бутан С4H10 | Бутен С4H8 | Бутин С4H6 | Бутанол С4H9OH | Бутаналь О С3Н7-С H | Бутановая (масляная) кислота С3Н7СООН |
C2H9-амил | Пентан С5H12 | Пентен С5H10 | Пентин С5H8 | Пентанол С5H11OH | Пентаналь О С4Н9-С H | Пентановая кислота С4Н9СООН |
C6H13-гексил | Гексан С6H14 | Гексен С6H12 | Гексин С6H10 | Гексанол С6H13OH | Гексаналь С5Н11СОН | Гексановая кислота С5Н11СООН |
C7H15-гептил | Гептан С7H16 | Гептен С7H14 | Гептин С7H12 | Гептанол С7H15OH | Гептаналь С6Н13СОН | Гептановая кислота С6Н13СООН |
C8H17-октил | Октан С8H18 | Октен С8H16 | Октин С8H14 | Октанол С8H17OH | Октаналь С7Н15СОН | Октановая кислота С7Н15СООН |
C9H19-нонил | Нонан С9H20 | Нонен С9H18 | Нонин С9H16 | Нонанол С9H19OH | Нонаналь С8Н17СОН | Нонановая кислота С8Н17СООН |
C10H21-децил | Декан С10H22 | Децен С10H20 | Децин С10H18 | Деканол С10H21OH | Деканаль С9Н19СОН | Декановая кислота С9Н19СООН |
- Таблица. Важнейшие классы органических соединений
Класс | Общая формула | суффикс |
Алканы (предельные углеводороды) | СnH2n+2 | -ан (-) |
Алкены (этиленовые углеводороды) | СnH2n | -ен (=) |
Алкадиены | СnH2n-2 | -диен (=,=) |
Алкины (ацетиленовые углеводороды) | СnH2n-2 | -ин (≡) |
Спирты | R – OH | -ол |
Альдегиды | O R – C H | -аль |
Карбоновые кислоты | O R – C OH | - овая |
Простые эфиры | R1 – O – R2 | |
Сложные эфиры | O R1 – C O – R2 |
- Алгоритм названия предельных углеводородов произвольного строения.
1. Выберите в молекуле самую длинную цепочку углеродных атомов. | СH3 | CH3 – C – CH – CH2 – CH2 – CH3 | | CH3 C2H5 |
2. Пронумеруйте цепочку с того конца, к которому ближе разветвление молекулы. | СH3 1 2 | 3 4 5 6 CH3 – C – CH – CH2 – CH2 – CH3 | | CH3 C2H5 |
3. Перечислить все заместители (радикалы) основной цепи с указанием номеров углеродных атомов, при которых они стоят (см. справку 48). | СH3 2 | 3 CH3 – C – CH – CH2 – CH2 – CH3 | | CH3 C2H5 2,2 – диметил – 3 – этил |
4. Назвать самую длинную пронумерованную цепь – основа названия. Ее называют как углеводород с тем же числом углеродных атомов что и в цепи. | СH3 1 2 | 3 4 5 6 CH3 – C – CH – CH2 – CH2 – CH3 | | CH3 C2H5 Число атомов углерода в цепи 6, значит основа названия – гексан |
5. Соединить названия заместителей с основой названия. | 2,2 – диметил – 3- этилгексан |
- Справка: Обозначение заместителей.
Все группы, присоединенные к главной цепи считаются заместителями (радикалы, атомы галогенов). Порядок среди них отсутствует, они перечисляются по алфавиту. В названии эти заместители указываются перед названием основной цепи.
Если одинаковых заместителей несколько, перед их названием ставят приставки ди-, три-, тетра-.
Если при одном углеродном атоме имеется не один, а два заместителя, то его цифру повторить дважды.
Отделить все цифры друг от друга запятыми, а буквы от цифр дефисами.
- Алгоритм названия непредельных углеводородов произвольного строения.
1. Выберите в молекуле самую длинную цепочку углеродных атомов с обязательным включением в нее двойной или тройной связи. | СH3 | CH3 – C = CH – CH – CH2 – CH2 | | CH3 CH3 |
2. Пронумеруйте цепочку с того конца, к которому ближе двойная или тройная связь. | 7 СH3 1 2 3 4 5 | 6 CH3 – C = CH – CH – CH2 – CH2 | | CH3 CH3 |
3. Перечислите все заместители (радикалы) основной цепи с указанием номеров углеродных атомов, при которых они стоят (см. справку 48). | СH3 2 4 | CH3 – C = CH – CH – CH2 – CH2 | | CH3 CH3 2, 4 – диметил |
4. Назвать самую длинную пронумерованную цепь – основа названия. Ее называют как предельный углеводород с тем же числом атомов углерода, изменяя суффикс (см. справку 49). После названия основной цепи ставят цифру, указывающую положение двойной или тройной связи. | 7 СH3 1 2 3 4 5 | 6 CH3 – C = CH – CH – CH2 – CH2 | | CH3 CH3 Атомов углерода в цепи 7, значит корень гепт-, суффикс –ен, т.к. в цепи имеется одна двойная связь. Основан названия гептен. Гептен – 2 |
5. Соединить названия заместителей и основной цепи. | 2,4 – диметилгептен - 2 |
- Справка: Если углеводород содержит одну двойную связь, то он относится к этиленовым углеводородам (алкенам) и имеет суффикс –ен. Если углеводород содержит две двойные связи, то он относится к алкадиенам и имеет суффикс –диен. Если углеводород содержит тройную связь, то он относится к ацетиленовым углеводородам и имеет суффикс –ин.
- Схема: номенклатура органических соединений
Приставки | Корень | Суффикс |
Все заместители в алфавитном порядке с указанием их положения цифрой. | Главная цепь с наибольшим числом атомов углерода. | Вид и число кратных (двойных, тройных) связей и их положение, указанное цифрами после суффикса. |
2, 5, 7 – триметил – 6 – этилоктен – 2
1 2 3 4 5 6 7 8
СН3 – С = СH – CH2 – CH – CH – CH – CH3
| | | |
CH3 CH3 CH2 CH3
|
CH3
- Алгоритм составления структурных формул веществ по их названию.
1. Определите число атомов углерода по корню слова, обозначающего название вещества. | 3, 5 – диметилгексин – 1 гекса – 6 атомов углерода 1 2 3 4 5 6 С – С – С – С – С – С |
2. Определить по суффиксу наличие двойных и тройных связей (см. справку 49)., а также их местоположение по цифре после суффикса. | Суффикс –ин, значит в основной цепи имеется одна тройная связь. Гексин-1, значит тройная связь находится между первым и вторым атомами углерода. 1 2 С ≡ С – С – С – С – С |
3. Вписывают заместители соответственно их цифрам в углеродную цепь. | 3,5 диметил – 1 2 3 4 5 6 С ≡ С – С – С – С – С | | СH3 CH3 |
4. Подставляют недостающие атомы водорода, согласно валентности атома углерода. | СH ≡ С – СH – СH2 – СH – СH3 | | СH3 CH3 |
- Справка:
- вещества, по строению и свойствам, но имеющие состав (число атомов углерода и водорода).
- Названия некоторых неорганических веществ:
- Щелочные металлы Na, K, Li, Rb, Cs
- Щелочноземельные металлы Ca, Sr, Ba, Ra
- Самородные (драгоценные) металлы Au, Ag, Pt
- Черные металлы Fe (чугун, сталь)
- Черные металлы: бронза (Cu+Sn)
латунь (Cu+Zn)
мельхиор (Cu+Ni)
дюралюминий (Al+Cu, Mg, Mn, Ni)
- Цементит Fe3C
- NaCl – галит, поваренная, каменная соль
- Na2SO4 ∙10H2O – глауберовая соль
- Na2CO3 – кальцинированная сода
- NaHCO3 – пищевая сода
- Na2CO3 ·10H2O - кристаллическая сода
- K2CO3 – поташ
- NaOH – едкий натр, каустическая сода
- KOH – едкий калий
- MgSO4 – горькая (английская) соль
- BaSO4 – баритова каша
- CaO – негашеная известь
- Ca(OH)2 – гашеная известь
- Ca3(PO4)2 – апатит, фосфорит
- 2CaSO4∙2H2O – алебастр, жженый гипс
- CaSO4∙2H2O – гипс
- MgO – жженая магнезия
- MgCO3 – магнезит
- CaCO3 – мрамор, мел, известняк
- Al2O3 – корунд (рубин, сапфир, нождак) глинозем
- Al2O3∙nH2O – боксит
- Na3AlF6 – криолит
- Fe3O4 + порошок Al – термит
- Al2O3∙2SiO2∙2H2O – каолин (глина)
- K2O∙Al2O3∙6SiO2 – полевой шпат
- K4[Fe(CN)6] – желтая кровяная соль
- K3[Fe(CN)6] – красная кровяная соль
- KNCS – роданид калия
- Fe3O4 – магнитный железняк (магистит) или железная окалина
- Fe2O3 – красный железняк (гематит)
- 2Fe2O3 ∙3H2O – бурый железняк (лимонит)
- FeS2 – пирит
- He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn – благородные (инертные газы)
- F, Cl, Br, J, At - галогены
- KCl – сильвин
- KCl∙NaCl – сильвинит
- CaF2 – флюорит, плавиковый шпат
- HF – плавиковая кислота
- O3 – озон
- H2O – вода
- H2O2 – перекись водорода
- KMnO4 – перманганат калия (марганцовка)
- KClO3 – бертолетова соль
- SO2 – сернистый газ
- ZnS – цинковая обманка
- PbS – свинцовый блеск
- FeS2 – пирит, серный колчедан
- CuSO4∙5H2O – медный купорос
- FeSO4∙7H2O – железный купорос
- N2O – веселящий газ
- NН4Cl – нашатырь
- NН4OH – нашатырный спирт
- AgNO3 – ляпис
- NH4NO3 – аммиачная селитра
- KNO3 – калийная (индийская) селитра
- NaNO3 – натриевая (чилийская) селитра
- (NH4)2CO3+NH4HCO3 – пекарский порошок
- HNO3+3HCl – «царская водка»
- PH3 – фосфин
- NH3 – аммиак
- С – уголь, графит, алмаз
- CO2 – углекислый газ
- CO – угарный газ
- CH4 – метан
- SiO2 – кремнезем, кварц (аметист, агат, опал)
- SiH4 – силан
- Na2SiO3 – растворимые стекла
- K2SiO3 – их растворы, силикатный клей
- Na2O∙CaO∙6SiO2 – оконное стекло
Предварительный просмотр:
Алгоритм № 1 определения состава атома.
1. Выберите элемент в ПСХЭ, запишите слева от знака химического элемента: внизу – порядковый номер, вверху – атомную массу. | Углерод C Z=6 A(C)=12 12 6C |
2. Определите состав атома ( см. № 3 в справках). | Число протонов N(р+) = 6 Число электронов N(ē) = 6 Число нейтронов N(n0) = 6 N(n0)=A-Z=12-6=6 |
3. Запишите состав атома: после знака химического элемента в скобках укажите состав ядра, за скобкой – число электронов | Состав атома: 12 6C(6р+, 6n0)6 ē |
Алгоритм № 2 объяснения физического смысла порядкового номера химического элемента, номеров периода и группы в ПСХЭ Д.И. Менделеева.
1. Выберите элемент, запишите его химический знак. | Азот N |
2. Объясните физический смысл: порядкового номера, Z. | Z=7 7N
|
номера периода | II период
|
Номера группы | VA группа
|
Алгоритм № 3 определения строения атома по его положению в ПСХЭ.
1. Укажите химический элемент и его положение в ПСХЭ. | Азот N II период VA группа Атомный номер (главная подгруппа) Z=7 | |||||
2. Определите число энергетических уровней и число электронов в атоме. (см. № 4 в справках). |
| |||||
3. Составьте схему строения атома. | +7N 2ē, 5ē или N 2 5 | |||||
*4. Составьте электронную конфигурацию (формулу атома). | +7N 1s2 2s2 2p3 | |||||
*5. Составьте схему распределения электронов по орбиталям. | E
2s 2 p
1s |
Алгоритм № 4 определения зависимости свойств химических элементов от их положения в ПСХЭ и строения атома.
1. Запишите названия и химические знаки указанных элементов. | Углерод C | Кремний Si |
2. Определите по положению элементов в ПСХЭ их принадлежность к одному и тому же периоду или А группе (главной подгруппе). | Z=6 II период IV A группа | Z=14 III период IV A группа |
Принадлежат к одной группе IV A (главной подгруппе), располагаясь в ней сверху вниз | ||
3. Определите сходство и различие в строении атомов | Сходство: IV A группа, 4ē в наружном энергетическом уровне. Различие: у углерода 2 энергетических уровня (II период), у кремния три энергетических уровня (III период; у кремния радиус атома больше, притяжение электронов наружного энергетического уровня меньше. | |
4. Определите характер изменения свойств | В А группе сверху вниз неметаллические свойства элементов уменьшаются, следовательно, у кремния Si они выражены меньше, чем у углерода С. |
Алгоритм № 5 определения вида химической связи по формуле соединения:
1. Запишите формулу соединения | BeCl2 |
2. Укажите вид атомов, образующих химическую связь | Атомы разных элементов |
3. Сравните электроотрицательность элементов (вычислите разность ЭО), см. № 6 в справках | ЭО(Be)=1,5; ЭО(Cl)=3,0 Разность ЭО = 3,0-1,5=1,5 |
4. Определите вид связи | Разность ЭО<2, значит связь ковалентная полярная |
Алгоритм № 6 составления электронных и структурных формул соединения и схем, объясняющих образование ковалентной связи
1. Запишите формулу химического соединения | Cl2 |
2. Укажите номер группы и определите число электронов на внешнем уровне (см. № 4 в справках) | VII A группа 7 валентных ē |
3. Определите число неспаренных электронов (по формуле 8-N, где N – номер группы) | 8-7=1 |
4. Обозначьте наружные электроны (спаренные и неспаренные) точками | . . :Сl о . . |
5. Составьте электронную схему образования связи и электронную формулу хлора | . . . . . . . . :Сl о + оСl: → :Cl: Cl: . . . . . . . . |
6. Составьте структурную формулу хлора и укажите кратность связи. Кратность связи определяется числом общих электронных пар. | Cl – Cl Одна общая электронная пара – одинарная связь |
7. Охарактеризуйте расположение электронной плотности связующей общей электронной пары между атомами | Простое вещество Cl2 состоит из атомов одного элемента, поэтому общая электронная пара принадлежит связанным атомам в одинаковой мере |
8. Укажите разновидность ковалентной связи | Неполярная |
Алгоритм № 7 составления схемы образования ионной сявзи:
1. Запишите формулу соединения | CaF2 |
2. Определите число внешних электронов у атома металла (равно номеру группы) и, следовательно, заряд иона, в который он превратится в результате отдачи этих электронов | Са – кальций II группа в ПСХЭ На внешнем слое 2 электрона Ca0 - 2ē→Ca2+ |
3. Определите число внешних электронов у атома неметалла и, следовательно, число недостающих до 8 электронов и соответственно заряд получившегося при приеме этих электронов иона | F фтор VII группа в ПСХЭ На внешнем слое 7 электронов, до 8 не хватает одного F0 + 1ē→F- |
4. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между зарядами образовавшихся ионов и определить число атомов металла, которое нужно взять, чтобы они отдали это НОК число электронов и число атомов неметалла, чтобы они приняли это НОК число электронов. | НОК =2 (т. к. 2 и 1) Значит необходим один атом кальция и два атома фтора Ca0 и 2F0 |
5. Записать схему образования ионной связи между атомами металла и неметалла в последовательности атомы → ионы → ионное соединение. Коэффициенты и индексы «1» не пишутся. | 2ē Ca0 + 2F0 → Ca2+ + 2F- → Ca2+F-2 |
Алгоритм № 8 определения высшей и низшей степеней окисления (СО) элемента
1. Выберите химический элемент | Сера S |
2. Укажите номер группы в ПСХЭ, в которой находится элемент | VI A группа |
3. Определите высшую положительную СО элемента (см. № 8 в справках). | +6 (S+6) |
4. Вычислите низшую отрицательную СО элемента (см. № 8 в справках). | 6-8=-2 (S-2) |
Алгоритм № 9 составления названий бинарных соединений:
1. Напишите формулу соединения | CaO |
2. Назовите соединение | Оксид кальция |
3. Напишите формулу соединения, элемент которого имеет переменную степень окисления | +3 FeCl3-1 |
4. Назовите соединение | Хлорид железа (III) |
Алгоритм № 10 выведения формул бинарных соединений по степеням окисления элементов:
1. Выберите два элемента, один из которых должен иметь положительную степень окисления (СО), а другой – отрицательную | 1. Кальций и сера 2. Магний и фтор 3. Магний и фосфор |
2. Запишите химические знаки элементов так, чтобы на первом месте находился элемент с положительной степенью окисления (в ряду ЭО он стоит правее) | 1. Ca и S 2. Mg и F 3. Mg и P |
3. Укажите для каждого элемента значения степеней окисления (высшая положительная СО равна номеру группы; низшая отрицательная – номеру группы минус 8) | Ca, Mg – II группа (+2) S – VI группа (6-8=-2) F – VII группа (7-8=-1) P – V группа (5-8=-3) |
4. Определите индексы (см. справку ниже) | 1. Сa+2 S-2 CaS 2. Mg+2 F2-1 2:1=2 MgF2 3. Mg3+2 P2-3 Mg3P2 |
Справка
Значения степеней окисления | Математическая запись | Расстановка индексов |
Одинаковые | Индексы = 1, если СО1=СО2 | Индексы не записываются |
Значение степени окисления одного элемента нацело делится на значение другого | Индекс = СО2>CO1 | Индекс записывают рядом со знаком элемента с меньшей степенью окисления |
Не делятся друг на друга нацело | Индекс 1= [CO2] Индекс2=[CO1] | Модули степеней окисления записывают индексами у знаков элементов крест-накрест |
Алгоритм № 11 определения степени окисления элемента в бинарных соединениях:
1. Запишите формулу соединения | Fe2O3 | |
2. Определите сначала низшую отрицательную степень окисления элемента (см. № 8 в справках), знак которого в формуле записан вторым | O – VI группа 6-8= -2 | |
3. Вычислите произведение индекса и известной СО | Fe2+3 | O3-2 (-2)·3=-6 |
4. Определите положительную СО элемента, исходя из электро-нейтральности соединения (сумма СО всех элементов равна 0) | +6:2=+3 |
Алгоритм № 12 выведения формул солей по их названию
1. Запишите ионы металла и кислотного остатка, входящие в состав заданной соли, пользуясь таблицей растворимости | 1. хлорид натрия Cl- Na+ 2. фосфат калия PO43- K+ 3. сульфат алюминия SO42- Al3+ |
2. Запишите ионы так, чтобы на первом месте находился ион с положительным зарядом, а на втором – с отрицательным. | 1. Na+Cl- 2. K+PO43- 3. Al3+SO42- |
3. Определите индексы (см. справку ниже) | 1. Na+Cl- 2. K3+PO43- 3:1=3 3. Al23+(SO4)32- |
Справка
Значения разрядов ионов | Математическая запись | Расстановка индексов |
Одинаковые | Заряд (Мn+)=заряд(Acdn-), где М – металл, Acd – кислотный остаток | Индексы не записываются |
Значение заряда одного иона делится на значение заряда другого иона нацело | Индекс=заряд2 заряд1 , где заряд2>заряда1 | Индекс записывают рядом со знаком иона, имеющего меньший заряд |
Не делятся друг на друга | индекс1=заряду2 индекс2=заряду1 | Модули зарядов ионов записывают индексами у знаков ионов «крест-накрест» |
Алгоритм № 13 определения типа химических реакций по числу и составу соединений
1. Запишите уравнение (схему) реакции | Исходные вещества→продукты реакции Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ |
2. Определите: число исходных веществ; число продуктов реакции; состав веществ. | Два (и более) Два (и более) Простое+сложное=сложное+простое |
3. Сделайте вывод (см. № 16 в справках) | Реакция замещения |
Алгоритм № 14 определения силы кислородосодержащих кислот
1. Запишите формулу кислоты | H2SO4 (HnЭОm) |
2. Вычислите разность (m-n) | 4-2=2 |
3. Сделайте вывод (см. справку ниже) | H2SO4 – сильная кислота |
Справка
Эмпирическое правило Л. Полинга. Сила кислоты HnЭОm (общая формула кислородосодержащих кислот) возрастает с увеличением разности (m-n).
При (m-n)≥2 кислота сильная.
Алгоритм № 15 определения типа химической реакции по характеру теплового эффекта
1. Запишите термохимическое уравнение реакции. | 4Al+3O2=2Al2O3 ∆H=-3164 кДж |
2. Определите, выделяется или поглощается энергия. | Знак «минус» показывает потерю энергии системой, энергия выделяется (+Q). |
3. Сделайте вывод (см. № 18 в справках). | Реакция экзотермическая. 4Al+3O2=2Al2O3+Q |
Алгоритм № 16 составления уравнений реакций электролитической диссоциации оснований, кислот и солей.
1. Запишите формулу электролита в левой части уравнения, а формулы катионов и анионов в правой. | Ba(OH)2→Ba2+ + OH- H2SO4→H+ + SO42- Al(NO3)3→Al3+ + NO3- HNO2→H+ + NO2- |
2. Расставьте коэффициенты (если они нужны), поставьте знак равенства, если электролит сильный (см. № 20 в справках) и знак обратимости для слабых электролитов. | Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- основание катион гидроксид металла анион H2SO4 = 2H+ + SO42- кислота катион анион водорода кислотного остатка Al(NO3)3 = Al3+ + 3NO3- Соль катион анион металла кислотного остатка HNO2 H+ + NO2- катион анион водорода кислотного остатка |
Алгоритм № 17 составления ионных уравнений реакций
1. Запишите (составьте) формулы исходных веществ и продуктов реакции. Расставьте коэффициенты. Определите формулу продукта реакции, уходящего из сферы реакции, и отметьте его соответствующим знаком: осадок ↓, газ↑ | MgCl2+2AgNO3=Mg(NO3)2+2AgCl↓ Молекулярное уравнение реакции |
2. Напишите под каждой формулой сильного электролита ионы, на которые оно диссоциирует, учитывая коэффициенты и, если необходимо индексы (см. № 21 в справках). Проверьте состав и заряды ионов по таблице растворимости. | Mg2+ + 2Cl- +2Ag+ + 2NO3- = Mg2+ + 2NO3- + 2AgCl↓ полное ионное уравнение реакции |
3. Подчеркните формулы одинаковых ионов (до и после реакции), которые не участвуют в реакции. | Mg2+ + 2Cl- +2Ag+ + 2NO3- = Mg2+ + 2NO3- + 2AgCl↓ полное ионное уравнение реакции |
4. Выпишите формулы оставшихся ионов и веществ. | 2Cl- +2Ag+ = 2AgCl↓ или Cl- +Ag+ = AgCl↓ Краткое (сокращенное) ионное уравнение реакции |
5. Объяснить сущность реакции (устно). | Реакция идет в направлении связывания ионов Ag+ и Cl- в нерастворимое вещество AgCl (хлорид серебра). |
Алгоритм № 18 характеристики химических свойств неорганических соединений
1. Определите класс неорганического соединения | Оксид натрия Na2O Основный оксид (Na – металл) |
2. Перечислите свойства данного класса соединений (см. № 22 в справках) и запишите примеры формул соединений соответствующих классов. | Взаимодействует с:
Например:
|
3. Составьте уравнения реакций. Дайте названия продуктам реакций. | 1. Основный оксид + кислотный оксид → соль Na2O+SO3=Na2SO4 – сульфат натрия 2. Основный оксид + вода → основание (щелочь) Na2O+H2O=2NaOH – гидроксид натрия 3. Основный оксид + кислота → соль+ вода Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O cерная сульфат кислота натрия |
Алгоритм № 19 прогнозирования окислительно-восстановительных свойств соединений
1. Запишите формулу соединения, укажите в нем степень окисления элемента, по которому прогнозируются свойства. | N20 (простое вещество азот) |
2. Определите высшую (положительную) степень окисления (см. № 27 в справках). | V группаN+5 |
3. Определите низшую (отрицательную) степень окисления (см. № 27 в справках). | 5-8= -3 N-3 |
4. Сделайте вывод и обоснуйте его. | N20 0(нуль) – промежуточная степень окисления. Вывод: N2 (азот) может быть окислитель и восстановитель, т.к. СО может +5 понижаться 0 повышаться до -3 -3 до +5 |
Алгоритм № 20 определения типа химической реакции по изменению степеней окисления элементов
1. Запишите схему (уравнение) химической реакции | H2S + O2→SO2 + H2O |
2. Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции. СО атомов в простых веществах равна 0. | До После Н +1 +1 S -2 +4 O 0 -2 |
3. Подчеркните знаки элементов, степени окисления которых изменились. | H2S-2 + O20→S+4O2-2 + H2O |
4. Сделайте вывод. | Реакция является окислительно-восстановительной, т.к. происходит с изменением степеней окисления. |
Алгоритм № 21 расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса
1. Запишите схему реакции (формулу исходных веществ и продуктов реакции). | H2S + O2→SO2 + H2O |
2. Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции | До После Н +1 +1 S -2 +4 O 0 -2 |
3. Подчеркните знаки элементов, степени окисления которых изменились. | H2S-2 + O20→S+4O2-2 + H2O |
4. Составьте электронные уравнения. | -6ē S-2 S+4 4 2 +4ē коэффициенты O20 2O-2 6 3 сокращаются |
5. Определите окислитель и восстановитель. | H2S – восстановитель (окисляется) O2 – окислитель (восстанавливается) |
6. Расставьте коэффициенты перед формулами восстановителя и окислителя методом электронного баланса (см. № 28 в справках). | Число отданных электронов 6 ē·2=12 ē Число принятых электронов 4ē·3=12ē 2H2S + 3O2 = SO2 + H2O |
7. Подберите коэффициенты в правую часть схемы реакции | 2H2S + 3O2 = 2SO2 +2H2O |
8. Устно проверьте правильность составленного уравнения. | Число молей атомов каждого химического элемента в его правой и левой частях одинаково. |
Предварительный просмотр:
- Алгоритм 1. Определение качественного и количественного состава простого и сложного вещества
1. Выберите вещество. | Na | СO2 |
2. Определите качественный состав: а) элемент; б) вид частиц; в) тип вещества; г) класс | а) Один элемент – натрий б) атом в) простое вещество г) металл | а) два элемента – углерод и кислород б) молекула в) сложное вещество г) оксид |
3. Определите количественный состав вещества: 1) относительная атомная (молекулярная) масса; 2) молярная масса; 3) количество вещества; 4) число молекул, атомов; 5) масса; 6) молярный объем (для газов при н.у.); 7) объем (для газов при н.у.) 8) массовые доли элементов в сложном веществе; 9) отношение масс элементов в сложном веществе. | 1) Ar(Na)=23 2) M(Na)=23 г/моль (мг/моль, кг/моль) 3) γ=1 моль (моль, кмоль) 4) N= 1 атом 5) m=23 г (мг, кг) 6) – 7) – 8) – 9) – | 1) Mr(CO2)=12+16·2=44 2) M(CO2)=44 г/моль (мг/моль, кг/моль) 3) γ=1 моль (моль, кмоль) 4) N(CO2)= 1 молекула N(С)= 1 атом N(O)= 2 атома 5) m=44 г (мг, кг) 6) Vm=22,4 л/моль (мл/моль, м3/кмоль) 7) V=22,4 л (мл, м3) 8) ω(С)=0,27 (см. формулу 4а) ω(O)=0,73 9) m(C):m(O)=12:32=3:8 |
- Формулы для вычислений по таблице 1.
- а) ,
б) , где υ – количество вещества, N – число молекул (атомов), Na – число Авогадро
- а) ,
б) ,
в) , где υ – количество вещества, m – масса вещества, М – молярная масса.
- а) ,
б) , где υ – количество вещества, V – объем вещества, Vm – молярный объем при н.у.
- а) , где - массовая доля
б) , где - объемная доля
- а) ,
б) , где - выход продукта реакции
показывает
число молекул (атомов) в 1 моль вещества
Na – число Авогадро равно
6,02·1023
измеряется
показывает
сколько весит в 1 моль вещества
М – молярная масса равна
по величине относительной молекулярной массе (Mr)
см. таблицу Менделеева
измеряется
г/моль
показывает
число молекул (атомов) в 1 моль вещества
Vm – молярный объем равен
22,4
измеряется
л/моль
- Таблица 1. Некоторые физико-химические величины и их единицы измерения
Величина | Единицы измерения | ||
Основная | В 1000 раз больше | В 1000 раз меньше | |
Относительная атомная масса, Ar | - | - | - |
Относительная молекулярная масса, Mr | - | - | - |
Количество вещества, | моль | кмоль | ммоль |
Масса, m | г | кг | мг |
Молярная масса | г/моль | кг/моль | мг/моль |
Объем, V | л | м3 | мл |
Молярный объем при н.у., Vm | л/моль (22,4 л/моль) | м3/кмоль (22,4 м3/кмоль) | мл/ммоль(22,4 мл/ммоль) |
Число Авогадро Na | 6·1023 | 6·1026 | 6·1020 |
- Схема 1. Взаимосвязь между некоторыми физическими величинами.
Количество вещества
- Схема 2. Количественные измерения вещества.
ν = m∕M V = ν·Vm
m ν V
m = ν·M ν = V∕Vm
ν = N∕Na N = ν · Na
N
- Алгоритм 2. Составление количественной характеристики уравнения реакции.
1. Запишите уравнение реакции. | Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 |
2. Определите отношение количеств веществ. | 1 моль : 2 моль =1 моль : 1 моль |
3. Укажите число частиц (атомов, молекул), зная что 1 моль содержит 6·1023 частиц (число Авогадро). | 6·1023 : 12·1023 = 6·1023 : 6·1023 |
4. Найдите молярную массу М (см. таблицу Менделеева) и массу m веществ по формуле | 65 г/моль : 36,5 г/моль = 136 г/моль : 2 г/моль 65 г : 73 г = 136 г : 2 г |
5. Найти молярный объем Vm и объем V по формуле (для газов при н.у.) | Vm = 22,4 л/моль V = 22,4 л |
- Схема 3. Две стороны химической задачи.
Химическая
часть
решения
Математическая
часть
решения
- Алгоритм 3. Решение задач.
Вычисления по химическим уравнениям
- Сформулировать условие задачи и сделать краткую запись условия задачи из двух частей «Дано», «Найти», обозначив физические величины по правилам.
- Записать химическую реакцию и уравнять ее с помощью коэффициентов.
- Подчеркнуть вещества, о которых идет речь в задаче и над их формулами записать известные и неизвестные (через х,у) величины с соответствующими единицами измерения. Следите за тем, чтобы единицы измерения соответствовали друг другу! (таблица 1)
- Сделать анализ имеющейся информации и выбрать способ решения.
по пропорциям а) под формулой выделенных веществ записать значения величин, которые соответствуют указанным над формулой, но вычисленные по уравнению реакции (см. алгоритм 2); | по вычислению количества вещества m(a) m(b) по коэффи- циентам V(a) V(b) а) найти количество вещества (моль) того вещества, у которого дана в условии масса или объем: - если дана масса, то количество вещества вычислить по формуле , - если дан объем – то по формуле |
б) составить и решить пропорцию; | б) найти количество другого вещества, данные которого неизвестны по условию задачи; зная что коэффициенты перед формулами веществ относятся друг к другу как и их количества и вещества: ν(a) : ν(b) = κ(a) : κ(b) |
в) по найденному количеству вещества найти массу или объем того вещества, о котором спрашивается в задаче: - массу определяют по формуле ; - объем по формуле |
Помните! Если оба вещества газы, то решение задачи значительно упрощается, так как объемы газов относятся друг к другу как соответствующие коэффициенты в уравнении реакции V(a) : V(b) = κ(a) : κ(b) и расчета количества вещества не потребуется.
- Запишите полный ответ на вопрос задачи без использования формул соединений.
- Можно провести проверку получившегося результата через составление условия обратной задачи.
- Алгоритм 4. Решение задач с понятием «доля»
Если в задаче известна «доля» какого либо компонента 1. – рассчитайте массу компонента (если дана массовая доля ω) по формуле mкомпонента=ω·mсмеси* - рассчитайте объем компонента (если дана объемная доля φ) по формуле Vкомпонента=φ·Vсмеси* | Если необходимо рассчитать «долю» какого либо компонента 1. Рассчитайте массу или объем вещества , «долю» которого необходимо определить (см. алгоритм 3). Не обращайте внимание на число, относящееся к этому же веществу, данное в задаче. |
2. Решите задачу (см. алгоритм 3), но взяв за исходное данное полученный вами результат. | 2. Разделить полученную вами величину (масса или объем компонента) на величину, указанную в условии задачи (масса или объем смеси). Формула для массы: Формула для объема: |
* - значения массовых и объемных долей берут без процентов!
- Алгоритм 5. Решение задач «на выход продукта реакции»
Если в задаче дан выход продукта | Если требуется определить выход продукта 1. Рассчитайте теоретически полученную массу или объем продукта реакции по химическому уравнению (см. алгоритм 3). Помните, что в условии задачи дана практически полученная масса или объем продукта и при расчете не обращайте внимание на эту величину! | |
и практически полученная масса или объем продукта 1. Рассчитать теоретически полученную массу или объем продукта по формуле: для массы: ; для объема: . | и масса или объем исходного вещества 1. Рассчитайте массу или объем продукта, полученную теоретически по уравнению реакции (см. алгоритм 3). | |
2. Решите задачу (см. алгоритм 3), взяв за исходное данное полученный вами результат. | 2. Полученную величину (mтеорет или Vтеорет) умножьте на выход продукта реакции (без процентов!), данный в условии задачи. Формула: для массы ; для объема | 2. Разделите величину, данную в задаче (mпрактич или Vпрактич), на величину, полученную вами (mтеорет или Vтеорет). Формула: для массы: ; для объема:. |
* - значения выхода продукта реакции берут без процентов!
- Алгоритм 6. Решение задач «на избыток»
Если в задаче даны массы сразу двух необходимых веществ, то необходимо:
- Найти количество каждого из исходных веществ по формулам:
если даны массы: ; если даны объемы:
- Сравните найденные величины с соответствующими коэффициентами в уравнении реакции. На основании сравнения определить, какое из веществ не израсходуется полностью, т.е. в избытке, и исключить его из условия задачи.
Например: υ(а)=0,02 κ(a)=1
υ(b)=0,024 κ(b)=1 , тогда
υ(а) : υ(b) = κ(a) : κ(b)
0,02: 0,024 = 1: 1 → в избытке вещество b.
- Решить задачу, взяв за исходное данное о веществе, которое израсходуется полностью ( см. алгоритм 3).
Предварительный просмотр: