ГДЗ (відповіді) Хімія 7 клас Лашевська Г.А., Лашевська А.А. §21 Хімічні властивості кисню НОВА ПРОГРАМА 2015 РОКУ

Вправа 9 Чому продукти горіння метану й глюкози однакові?

Бо продукти горіння мають однаковий склад молекул.

Вправа 10 Чому речовини в кисні згоряють швидше, ніж у повітрі? Бо кисень підтримує горіння, а в повітрі кисень становить тільки близько 20% (1/5 частини), а азот і решта газів у його складі не підтримують горіння

Вправа 11 Чому під час компостування органічних відходів виділяється теплова енергія? Бо процес гниття є реакцією повільного окиснення

Вправа 12 Порівняйте зовнішні ефекти реакцій горіння в кисні водню, сірки, вуглецю, заліза, метану, глюкози.

Водень згоряє з утворенням тільки водяної пари, тому полум’я майже безколірне.

Cірка згоряє яскраво блакитним полум’ям, з появою різкого запаху, що нагадує запах палених сірників.

Вуглець згоряє яскравіше.

Залізо згоряє сліпучим полум’ям, розкидаючи іскри ― розпечені частинки залізної ожарини Fe₃O₄.

Метан і глюкоза згоряють з ледь помітним блакитним полум’ям.

Вправа 13 Проаналізуйте схеми реакцій, про які йшлося в параграфі. Які із цих реакцій є реакціями сполучення?

Вправа 15 Порівняйте реакції горіння й повільного окиснення. Результати запишіть до таблиці за зразком:

Утворення нових речовин

Виділення теплової енергії

Виділення світлової енергії

Вправа 16 Проаналізуйте узагальнювальну схему «Повільне окиснення»:

Речовина + кисень → продукти окиснення + теплова енергія.

За аналогією узагальніть відомості про реакцію горіння у формі схеми.

Речовина + кисень → продукти окиснення + теплова енергія + світлова енергія

Вправа 17 Випишіть хімічні формули оксидів:

Відповідь: б); в); д)

Вправа 18 Відтворіть рівняння реакцій горіння за наведеними фрагментами:

§ 23. Хімічні властивості кисню

Розглянемо хімічні властивості кисню, тобто його здатність вступати в хімічні реакції (реакційну здатність). Ви вже знаєте, що кисень підтримує горіння: в ньому спалахує жевріюча скіпка. Багато речовин згоряють у кисні з утворенням яскравого полум’я (мал. 83).

Якщо розжарити в полум’ї спиртівки шматочок деревного вугілля до появи полум’я і внести його в посудину з киснем, то вугілля продовжує горіти набагато яскравіше, ніж на повітрі. Внаслідок реакції утворюється вуглекислий газ (карбон(ІV) оксид) СО₂:

Покладемо у стальну ложечку для спалювання речовин шматочок сірки розміром з горошину.

Мал. 83. Горіння речовин у кисні: а — порошку заліза; б — сірки; в — алюмінієвої пудри.

Внесемо її у полум’я спиртівки та почекаємо, доки сірка розплавиться і загориться. На повітрі сірка горить ледь помітним синюватим полум’ям. При внесенні сірки в кисень синьо-фіолетове полум’я стає яскравим та інтенсивним, появляється задушливий запах сірчистого газу SO₂(сульфур(IV) оксиду), що утворюється внаслідок реакції:

Кисень реагує з багатьма іншими простими речовинами — воднем, натрієм, маґнієм, алюмінієм, міддю:

Якщо запалити водень і трубку з воднем, що горить, опустити в посудину з киснем, то на стінках посудини утворяться крапельки води:

Маґній згоряє у кисні, випромінюючи сліпуче сяйво. Унаслідок реакції утворюється білий порошок — маґній оксид:

Навіть залізо, яке, як відомо, не горить на повітрі, в кисні згоряє, розкидаючи сліпучі іскри. Продуктом цієї реакції є залізна окалина Fe₃O₄:

Якщо визначати валентність Феруму в залізній окалині звичним для нас способом, то отримаємо дробове число — 8/3, що суперечить поняттю валентності як кількості хімічних зв’язків, що утворює атом. Це пояснюється тим, що атоми Феруму в залізній окалині мають різне значення валентності. Один з атомів Феруму має валентність 2, а два інших — валентність 3:

Залізну окалину розглядають як подвійний оксид Феруму, тому хімічна назва цієї сполуки — ферум(ІІ, ІІІ) оксид.

Як бачимо, в усіх наведених реакціях із двох речовин утворюється одна нова речовина. Ці реакції належать до реакцій сполучення.

Реакції, під час перебігу яких із кількох речовин утворюється одна речовина, називають реакціями сполучення.

Ми розглянули реакції кисню з деякими простими речовинами, внаслідок яких утворюються бінарні сполуки, до складу яких обов’язково входить Оксиґен. Такі сполуки називають оксидами.

Оксиди — складні речовини, які складаються з двох хімічних елементів, одним із яких є Оксиґен.

Наприклад, вуглекислий газ СО₂ — це оксид Карбону, залізна окалина Fe₂O₃ — оксид Феруму, а вода Н₂О — оксид Гідроґену. У формулах оксидів символ Оксиґену завжди записують на другому місці. Назва оксиду складається з назви хімічного елемента та слова «оксид». Якщо хімічний елемент має змінну валентність і може утворювати декілька оксидів, то після назви хімічного елемента в дужках римською цифрою зазначають значення його валентності, наприклад: SO₂ — сульфур(IV) оксид; SO₃ — сульфур(VI) оксид; CO — карбон(II) оксид; CO₂ — карбон(IV) оксид.

У кисні згоряють і деякі складні речовини, при цьому також утворюються оксиди. Так, продуктами згоряння природного газу метану СН₄ є вуглекислий газ і вода:

Сірководень H₂S — газ із запахом тухлих яєць — згоряє у кисні з утворенням сірчистого газу SO₂ і води:

Унаслідок повного окиснення глюкози утворюються вуглекислий газ і вода:

Зауважте, що під час згоряння складних речовин, як правило, утворюються оксиди тих хімічних елементів, які містяться у складі вихідної речовини.

Взаємодію кисню з простими та складними речовинами називають окисненням, а сам кисень — окисником.

ВИСНОВКИ

• Кисень — хімічно активна речовина. Він реагує з простими і складними речовинами. Внаслідок реакцій речовин із киснем утворюються оксиди.
• Оксиди — це складні речовини, утворені двома хімічними елементами, одним із яких є Оксиґен.

Початковий рівень

• 1. Як можна визначити, в якій із двох посудин знаходиться кисень, а в якій — повітря?
• 2. Які речовини називають оксидами? Наведіть приклади відомих вам оксидів.

Середній рівень

• 3. Під час згоряння вуглецю за нестачі кисню утворюється чадний газ CO. Напишіть рівняння цієї реакції. Яку хімічну назву має чадний газ?

Достатній рівень

• 4. Охарактеризуйте хімічні властивості кисню. Напишіть рівняння відповідних хімічних реакцій, дайте назви продуктам реакції.

Високий рівень

• 5. Сірковуглець CS₂ — летка отруйна рідина, яку використовують у виробництві деяких штучних волокон (віскози). При його згорянні в кисні утворюється сірчистий та вуглекислий гази. Напишіть рівняння цієї реакції.
• 6. При згорянні маґнію, цинку та алюмінію в кисні утворюються їхні оксиди. Складіть формули цих сполук, напишіть рівняння реакцій, дайте назви продуктам реакцій.

Додаткове завдання

• 7. Якщо у лампу розжарювання потрапить повітря, то вольфрамова спіраль згоряє і на склі утворюється жовтий осад оксиду Вольфраму(VI). Напишіть рівняння цієї реакції.
• 8. Оксид Ксенону(VIII) — дуже нестійка сполука. При незначному нагріванні він розкладається з вибухом на прості речовини. Напишіть рівняння цієї реакції.

§ 21. Хімічні властивості кисню

Хімічні властивості кисню. Спалахування тліючої скіпки внаслідок її внесення в посудину з киснем характеризує його хімічні властивості. Адже і деревина, і кисень зазнають хімічних змін.

Використовуючи рисунок 21.1 та власний повсякденний досвід, назвіть умови й зовнішні ефекти перебігу реакції між деревиною й киснем.

Рис. 21.1. Займання тліючої скіпки в посудині з киснем

Для того щоб дерев’яна скіпка зайнялася, її довелося нагріти в полум’ї пальника до певної температури. Чимало речовин також реагують з киснем лише за попереднього нагрівання.

Щоб пересвідчитися в цьому, виконаємо досліди. Розпечений деревний вуглик, унесений до посудини з киснем, розжарюється аж до білого й швидко згоряє без полум’я та диму (рис. 21.2):

Рис. 21.2. Згоряння розпеченого деревного вугілля

Реакція горіння вугілля відбувається і на повітрі. Вугілля – широко застосоване тверде паливо.

Під тягою нагріємо трохи сірки у сталевій ложці для спалювання речовин (рис. 21.3). Спочатку сірка плавиться. Розплавлена сірка горить на повітрі слабким синім полум’ям. Біля отвору посудини з киснем горіння сірки посилюється. У кисні сірка згоряє яскравим блакитним полум’ям.

Горіння сірки супроводжується виділенням великої кількості світлової й теплової енергії та появою різкого запаху:

Цей запах свідчить про утворення сірчистого газу SO₂, який сильно подразнює слизові оболонки.

Рис. 21.3. Горіння сірки в кисні

Поясніть, чому сірку потрібно спалювати у витяжній шафі.

Сірчистий газ SO₂ згубно діє на мікроорганізми й плісняву. Багато хто для ліпшого збереження овочів перед закладанням їх на зиму спалює у льосі трохи сірки. Яких правил безпеки потрібно дотримуватися під час цього?

Рис. 21.4. Горіння заліза в кисні

Для реакції заліза з киснем також потрібне попереднє нагрівання. Насиплемо у товстостінну посудину піску. Розігріємо у полум’ї пальника пучок дуже тонкого залізного дроту – «сталеву вату». Розжарений дріт унесемо до посудини з киснем. Залізо згоряє сліпучим полум’ям, розкидаючи іскри – розпечені частинки залізної ожарини Fe₃O₄ (рис. 21.4, с. 117).

За наведеним фрагментом відтворіть рівняння реакції горіння заліза:

Ця сама реакція відбувається і на повітрі, коли сталь під час механічного обробляння сильно нагрівається від тертя (рис. 21.5).

Умови перебігу й зовнішні ефекти реакцій магнію, міді, водню з киснем вам відомі з попередніх параграфів. Фрагменти рівнянь цих реакцій такі:

Рис. 21.5. Іскри – частинки залізної ожарини

За наведеними фрагментами відтворіть рівняння реакцій горіння.

Проаналізуємо рівняння реакцій сірки, вуглецю, заліза, водню, магнію, міді з киснем. У кожну з реакцій вступає по дві речовини, унаслідок їхньої взаємодії утворюється одна речовина.

Реакції за участю кількох реагентів з утворенням одного продукту називають реакціями сполучення.

Поясніть, які реакції протилежні реакціям сполучення.

Усі продукти розглянутих реакцій сполучення – бінарні сполуки, до складу яких входить Оксиген. Такі сполуки називають оксидами.

Оксиди — складні речовини, утворені двома елементами, одним з яких є Оксиген 1 .

Реакції речовин з киснем називають реакціями окиснення.

Якщо окиснення супроводжується виділенням світла й тепла, то його зазвичай називають горінням. Часто внаслідок окиснення виділяється лише теплова енергія, реакція триває досить довго. Такий процес називають повільним окисненням. Він супроводжується повільним виділенням теплової енергії. Приклади взаємодії речовин з киснем без виділення світла: гниття органічних решток, згіркнення масла, ржавіння заліза, дихання тощо.

1 В оксидах немає атомів Оксигену, сполучених між собою. Натомість такі атоми Оксигену є в пероксидах, наприклад у гідроген пероксиді Н₂О₂:

Горіння складних речовин у кисні супроводжується виділенням світлової й теплової енергії. Унаслідок горіння в надлишку кисню утворюються оксиди тих хімічних елементів, які входять до складу речовини. Унаслідок горіння метану в надлишку кисню утворюється вуглекислий газ – карбон(IV) оксид і вода (рис. 21.6):

Рис. 21.6. Горіння метану. Схема (1) та зовнішні ефекти (2) реакції

Продуктами згоряння сірководню (гідроген сульфіду) H₂S є сульфур(IV) оксид і вода.

Перетворіть схему реакції горіння метану на хімічне рівняння. Складіть рівняння реакції горіння сірководню.

Цікаво і пізнавально

У вересні 1927 р. жителі Криму спостерігали, як Чорне море горить у прямому розумінні цього слова. «Неначе палала пожежа, яскраве світло якої проходило крізь димову завісу», – писав гідролог П.А. Двойченко. Стовпи полум’я сягали висоти 500-800 метрів. Одночасно на узбережжі відчувався запах тухлих яєць. Саме так тхне сірководень, якого вдосталь у Чорному морі. У ті дні поблизу Ялти стався землетрус. Його осередок був під морським дном, а в небі бушувала гроза. Як уважають фахівці, унаслідок сейсмічних поштовхів сірководень вирвався зі дна і загорівся від розряду блискавки.

Продуктами згоряння в кисні глюкози, формула якої С₆Н₁₂О₆, також є вуглекислий газ (карбон(IV) оксид) і вода (рис. 21.7). Ці самі речовини утворюються внаслідок повільного окиснення глюкози в організмі людини і тварин. І горіння глюкози, і повільне окиснення супроводжуються виділенням теплової енергії.

Рис. 21.7. Горіння глюкози в кисні

Складіть рівняння реакції горіння глюкози.

Поясніть, чому виснаженим хворим рекомендовано вживати продукти, багаті на глюкозу.

Докладніше про умови виникнення і припинення горіння речовин – у наступному параграфі.

ПРО ГОЛОВНЕ

• Чимало речовин реагують з киснем лише за попереднього нагрівання.
• Реакції за участю кількох реагентів з утворенням одного продукту називають реакціями сполучення.
• Оксиди – бінарні сполуки хімічних елементів з Оксигеном.
• Кисень реагує з багатьма простими й складними речовинами:

• Реакції речовин з киснем називають реакціями окиснення.
• Окиснення, що супроводжується виділенням світла й тепла, називають горінням.
• Повільне окиснення – процес повільної взаємодії речовин з киснем, що супроводжується повільним виділенням теплової енергії.

Перевірте себе

• 1. Яка умова часто потрібна для того, щоб речовина прореагувала з киснем?
• 2. Які зовнішні ефекти супроводжують горіння у кисні сірки, вуглецю, заліза, магнію, водню, метану?
• 3. Які реакції називають реакціями сполучення?
• 4. Що таке оксиди?
• 5. Які реакції називають реакціями окиснення? Горіння?

Застосуйте свої знання й уміння

• 6. Чому біля отвору посудини з киснем горіння сірки посилюється?
• 7. Чому під час шліфувальних та заточувальних робіт потрібно надягати захисний спецодяг і маску?
• 8. Чому реакція розкладу є протилежністю реакції сполучення?
• 9. Чому продукти горіння метану й глюкози однакові?
• 10. Чому речовини в кисні згоряють швидше, ніж у повітрі?
• 11. Чому під час компостування органічних відходів виділяється теплова енергія?
• 12. Порівняйте зовнішні ефекти реакцій горіння в кисні водню, сірки, вуглецю, заліза, метану, глюкози.
• 13. Проаналізуйте схеми реакцій, про які йшлося в параграфі. Які із цих реакцій є реакціями сполучення?
• 14. Чим подібні й чим відрізняються реакції горіння й повного окиснення? Відповідь оформіть як діаграму Венна.
• 15. Порівняйте реакції горіння й повільного окиснення. Результати запишіть до таблиці за зразком:

Ознака порівняння

Процес

горіння

повільне окиснення

Утворення нових речовин

Виділення теплової енергії

Виділення світлової енергії

• 16. Проаналізуйте узагальнювальну схему «Повільне окиснення»:

За аналогією узагальніть відомості про реакцію горіння у формі схеми.

17. Випишіть хімічні формули оксидів:

18. Відтворіть рівняння реакцій горіння за наведеними фрагментами:

Творча майстерня

• 19. Підготуйте презентацію «Горіння й повільне окиснення у довкіллі».

Дізнайтеся більше про хімічні властивості кисню (с. 180).