Содержание

Главная >> Химия 8 класс

Химия 8 класс с ГДЗ. Габриелян

§ 19. Важнейшие классы бинарных соединений — оксиды и летучие водородные соединения

Оксиды — широко распространённый в природе класс неорганических соединений. К оксидам относят такие хорошо известные соединения, как песок (диоксид кремния SiO₂ с небольшим количеством примесей), вода (оксид водорода Н₂O), углекислый газ (диоксид углерода СO₂), глина (оксид алюминия с небольшим количеством других соединений) и т. д. Большинство руд чёрных металлов содержат оксиды, например красный железняк — Fe₂O₃ и магнитный железняк — Fe₃O₄.

Среди оксидов есть твёрдые при обычных условиях вещества — SiO₂, Fe₂O₃, жидкие — Н2O и газообразные — СО, СO₂. Познакомимся с важнейшими из них.

Вода Н₂O. Это самое удивительное, самое распространённое и самое необходимое вещество на нашей планете. Почти три четверти поверхности земного шара занято водой морей и океанов. Льдом покрыто 20% суши: ледники гор, арктическая и антарктическая шапки планеты (рис. 53).

Вода влияет на климат планеты, потому что она обладает очень большой теплоёмкостью. Нагреваясь, вода поглощает теплоту, а остывая, отдаёт тепло, тем самым «выравнивая» климат. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере — в облаках в виде пара.

Вода составляет до 80% массы клетки и выполняет в ней чрезвычайно важные функции: определяет объём и упругость клеток, транспортирует в клетку и из неё растворённые вещества, предохраняет клетку от резких колебаний температур. Тело человека на 2/3 состоит из воды.

Почти все химические реакции в живой клетке протекают в водных растворах. Большинство реакций, используемых в технологических процессах на предприятиях химической, фармацевтической и пищевой промышленности, происходит также в водных растворах.

Без воды невозможно представить жизнь человека, который потребляет её для самых разных бытовых нужд (рис. 54).

На вопрос: «Много ли воды на Земле?» — однозначно ответить трудно: и очень много, и очень мало одновременно. Почему много — очевидно: океаны, ледники, реки, дожди... А вот почему мало? Во-первых, потому, что потребности человечества в воде сегодня уже сравнимы с возобновляемыми ресурсами пресной воды на нашей планете. Во-вторых, осуществляя производственные процессы, мы больше загрязняем воду, чем очищаем её. В-третьих, большая часть земной воды — это не просто вода, а концентрированные солевые и иные растворы. В-четвёртых, очень много пресной воды мы расходуем бездумно и напрасно. Поэтому необходимо беречь воду.

Углекислый газ СO₂ — диоксид углерода. В воздухе всегда содержится около 0,03% (по объёму) углекислого газа. Содержание его в воздухе непостоянное. Воздух в городах, особенно вблизи заводов и фабрик, содержит несколько больше углекислого газа, чем воздух в сельской местности.

Образуется углекислый газ при дыхании и сгорании топлива, а также при тлении и гниении различных органических веществ. В воде многих минеральных источников содержится значительное количество растворённого углекислого газа. Один из таких источников минеральной воды (нарзан) находится в Кисловодске. Ежесуточно этот источник выносит около двух с половиной миллионов литров минеральной воды, содержащей до 5 г свободного углекислого газа в каждом литре.

В водах морей и океанов содержится очень много растворённого углекислого газа, в десятки раз больше, чем в воздухе.

Углекислый газ бесцветный, без запаха. Он почти в 1,5 раза тяжелее воздуха. При обычных условиях в одном объёме воды растворяется один объём углекислого газа.

При увеличении давления до 60 атм он превращается в бесцветную жидкость. При испарении жидкого углекислого газа часть его может превратиться в твёрдую снегообразную массу. Её прессуют и получают так называемый сухой лёд, который при обычном давлении возгоняется, не плавясь, причём температура его понижается до -78,5 °С. Поэтому сухой лёд в основном применяют для хранения пищевых продуктов, и в первую очередь мороженого (рис. 55). Наиболее широко СO₂ используют при изготовлении газированных напитков (рис. 56).

Углекислый газ не поддерживает горения и потому применяется для тушения пожаров (рис. 57).

Негашёная известь СаО. Это белое тугоплавкое вещество, которое энергично взаимодействует с водой («гасится» ею), образуя при этом гашёную известь. Применяется негашёная известь в строительстве для получения вяжущих материалов.

Основную массу земной коры — литосферы — образуют оксид кремния (IV) (SiO₂) и оксид алюминия (Аl₂O₃),

которые входят в состав многих минералов и горных пород, а также образуют минералы, почти полностью состоящие из этих оксидов. Так, оксид кремния (IV) образует кварц, кварцевый песок, кремнезём, горный хрусталь и др. (рис. 58), а оксид алюминия — рубин, сапфир, основную массу особых глин — бокситов и др. (рис. 59).

Другим важнейшим классом бинарных соединений яв- ляются водородные соединения элементов — гид- риды и летучие водородные соединения.

Гидриды металлов IA и IIA групп Периодической системы — твёрдые, нелетучие и тугоплавкие вещества, в которых атомы водорода и металла связаны между собой ионной связью. Например, NaH, СаН₂.

Более известны благодаря широкому применению в промышленности и в быту соединения неметаллов с водородом. Это летучие вещества, как правило газы, хорошо растворимые в воде. К этому классу веществ относится и вода, хотя является жидкостью в обычных условиях.

Рассмотрим летучие водородные соединения на примере хлороводорода НСl и аммиака H₃N (чаще встречается традиционная запись — NH₃).

Хлороводород НСl — это бесцветный газ, тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде. В одном объёме воды при обычных условиях может раствориться около 500 объёмов хлороводорода. На открытом воздухе хлороводород притягивает находящиеся в воздухе пары воды, образуя туманное облако, состоящее из мельчайших капелек, поэтому говорят, что хлороводород на воздухе «дымит».

Раствор хлороводорода в воде называют соляной кислотой. Это бесцветная, дымящаяся на воздухе жидкость несколько тяжелее воды. У людей и животных соляная кислота содержится в желудочном соке, она создаёт своеобразный барьер для микробов, попадающих в желудок вместе с пищей.

Аммиак NH₃ — бесцветный газ со своеобразным резким запахом. Он почти в два раза легче воздуха. Растворимость аммиака в воде очень велика — в одном объёме воды растворяется при обычных условиях 700 объёмов аммиака. Раствор аммиака в воде называют нашатырным спиртом, который широко используется в медицине. Аммиак выделяется при гниении органических веществ, содержащих азот.

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и слово-сочетаниям следующего параграфа.

1. Выпишите из приведённого ниже перечня формул в два столбика формулы оксидов металлов и оксидов неметаллов и дайте их названия: Na₂O, N₂O₅, NaOH, HNO₃, CuO, SO₂, SC12, Cl₂O₇, FeS, Fe₂O₃, Cu₂O, CuF₂, P₂O₅.

2. Какие из перечисленных ниже названий соответствуют формуле Н₂O: оксид водорода, гидрид кислорода, пероксид водорода, водород, вода, кислородный водород?

3. Найдите плотность (массу 1 л) при н. у.: а) аммиака; б) хлороводорода; в) углекислого газа.

4. Сколько молекул каждого вещества содержится в 1 г СO₂, НСl, NH₃?

5. Выпишите из текста параграфа все приведённые в нём формулы веществ и дайте их названия по международной номенклатуре.

6. Как следует располагать сосуд для собирания аммиака и углекислого газа — вверх или вниз дном? Почему?

• Важнейшие классы бинарных соединений — оксиды и летучие водородные соединения. Ответы