Степень окисления

Степень окисления (продолжение)

            Чтобы правильно писать формулы веществ описывать окислительно-восстановительные процессы, которые принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. С ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в живом организме, гниение и брожение, фотосинтез. Окислительно-восстановительные процессы сопровождают круговороты веществ в природе. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов.

            С их помощью получают щёлочи, кислоты и другие ценные продукты. 
Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в гальванических и топливных элементах. 

1. Химические элементы, если они взаимодействуют с другом, имеют или положительную (+), или отрицательную (-) степени окисления. В первом случае, когда «плюс», они отдали электроны (металлы только положительную степень окисления имеют.), а во втором случае, когда   «минус» они принимают электроны.

            Нулевую степень окисления имеет (никак не заряженная частица ) атом простого вещества, он электронейтрален.

2. А цифровое значение степени окисления это СКОЛЬКО электронов они приняли или отдали.

3.Степень окисления ставится обычно сверху ХЭ:

Na2+S -2 , Na3+ N-3, Na+Br- ,

Mg+2 CI2-,  Mg+2 S -2 , Mg 3+2 N2-3 N2+ O-2  , N-3  H 3+

4. Бинарными или двухэлементными называют вещества, состоящие из двух химических элементов. Формулы бинарных соединений записывают всегда в следующем порядке: вначале элемент с положительной степенью окисления, а потом – с отрицательной.

5. Правила расстановки степени окисления. Правило составления формулы вещества.

•          Запишите символы химических элементов, образующих соединения (слева запишите символ элемента с меньшей электроотрицательностью, а справа — с большей).

•         Проставьте степени окисления атомов записанных химических элементов (какой – то с постоянной степенью окисления. Другой с заданной переменной).

•         Найдите наименьшее общее кратное (НОК) между степенями окисления атомов химических элементов (устно).

•         Определите индексы, разделив НОК на степень окисления каждого химического элемента

6. Al и O

•         Al имеет степень окисления +3,O имеет степень окисления равную -2

•         Наименьшее общее кратное между степенями окисления равно 6

Простейшие задачи на количество вещества

Задача №1. Вычислите массу (г) железа, взятого количеством вещества

0, 5 моль?

Дано:  n (Fe)=0,5 моль

Найти: m(Fe) —?

Решение:

m = M · n

M(Fe) = Ar (Fe) = 56 г/моль (Из периодической системы)

m (Fe) = 56 г/моль · 0,5 моль = 28 г

Ответ: m (Fe) =28 г

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04  · 10²³ молекул оксида кальция CaО?

Дано: N(CaO)= 12,04 * 10²³ молекул

Найти: m(СaO) —?

Решение:

m = M · n , n = N/N_a,

следовательно,  формула для расчёта

m = M · (12,04 * 10²³/6.02 · 10²³ 1/моль) n

M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 г/моль

 n = 12,04 * 10²³/6.02 · 10²³ 1/моль = 2 моль

m=  56 г/моль ·2 моль = 112 г

Ответ: m= 112 г

Задания для закрепления

Задача 1. Вычислите массу воды (г), взятой количеством вещества 5 моль?

Задача 2. Вычислите массу 24,08 *10²³ молекул серной кислоты H₂SO₄?

Задача 3. Определите число атомов в  56 г железа Fe?

Опрос по теме «Степень окисления»

  Опрос по теме «Степень окисления».

1. Какие типы химических связей вам известны, назовите четыре типа химических связей. Между какими химическими элементами (ХЭ) они образуются? Приведите примеры.

     2. Какие вещества называются БИНАРНЫМИ? Приведите примеры.

3. Рассмотрим связь в ХЛОРИДЕ НАТРИЯ. Что происходит с электронами на ВЭУ натрия,  когда он взаимодействует с хлором?                   

   Что  происходит с электронами на ВЭУ хлора, когда он взаимодействует с натрием?           

   С каким зарядом были частицы натрия и хлора, когда они были в атомарном состоянии, то есть, пока не взаимодействовали? А какими частицами стали? Как они заряжены?

   Почему? На каком форзаце учебника можно это посмотреть? Какой тип химической связи они образуют? Что такое полярность молекулы?

 4. При образовании связи в ХЛОРОВОДОРОДЕ. Что происходит с неспаренными (одиночными) электронами на ВЭУ хлора и водорода? Образовавшаяся общая пара электронов сместилась, в какую сторону и почему? Что такое ОЭО (электроотрицательность), на каком форзаце учебника смотреть? Как стали заряжены водород и хлор?

5. Что такое степень окисления? Какие две характеристики мы в ней рассматриваем?

6. Перечислите те ХЭ, которые имеют постоянную степень окисления.

7. Перечислите те ХЭ, которые имеют переменную степень окисления.

8. У каких элементов отрицательная степень окисления? У каких ХЭ положительная степень окисления?

Количество вещества. Расчётные задачи.

                  Количество вещества. Расчётные задачи. Моль.

1. Что изучает химия? Химия это наука о веществах и их превращениях.

2. Вещества взаимодействуют частицами – атомами, ионами, молекулами.

3. Каждая частица протягивает определённое количество «ручек»,

 это зависит от степени окисления,  зависит от числа электронов на внешнем энергетическом уровне.

4. Если взять вещества «на глазок» для взаимодействия, реакция может не получиться, может какого-то вещества не хватить.

5. Поэтому в химию было введено понятие количество вещества, оно измеряется единицей измерения моль.

         Количество вещества обозначается буквой n.Это число показывает, сколько штук частиц было взято для взаимодействия, например, двух веществ.

6. Как в лаборатории считать частицы? Они слишком малы.

7. Число Авогадро (в честь учёного) показывает, что в одном моль любого вещества    6 ∙ 10²³ частиц  (штук).

Обозначается N_A (эн Авогадро)    N_A   =  6 ∙ 10 ²³ частиц  ∕ моль

8.   1 моль любого вещества содержит 6 ∙ 10 ²³ частиц этого вещества.

      2 моль                              –                      ?

      0,5 моль                           –                     ?

          ?                                   –                 24 ∙ 10²³ частиц

Следовательно,   N = N_A ∙ n,    где N_A   =  6 ∙ 10 ²³ частиц  ∕ моль

                         Число                              Постоянная

                          частиц                              Авогадро

9. Теперь можно перейти к массе. Мы легко оперируем массой и её единицами измерения грамм, килограмм.

         Но масса частиц ничтожна, поэтому оперируем относительной атомной массой из Периодической системы:

 Mr(С)   =   12 г в одном моль,

Mr(H₂O) = 18 г в одном моль

Mr(O₂)  =   32 г в одном моль

Масса 1 моль вещества – молярная масса.

10.       m = M ∙ n      n=m/M      M=m/n   

      

По этим формулам находят для задач нужные величины:

·        массу, через известное количество вещества и молярную массу из ПС,

·        количество вещества, через данную массу и молярную массу из ПС

·        молярную массу, через известные количества вещества и массу.

11. Отработка знаний и умений.

Задача№1

 Известно, что количество вещества кислорода составляет 3 моль. Определите массу этой порции, число частиц в ней.

Домашнее задание:  § 15  выучить формулы и определения.

Зачет "Классы неорганических соединений"

Зачёт «Классы неорганических соединений».

Сульфат калия		MgCl2
Гидроксид кальция		HNO3
Оксид фосфора( )		KOH
Нитрид магния		Na2CO3
Нитрат бария		CaO
Сульфид лития		H3PO4
Сульфит серебра		Cu(OH)2
Гидроксид меди ( )		SO3
Фосфат алюминия		AgNO3
Бромоводородная кислота		CO2
Калиевая щёлочь		HCl
Иодид алюминия		Fe(NO3)2
Карбонат кобальта		Fe2O3
Гидроксид натрия		Fe(OH)2
Серная кислота		Fe2(SO4)3
Сернистая кислот		FePO4
Гидроксид меди ( )		SO3
Кремниевая кислота		ZnS
Азотная кислота		CrO3
Соляная кислота		Na2SiO3
Силикат цинка		Ca(OH)2

Бинарные соединения

Бинарные соединения химии 8 класс

Сульфид бария		Оксид азота(3)
Хлорид натрия		Оксид азота(I)
Фосфид кальция		Оксид азота(II)
Нитрид серебра		Оксид углерода(II)
Сульфид калия		Оксид углерода (IV)
Иодид алюминия		Оксид меди (II)
Сульфид лития		Оксид железа(III)
Карбид  натрия		Оксид железа(II)
Фторид железа(3)		Оксид водорода
Нитрид магния		Оксид серы(VI)
Бромид цинка		Оксид фосфора(V)
Силицид калия		Оксид серебра
Гидрид азота (3)		Гидрид углерода(4)

Кислород

Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе.   Физические свойства кислорода. Получение.

Кислород в периодическую систему (ПС) входит в группу халькогенов (рождающие руды):

1. кислород,

2. сера,

3. селен,

4. теллур,

5. полоний.

         С помощью языка химии необходимо записать: кислород как химический элемент и как простое вещество.

Кислород – как элемент –

Кислород – как простое вещество –

         В каком значении упоминается в них кислород – как химический элемент или как простое вещество.

Задание: Определите кислород как химический элемент или простое вещество.

1.     Кислород входит в состав жизненно важных органических веществ: белков, жиров, углеводов.

2.     Все живые вещества на Земле дышат кислородом.

3.     В состав ржавчины входят железо и кислород.

4.     Рыбы дышат кислородом, растворенным в воде

5.     При фотосинтезе зеленые растения выделяют кислород.

С помощью ПС дать характеристику химическому элементу “Кислород”, по плану:

1.     Порядковый номер –

2.     Относительная атомная масса –

3.     Период –

4.     Группа –

5.     Подгруппа –

6.     Валентность –

7.     Относительная молекулярная масса Мг(О₂)=

Проверка.

1.     Порядковый номер – 8

2.     Относительная атомная масса – Ar (О) = 16

3.     Период – второй

4.     Группа – VI

5.     Подгруппа – А (главная)

6.     Валентность – II

7.     Относительная молекулярная масса Мг (О₂) = 32

Распространение кислорода в природе:

Первое место по распространенности в земной коре, т.е. литосфере, занимает кислород – 49%,  далее следуют кремний – 26%, алюминий – 7%, железо – 5%,  кальций – 4%,  натрий – 2%,  калий – 2%, магний – 2%, водород – 1%.

В атмосфере: 23% по массе, 21% по объему.

Аллотропная модификация кислорода озон О₃ – голубоватый, приятно пахнет, неустойчивый, не поддерживает горение и дыхание.

Дж. Пристли открыл кислород разложением оксида ртути (II) при нагревании.

Получение кислорода лабораторные способы:

Расставьте коэффициенты в данных уравнениях реакций.

1. Разложение пероксида водорода:

2. Разложение оксида ртути (II):

3. Разложение перманганата калия:

Проверка.

Ещё один способ получения кислорода:

Электролиз воды

Способы собирания кислорода.

Собирание кислорода

методом вытеснения воды   

 методом вытеснения воздуха.

Проверяем наличие кислорода тлеющей лучинкой, она в атмосфере кислорода вспыхнет, так как кислород поддерживает горение.

Химические свойства кислорода.

         Кислород – второй по электроотрицательности элемент после фтора, проявляет сильные окислительные свойства.

С большинством металлов он реагирует уже при комнатной температуре, образуя основные оксиды.

С неметаллами при нагревании:
 Так, с фосфором он реагирует, образуя Р2О5, с серой

S + О2 = SO2.

С графитом кислород реагирует

С + О2 = СО2.

         Взаимодействие кислорода с азотом начинается лишь при 1200°С или в электрическом разряде

N2 + О2 = 2NО – Q.

         Кислород реагирует и со многими сложными соединениями, например с оксидом азота (II) он реагирует уже при комнатной температуре:

2NО + О2 = 2NО2.

Сероводород, реагируя с кислородом при нагревании, дает:
серу                                2Н2S + О2 = 2S + 2Н2О
или оксид серы (IV)       2Н2S + ЗО2 = 2SО2 + 2Н2О

         В приведенных реакциях кислород является окислителем. В большинстве реакций окисления с участием кислорода выделяется тепло и свет - такие процессы называют экзотермическими.

1. Уравняйте следующие реакции с участием кислорода:

а) Li + O2 = Li2O

б) NH3 + O2 = N2 + H2O

в) NH3 + O2 = NO + H2O (идет с катализатором)

г) NO2 + H2O + O2 = HNO3

д) AgNO3 = Ag + NO2 + O2 (при нагревании)

е) PH3 + O2 = P2O5 + H2O

ж) P2O3 + O2 = P2O5

2.После сгорания металлического кальция на воздухе образовался белый порошок массой 5,6 г. Какова была масса металлического кальция, взятого для опыта?