uabooks.top

Материал параграфа поможет вам:

• оценить способность кислорода вступать в реакции с металлами и неметаллами;
• выяснить, что такое реакция соединения и какие вещества называют оксидами;
• научиться составлять формулы оксидов и называть эти соединения.

Химические свойства каждого вещества проявляются в химических реакциях с его участием.

Кислород — один из самых активных неметаллов. Однако в обычных условиях он реагирует с немногими веществами. Реакционная способность этого газа существенно возрастает с повышением температуры.

Реакции кислорода с простыми веществами. Кислород взаимодействует (как правило, при нагревании) с большинством неметаллов и почти со всеми металлами.

Реакция с углеродом (углем). Известно, что уголь, нагретый на воздухе до высокой температуры, загорается. Это свидетельствует о протекании химической реакции вещества с кислородом.

Основным продуктом сгорания угля является углекислый газ CO₂. Уголь — смесь многих веществ. Массовая доля Карбона в нем превышает 80 %. Считая, что уголь состоит только из атомов Карбона, напишем соответствующее химическое уравнение:

Углекислый газ может содержать примесь угарного газа — продукта другой реакции:

Простые вещества Карбона графит и алмаз (их общее химическое название — углерод) взаимодействуют с кислородом так же, как и уголь.

Реакцию, в которой участвуют несколько веществ, а образуется одно вещество, называют реакцией соединения.

Реакция с водородом. Если газ водород, который образуется при соответствующей реакции в пробирке и выходит из нее через тонкую газоотводную трубку, поджечь, то он будет гореть на воздухе едва заметным пламенем. Единственным продуктом такой реакции является вода. Это можно доказать, поместив над пламенем стеклянную пластинку. На ней появятся капельки воды в результате конденсации водяного пара.

Составьте уравнение реакции горения водорода.

Смесь водорода с воздухом или кислородом при поджигании либо от искры взрывается.

Реакция с серой. Такое химическое превращение осуществляет каждый из нас, зажигая спичку; сера входит в состав спичечной головки.

В лаборатории реакцию кислорода с серой проводят в вытяжном шкафу. Небольшое количество серы (рис. 61, а) нагревают в железной ложке. Вещество сначала плавится, а потом загорается в результате взаимодействия с кислородом воздуха и горит едва заметным голубым пламенем (рис. 61, б). Появляется резкий запах продукта реакции — сернистого газа

(этот запах мы ощущаем в момент загорания спички). Химическая формула сернистого газа — SO₂, а уравнение реакции —

Если ложку с горящей серой поместить в сосуд с кислородом, сера будет гореть более ярким пламенем (рис. 61, в), чем на воздухе. Это объясняется тем, что чистый кислород, в отличие от воздуха, содержит лишь молекулы О₂.

Реакция с магнием. Раньше эту реакцию использовали фотографы для создания яркого освещения («магниевая вспышка») при фотосъемке. В химической лаборатории соответствующий опыт проводят так. Металлическим пинцетом берут магниевую ленту и поджигают на воздухе. Магний горит ослепительно-белым пламенем (рис. 62). В результате реакции образуется белое твердое вещество — соединение Магния с Оксигеном.

Рис. 62.

Магний (а) и его горение на воздухе (б)

Составьте уравнение реакции магния с кислородом.

Реакция с железом. Сильно нагретое железо в чистом кислороде горит. Опыт по сжиганию лезвия или стальной пружинки очень эффектный. На пружинке закрепляют спичку (рис. 63), а затем пружинку зажимают в лабораторных щипцах. Спичку направляют головкой вниз и поджигают. Когда пламя достигнет пружинки, ее сразу переносят в сосуд с кислородом. Дно сосуда заранее засыпают слоем песка, чтобы на стекло не попали капли расплавленного металла. Пружинка сгорает в кислороде, разбрасывая искры во все стороны (это напоминает процесс сварки металла):

Формулу продукта реакции можно записать и так: FeO · Fe₂O₃. Точка между химическими формулами означает, что вещество является не смесью двух соединений Ферру-ма, а одним, индивидуальным соединением. Его распространенное название — железная окалина.

Рис. 63.

Горение стальной пружинки в кислороде

Реакция с медью. Если нагревать на воздухе медную проволоку или пластину с очищенной до блеска поверхностью, то заметим постепенное изменение ее темно-красного

(«медного») цвета на темно-серый. Такой цвет имеет пленка соединения Купрума с Оксиге-ном, которое образуется на металле в результате реакции

Оксиды. Продуктами всех реакций, рассмотренных в параграфе, являются бинарные соединения элементов с Оксигеном.

Соединение, образованное двумя элементами, одним из которых является Оксиген, называют оксидом.

Состав почти всех оксидов отвечает общей формуле Е_тО_п, в которой индекс m может принимать значения 1 или 2.

Для каждого оксида существует химическое название, а для некоторых — еще и традиционные, или тривиальные¹, названия (табл. 3). Химическое название оксида состоит из двух слов. Первым словом является название соответствующего элемента, а вторым — слово «оксид». Элемент с переменной валентностью может иметь несколько оксидов. Очевидно, что их названия должны различаться. Для этого после названия элемента указывают (без отступа) римской цифрой в скобках значение его валентности в оксиде. Пример такого названия соединения: хром(Ш) оксид (читается «хром-три-оксид»).

Таблица 3

Формулы и названия некоторых оксидов

В химических названиях оксидов склоняется лишь второе слово: магний оксида, фер-рум(Ш) оксидом.

Если элемент проявляет переменную валентность, то оксид, в котором значение валентности этого элемента является для него максимальным, называют высшим. Высший оксид Карбона — соединение с формулой СО₂.

ВЫВОДЫ

Кислород — химически активное вещество. Он взаимодействует с большинством простых веществ. Продуктами таких реакций являются соединения элементов с Оксигеном — оксиды.

Реакции, в результате которых из нескольких веществ образуется одно, называют реакциями соединения.

156. Чем различаются реакции соединения и разложения?

157. Какие из приведенных формул отвечают оксидам: O₂, NaOH, H₂O, HCl, I₂O₅, BaO?

158. Установите соответствие:

159. Дайте химические названия оксидам с такими формулами: NO, Ti₂O₃, Cu₂O, Cl₂O₇, V₂O₅, CrO₃. Примите во внимание, что элементы, образующие эти оксиды, имеют переменную валентность.

160. Запишите формулы плюмбум(^) оксида, хром(Ш) оксида, хлор(1) оксида, осмий^Ш) оксида.

161. Допишите формулы простых веществ в схемах реакций и составьте химические уравнения:

162. Назовите все возможные значения индекса n в общей формуле оксидов E_mO_n, если: а) m = 1; б) m = 2.

163. Рассчитайте массовую долю Оксигена в бор оксиде.

164. Две колбы наполнили кислородом. В одной колбе сожгли магний, взятый в избытке, а в другой — избыток серы. Во время горения веществ сосуды были герметически закрыты. В какой колбе образовался вакуум? Ответ обоснуйте.

 

Это материал учебника Химия за 7 класс Попель