§ 20. Реакції сполучення

ДІЗНАЄТЕСЯ, ЗРОЗУМІЄТЕ, ВИКОРИСТАЄТЕ

Які типи речовин є реагентами і продуктами в реакціях сполучення?

У реакціях сполучення реагують прості або складні речовини, а утворюється завжди одна нова, складніша речовина.

Які речовини називають сульфідами?

Сульфіди — це бінарні сполуки з Сульфуром (ступінь окиснення $- 2$ ), які найчастіше утворюються з металічними елементами.

Складіть рівняння цієї хімічної реакції (взаємодії алюмінію з киснем).

Рівняння реакції алюмінію з киснем: $4 A l + 3 O_{2} = 2 A l_{2} O_{3}$

Змоделюйте в зошиті або на комп’ютері реакцію водню з киснем, використавши моделі молекул речовин.

Намалюйте дві молекули водню (по дві з’єднані кульки) та одну молекулу кисню (дві більші кульки). Після реакції утворюються дві молекули води: кожна має одну велику кульку Оксигену і дві менші кульки Гідрогену.

Чи всі оксиди можуть реагувати з киснем?

Ні, з киснем реагують лише ті оксиди, де елемент ще не має вищого ступеня окиснення (або максимальної валентності).

ДОСЛІДЖУЄМО ХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ

Чи всі оксиди можуть реагувати з киснем? Якщо ні, то коли взаємодія оксиду з киснем неможлива? Візьміть до уваги склад (хімічні формули) оксидів.

Реакція з киснем неможлива, якщо елемент в оксиді вже має вищий ступінь окиснення. Наприклад, вуглекислий газ ( $C O_{2}$ ) або сульфур(VI) оксид ( $S O_{3}$ ) не реагують із киснем, бо Карбон і Сульфур у них максимально окиснені.

ЗАВДАННЯ

Складіть рівняння реакції сірки з воднем.

Рівняння реакції сірки з воднем під час нагрівання: $H_{2} + S t H_{2} S$

Складіть відповідні хімічні рівняння (взаємодії водню з фтором, хлором та бромом).

Рівняння реакцій водню з галогенами:
$H_{2} + F_{2} = 2 H F$
$H_{2} + C l_{2} h v 2 H C l$
$H_{2} + B r_{2} t 2 H B r$

ДОСЛІДІТЬ

За матеріалами з інтернету з’ясуйте, для чого використовують вапно.

Вапно ( $C a O$ або $C a (O H)_{2}$ ) застосовують у будівництві (штукатурні та мурувальні розчини), сільському господарстві (розкислення ґрунтів), цукровій промисловості (очищення соку) та для очищення стічних вод.

За відомостями з інтернету з’ясуйте, який мінерал називають «золотом дурнів» і чому.

«Золотом дурнів» називають пірит ( $F e S_{2}$ ). Завдяки золотаво-жовтому кольору та металевому блиску він схожий на золото, що часто обманювало недосвідчених шукачів.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про реакції сполучення, участь у них металів, неметалів, складних речовин, а також про оксиди і сульфіди.

У реакціях сполучення з кількох речовин утворюється одна нова ( $A + B = C$ ). Метали та неметали реагують з киснем, утворюючи оксиди, а із сіркою — сульфіди. Складні речовини теж вступають у такі реакції (наприклад, оксиди з водою). Оксиди — це бінарні сполуки з Оксигеном, а сульфіди — із Сульфуром.

Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам / однокласницям. Порівняйте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.

Запитання: «Чи може реакція сполучення відбуватися між трьома різними речовинами одночасно?»
Відповідь: Так. Наприклад, утворення кислої солі під час руйнування вапняку (реакція кальцій карбонату, води та вуглекислого газу):
$C a C O_{3} + H_{2} O + C O_{2} = C a (H C O_{3})_{2}$
Оцінка: Якщо відповідь стверджує, що реагентів буває лише два, вона неповна, бо існують складніші реакції.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

213. Укажіть у наведеному переліку формули оксидів і формули сульфідів: $P b S, S O_{2}, O_{3}, S C l_{4}, H_{2} O, S_{8}, S n S_{2}, H_{2} S O_{4}, A g_{2} S, H g O$ .

Оксиди: $S O_{2}$ , $H_{2} O$ , $H g O$ .
Сульфіди: $P b S$ , $S n S_{2}$ , $A g_{2} S$ .

214. Складіть рівняння реакції між простими речовинами, якщо її продуктом є: а) амоніак $N H_{3}$ ; б) оксид $F e_{3} O_{4}$ ; в) сульфід $A l_{2} S_{3}$ .

а) $N_{2} + 3 H_{2} = 2 N H_{3}$
б) $3 F e + 2 O_{2} = F e_{3} O_{4}$
в) $2 A l + 3 S t A l_{2} S_{3}$

215. Мідь, реагуючи з киснем, перетворюється на оксид $C u_{2} O$ , який взаємодіє з киснем з утворенням оксиду $C u O$ . Складіть хімічні рівняння обох реакцій.

$4 C u + O_{2} = 2 C u_{2} O$
$2 C u_{2} O + O_{2} = 4 C u O$

РОЗВ’ЯЗУЙМО ЗАДАЧУ

216. Обчисліть об’єм кисню (за нормальних умов), який взаємодіє з фосфором масою 6,2 г, якщо формула продукту реакції — $P_{2} O_{5}$ .

Дано:
$m (P) = 6, 2 г$
Продукт: $P_{2} O_{5}$

Знайти:
$V (O_{2}) - ?$

Розв’язання:
Рівняння реакції: $4 P + 5 O_{2} = 2 P_{2} O_{5}$
Кількість речовини фосфору ( $M (P) = 31$ г/моль):
$n (P) = \frac{6 , 2 г}{31 г / моль} = 0, 2 моль$ .
За рівнянням $n (P) : n (O_{2}) = 4 : 5$ .
$n (O_{2}) = \frac{5}{4} n (P) = \frac{0 , 2 моль \cdot 5}{4} = 0, 25 моль$ .
Об’єм кисню (н.у., $V_{M} = 22, 4$ л/моль):
$V (O_{2}) = 0, 25 моль \cdot 22, 4 л / моль = 5, 6 л$ .

Відповідь: 5,6 л.

АНАЛІЗУЙМО

217. Суміш цинку і сірки нагрівали до завершення взаємодії речовин. Продуктом реакції є сульфід $Z n S$ . Чи залишилася після досліду частина реагенту (якого?), якщо в суміші містилися: а) однакові маси простих речовин; б) однакові кількості речовини реагентів?

Рівняння реакції: $Z n + S = Z n S$
а) Молярні маси: $M (Z n) = 65$ г/моль, $M (S) = 32$ г/моль.
Масове співвідношення для реакції — $65 : 32$ . Оскільки маси однакові, сірка перебуває в надлишку. Залишиться сірка.
б) За рівнянням речовини реагують у співвідношенні $1 : 1$ (моль). За однакових кількостей речовини обидва реагенти прореагують повністю. Залишку не буде.

У КОМАНДІ

218. За відомостями в інтернеті з’ясуйте, з якими простими речовинами взаємодіють золото і срібло. Переконайтеся, що ці метали є хімічно пасивними.

Золото ( $A u$ ) — інертний метал, що не реагує з киснем, але під час нагрівання взаємодіє з галогенами (наприклад, хлором). Срібло ( $A g$ ) також стійке до кисню, але повільно реагує із сіркою та сірководнем (утворюється чорний наліт сульфіду), а також з галогенами. Обидва метали є хімічно пасивними (благородними).

ШАНС ДЛЯ ТВОРЧОСТІ

219. Використавши інформацію з інтернету, напишіть довідку про мінералогічний музей Львівського національного університету імені Івана Франка і колекцію мінералів у ньому.

Мінералогічний музей ЛНУ імені Івана Франка заснований у 1852 році. Це один із найстаріших і найбагатших музеїв такого типу в Європі. У фондах зберігається понад 14 тисяч зразків з усього світу: самородні елементи, галогеніди, оксиди, силікати та сульфіди. Музей є потужною базою для вивчення природних мінералів.

ФОРМУЙМО СЛОВНИЧОК

220. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.

Реакція сполучення — Combination reaction
Реагент — Reactant
Продукт реакції — Reaction product
Оксид — Oxide
Сульфід — Sulfide
Синтез — Synthesis
Мінерал — Mineral
Руда — Ore

ОЦІНЮЙМО СВОЇ ЗНАННЯ

221. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.

Критерії оцінювання (що я знаю та вмію)	Рівень моїх знань (високий/середній)
Знаю визначення реакції сполучення	Високий
Вмію складати рівняння взаємодії металів і неметалів із киснем	Високий
Розумію, які речовини належать до оксидів та сульфідів	Високий
Можу навести приклади реакцій сполучення між складними речовинами	Середній
Знаю про поширення оксидів і сульфідів у природі та їх використання	Високий

§ 20. Реакції сполучення

Теги статті:

До уроку