Хімія. Повторне видання. 8 клас. Григорович

Періодична система хімічних елементів (короткий варіант)

Науковий світогляд, наповнений знаннями природи та математики, є найбільшою силою не лише сьогодення, але й майбутнього.

В. І. Вернадський, перший президент Української академії наук

Знайомство з підручником

Ви продовжуєте вивчати одну з найчудовіших наук — хімію. У 7 класі ви дізналися, що у світі існує безліч хімічних речовин, опанували хімічну мову, навчилися позначати хімічні елементи та речовини, складати рівняння хімічних реакцій.

У 8 класі на вас чекають нові хімічні таємниці. Ви переконаєтесь у тому, що хімічні елементи та їх сполуки підпорядковуються єдиним законам і правилам. Необхідно знати ці закони для глибшого розуміння хімії та розкриття її таємниць. Не соромтеся ставити запитання «чому?» і «як?». Уроки хімії — це уроки допитливих чомучок.

Цей підручник — ваш головний помічник у вивченні хімії. Кожний параграф поділено на частини. Невеликими порціями легше сприймати інформацію. Закінчується параграф висновками й практичним блоком, який складається з контрольних запитань, завдань для засвоєння матеріалу. Деякі запитання позначені зірочкою (*). Це завдання проблемно-пошукового змісту. На них ви не знайдете відповіді в тексті параграфа. Обміркуйте ці запитання у вільний час, зверніться до додаткових джерел інформації або обговоріть на уроці.

У підручнику розміщено додаткову інформацію: захопливі факти з історії хімії, відомості про видатних науковців та цікаві лінгвістичні задачі, які допоможуть вам запам’ятати певні терміни.

У підручнику є розробки лабораторних дослідів, практичних робіт та домашніх експериментів. Виконуючи їх, обов’язково дотримуйтеся правил безпеки.

Наприкінці підручника є додатки з корисною інформацією, алфавітний покажчик та відповіді до розрахункових задач.

Обсяг знань із хімії дуже великий, і в підручнику всього розповісти неможливо. Цікавтеся іншими джерелами хімічних знань: енциклопедіями, журналами, Інтернетом. Щиро сподіваюся, що цей підручник розширить ваш світогляд, підштовхне до пошуку нової інформації та збагачення своїх знань, а можливо, спонукатиме до отримання майбутньої професії — хіміка.

Бажаю вам успіхів у навчанні!

Автор

Повторення найважливіших питань курсу хімії 7 класу

§ 1. Найважливіші хімічні поняття

Хімічні речовини, їх склад та властивості

Хімія — природнича наука, що вивчає речовини та їх перетворення. Речовини можуть складатися з молекул (речовини молекулярної будови) або з інших частинок — атомів, йонів (речовини немолекулярної будови). Для речовин немолекулярної будови замість терміна «молекула» використовують термін «формульна одиниця». Усі молекули та формульні одиниці утворюються з атомів.

• Речовини характеризують фізичними та хімічними властивостями.

Фізичними властивостями речовин є колір, запах, смак, температура плавлення та кипіння, густина, здатність проводити електричний струм і теплоту, розчинність у воді, пластичність тощо.

Хімічні властивості — це здатність речовин вступати в певні хімічні реакції.

• У хімічних реакціях одні речовини перетворюються на інші, тобто змінюється хімічний склад речовин, — це ознака хімічних явищ.

Явища, що відбуваються без зміни хімічного складу речовин (зміна форми, агрегатного стану тощо), називають фізичними.

Хімічні явища можна відрізнити від фізичних за певними ознаками: під час хімічних явищ може відбуватися зміна забарвлення, запаху або смаку речовин, утворення або зникнення осаду, виділення або поглинання газу та теплоти.

• Склад хімічних речовин записують хімічними формулами, наприклад: H₂SO₃, Р₂О₅, Ва(ОН)₂. У цих записах цифри, які наведено поряд із символами хімічних елементів,— індекси, показують кількість атомів певного елемента в молекулі (або формульній одиниці) речовини.

Класифікація речовин

У 7 класі ви ознайомилися з кількома принципами класифікації речовин: за чистотою (чисті речовини та суміші), за складом (прості та складні) тощо. Отже, відомі вам групи речовин можна класифікувати за схемою 1.

• Речовини можуть складатися з атомів як однакових, так і різних елементів.

• Прості речовини утворені одним хімічним елементом.
• Складні речовині утворені з атомів декількох хімічних елементів. Складні речовини також називають хімічними сполуками.

• Прості речовини поділяють на метали та неметали.

• Метали відрізняються від неметалів характерним металічним блиском і ковкістю, вони добре проводять електричний струм і теплоту. За звичайних умов усі метали (за винятком ртуті) перебувають у твердому агрегатному стані.
• Неметали, на відміну від металів, не мають металічного блиску (за винятком йоду та графіту). Вони крихкі й руйнуються від удару, погано проводять електричний струм і теплоту. Неметали можуть бути твердими, рідкими й газоподібними.

Метали утворені металічними хімічними елементами, а неметали — неметалічними.

Схема 1. Класифікація речовин

• Серед складних речовин вам уже відомі оксиди — бінарні сполуки хімічних елементів з Оксигеном. Щоб розрізняти оксиди, їм дають назви. Назви оксидів складаються з двох слів: назви хімічного елемента та слова «оксид», наприклад: Na₂O — натрій оксид, Аl₂О₃ — алюміній оксид. Якщо елемент виявляє змінну валентність, то в назві оксиду її вказують у дужках, наприклад: Сu₂О — купрум(І) оксид, СuО — купрум(ІІ) оксид.

Залежно від того, відповідає оксиду кислота чи основа, оксиди розділяють на кислотні та основні.

Неметалічні елементи утворюють переважно кислотні оксиди, а металічні — основні. Металічні елементи можуть утворювати також кислотні оксиди, якщо виявляють у цих оксидах високу валентність (IV та більше).

• Багато оксидів реагує з водою. Під час реакції кислотних оксидів із водою утворюються кислоти, а під час взаємодії основних — основи.

• Кислоти складаються з атомів Гідрогену та кислотного залишку, наприклад: H₂SO₄, Н₂СО₃.
• Основи складаються з атомів металічного елемента та гідроксильної групи ОН, наприклад: KOH, Mg(OH)₂.

Оскільки у складі основ наявна група ОН (гідроксильна група), то основи також називають гідроксидами.

Розчинні у воді основи називають лугами.

Хімічні формули та валентність

• Валентність — це кількість хімічних зв’язків, які атом певного елемента може утворити з іншими атомами. Знаючи валентність хімічних елементів, можна складати формули речовин.

Деякі елементи виявляють сталу валентність: в усіх сполуках їм властиве лише одне певне значення валентності. Інші елементи можуть виявляти різні валентності в різних сполуках (табл. 1).

Таблиця 1. Валентність деяких хімічних елементів

Елементи зі сталою валентністю	Елементи зі змінною валентністю
Одновалентні: Η, К, Na, F, Li	Fe, Co — II, III Pb, Sn, C — II, IV
Двовалентні: О, Ba, Са, Mg, Zn, Be	Cu — I, II S — II, IV, VI
Тривалентні: Al, В	As, P — III, V Cl, Br, I — I, III, V, VII

• Для складання формул бінарних сполук за валентністю елементів користуються алгоритмом.

Закон збереження маси

• Усі хімічні перетворення описують за допомогою рівнянь реакцій. У лівій частині рівняння записують хімічні формули реагентів — речовин, що взаємодіють одна з одною, а в правій частині — формули продуктів їх взаємодії.

• Рівняння хімічної реакції є відображенням закону збереження маси речовин у хімічних реакціях: маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює масі речовин, що утворилися в результаті реакції.

Щоб рівняння реакції відображало цей закон, кількість атомів кожного хімічного елемента у правій і лівій частинах рівняння має бути однаковою. Для цього необхідно дібрати коефіцієнти — цифри перед хімічними формулами, які вказують кількість молекул (атомів або формульних одиниць).

Добираючи коефіцієнти в рівнянні реакції, слід пам’ятати такі правила:

• коефіцієнт показує кількість молекул, окремих атомів або формульних одиниць у рівнянні реакції;
• коефіцієнт ставлять лише перед хімічною формулою речовини;
• коефіцієнт стосується всіх атомів, із яких складається молекула або формульна одиниця, перед якою він стоїть;
• коефіцієнт 1, як і індекс 1, не записують.

Контрольні запитання

• 1. Поясніть класифікацію відомих вам груп речовин.
• 2. Що означає індекс у хімічній формулі?
• 3. У чому полягає різниця між поняттями: а) «хімічний елемент» і «проста речовина»; б) «проста речовина» і «складна речовина»; в) «складна речовина» і «суміш речовин»?
• 4. Наведіть приклади елементів, що виявляють: а) сталу валентність; б) змінну валентність.
• 5. Які оксиди називають кислотними, а які — основними? Наведіть приклади.
• 6. Які речовини утворюються під час взаємодії з водою кислотних оксидів, а які — під час взаємодії основних? Сформулюйте їх визначення та наведіть приклади.

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Складіть формулу силікатної кислоти, якщо її молекула складається з двох атомів Гідрогену, одного атома Силіцію та трьох атомів Оксигену.

2. Із наведеного переліку випишіть назви неметалічних елементів: Гідроген, Аурум, Йод, Плюмбум, Аргентум, Сульфур, Меркурій.

3. Складіть формули сполук, утворених елементами: а) Н і Аl; б) C(IV) і S(II); в) Pb(IV) і O; г) Zn і Вr(І); д) C(IV) і F; е) Fe(II) і О; є) Cl(IV) і О; ж) Сu(I) і О; з) Аu(ІІІ) і Cl(I). У дужках указана валентність, яку виявляє елемент у цій сполуці.

4. Складіть формули оксидів: магній оксид, ферум(IІ) оксид, фосфор(V) оксид, плюмбум(ІV) оксид, купрум(І) оксид, хром(IIІ) оксид, манган(VІІ) оксид.

5. Визначте валентності елементів у наведених оксидах, складіть їхні назви: К₂О, CaO, Р₂О₃, NO₂, I₂О₅, SО₃, Сl₂О₇.

6. Із наведеного переліку випишіть в окремі стовпчики формули: а) кислотних оксидів; б) основних оксидів; в) кислот; г) основ.

Mg(OH)₂, Na₂O, H₂SiO₃, N₂O₅, NaOH, CO₂, SO₃, H₃PO₄, CrO, Fe(OH)₂, Cu₂O, H₂CO₃, SiO₂, HNO₃, Cl₂O₇.

7. Доберіть коефіцієнти:

a) S + O₂ → SO₂

Fe + S → FeS

P + Cl₂ → PCl₃

б) BaO₂ → BaO + O₂↑

H₂O₂ → H₂O + O₂↑

N₂O₅ → NO₂↑ + O₂↑

8. Унаслідок взаємодії метану CH₄ масою 8 г із киснем масою 32 г утворився вуглекислий газ масою 22 г. Складіть рівняння цієї реакції. Обчисліть, яка маса води утворилася в результаті цієї реакції.