Хімія. Повторне видання (2025). 8 клас. Попель
§ 20. Реакції сполучення
Первинний Всесвіт являв собою «неосяжну» суміш найдрібніших частинок, серед яких були й атоми. На одному з етапів його еволюції атоми почали сполучатися між собою з утворенням молекул; багато молекул також сполучалися. Так утворювалися речовини, з яких «будувалися» планети, їхні супутники, комети. Відбувалося безліч реакцій сполучення. Хімічні перетворення цього типу досліджують у лабораторіях, здійснюють на заводах, демонструють на заняттях з хімії в школах і університетах.
Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте
- Які типи речовин є реагентами і продуктами в реакціях сполучення?
- Які речовини називають сульфідами?
Однією з характеристик, за якими класифікують хімічні реакції, є кількість реагентів і продуктів. Вам уже відомі два типи реакцій, які різняться цим показником, — реакції сполучення і реакції розкладу.
Реакції сполучення за участю кисню. З киснем, переважно за нагрівання, реагує більшість металів і неметалів (§ 8). Магній у разі підпалювання горить у повітрі сліпучо-білим полум’ям, сірка — блідо-блакитним полум’ям, а в чистому кисні — яскравим (мал. 24):
2Mg + О2 =t 2MgO;
S + О2 =t SO2.
Алюміній взаємодіє з киснем повітря за стандартних умов без зовнішнього ефекту; на поверхні металу миттєво утворюється дуже тонка, але міцна плівка речовини Аl2О3.
Виконаймо вправу
Складіть рівняння цієї хімічної реакції.
Якщо підпалити в повітрі водень, який виділяється під час реакції з пробірки або колби по тоненькій трубочці, то він горітиме дуже блідим полум’ям, яке можна й не помітити.
Експериментуймо
Змоделюйте в зошиті або на комп’ютері реакцію водню з киснем, використавши кулькові моделі молекул речовин.
Варто знати
1. З киснем не взаємодіють золото, платина, хлор, бром, йод.
2. Про реакцію між простими речовинами іноді кажуть, що це — синтез речовини, яка утворюється.
Продуктами реакцій простих речовин з киснем є оксиди — сполуки хімічних елементів з Оксигеном.
Як скласти формулу оксиду певного хімічного елемента? Чому формула оксиду саме така? Відповіді на ці запитання знайдете в матеріалі розділу 3.
З киснем взаємодіють не лише прості речовини, а й оксиди. Чадний газ згоряє в повітрі, перетворюючись на вуглекислий газ (§ 8). Реакція сірчистого газу з киснем відбувається на одній зі стадій виробництва сірчаної кислоти:
2SO2 + О2 =t, k 2SO3.
Обговорюймо
Чи всі оксиди можуть реагувати з киснем? Якщо ні, то коли взаємодія оксиду з киснем неможлива? Візьміть до уваги склад (хімічні формули) оксидів.
Реакції простих речовин з іншими неметалами. З металами і неметалами реагує також сірка. Ці реакції відбуваються внаслідок нагрівання. Якщо сірку розплавити і пропускати над нею водень, то речовини взаємодіятимуть з утворенням газу сірководню, який має запах «тухлих яєць». Його хімічна формула подібна до формули води.
Виконаймо вправу
Складіть рівняння реакції сірки з воднем.
За приклад реакції сірки з металом оберемо її взаємодію із залізом. Якщо змішати порошки обох простих речовин і нагріти суміш, то в певний момент почнеться реакція, яка супроводжуватиметься сильним розігріванням речовин. Спостерігати за її перебігом ви можете за покликанням у QR-коді(https://h8.academiabook.club/р-21-video-1.html). Рівняння реакції:
Fe + S =t FeS.
video
Сполуки металічних елементів із Сульфуром називають сульфідами.
Реагентами в багатьох реакціях сполучення є фтор (найактивніший неметал), хлор, бром та інші неметали.
Суміш водню з газом фтором вибухає в темряві за стандартних умов, а з газом хлором — у разі освітлення. Бром взаємодіє з воднем під час нагрівання. Продукти цих реакцій утворені двоатомними молекулами.
Виконаймо вправу
Складіть відповідні хімічні рівняння.
За реакцією хлору з міддю ви можете спостерігати за покликанням у QR-коді (https://h8.academiabook.club/p-21-video-2.html). Рівняння цієї реакції:
Сu + Сl2 =t СuСl2.
video
Інші реакції сполучення. У реакції цього типу можуть брати участь дві складні речовини. Наведемо приклад. Дехто з вас бачив, як на присадибній ділянці чи будівельному майданчику одержують гашене вапно — до негашеного вапна додають воду. Речовини взаємодіють згідно з рівнянням
СаО + Н2О = Са(ОН)2.
Відшукаймо
За матеріалами з інтернету з’ясуйте, для чого використовують вапно.
Реакція сполучення між трьома речовинами відбувається, коли іржавіє залізо (§ 12). У регіонах, де переважають вапнякові гірські породи, вапняк СаСО3 дуже повільно взаємодіє з водою і розчиненою в ній невеликою кількістю вуглекислого газу. Продуктом реакції є розчинна сполука Кальцію:
СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2.
Унаслідок цього хімічного явища утворилися вапнякові печери, яких чимало в західних областях України.
Оксиди і сульфіди в природі. Літосфера багата на мінерали, які є оксидами і сульфідами. Вони приваблюють своїм кольором, формою кристалів (мал. 29, 50). Перегляд зразків цих природних речовин у мінералогічному музеї завжди залишає незабутнє враження.
Мал. 50. Сульфідні мінерали
Відшукаймо
За відомостями з інтернету з’ясуйте, який мінерал називають «золотом дурнів» і чому.
Варто знати
Нерозчинні у воді різнобарвні сульфіди можна одержати в лабораторії, змішуючи розчини двох реагентів (мал. 51).
Частина природних оксидів (наприклад, Fe2O3, Fe3O4, MnO2, Mn3O4) і сульфідів (ZnS, Cu2S та ін.) є основними складниками металічних руд. На заводах руди переробляють на метали.
Мал. 51. Кольори сульфідів CuS, Sb2S5, CdS, MnS і ZnS
В Україні є понад пів сотні родовищ залізних руд. Найбільше родовище розташоване в Криворізькому басейні. Марганцеві руди зосереджені в Нікопольському басейні та на Запоріжжі. За запасами залізних і марганцевих руд Україна посідає 1-ше місце в Європі. Видобуток залізних руд у нашій країні становить 4 % від світового, а марганцевих — 10 %.
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.
Думаймо
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.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Перевірмо себе
1. Укажіть у наведеному переліку формули оксидів і формули сульфідів: PbS, SO2, О3, SCl4, Н2О, S8, SnS2, H2SO4, Ag2S, HgO.
2. Складіть рівняння реакції між простими речовинами, якщо її продуктом є: а) амоніак NH3; б) оксид Fe3O4; в) сульфід Al2S3.
3. Мідь, реагуючи з киснем, перетворюється на оксид Сu2О, який взаємодіє з киснем з утворенням оксиду СО. Складіть хімічні рівняння обох реакцій.
Розв'язуймо задачу
4. Обчисліть об’єм кисню (за нормальних умов), який взаємодіє з фосфором масою 6,2 г, якщо формула продукту реакції — Р2О5.
Аналізуймо
5.* Суміш цинку і сірки нагрівали до завершення взаємодії речовин. Продуктом реакції є сульфід ZnS. Чи залишилася після досліду частина реагенту (якого?), якщо в суміші містилися:
- а) однакові маси простих речовин;
- б) однакові кількості речовини реагентів?
У команді
6. За відомостями в інтернеті з’ясуйте, з якими простими речовинами взаємодіють золото і срібло. Переконайтеся, що ці метали є хімічно пасивними.
Шанс для творчості
7. Використавши інформацію з інтернету, напишіть довідку про мінералогічний музей Львівського національного університету імені Івана Франка і колекцію мінералів у ньому.
Формуймо словничок
8. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Оцінюймо свої знання
9. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
