Хімія. Повторне видання (2025). 8 клас. Попель
§ 7. Хімічні властивості кисню: реакції з простими речовинами
У кінострічках про події кінця XIX — початку XX ст. є кадри, на яких фотограф робить світлину. Він підпалює насипаний на спеціальну підставку якийсь порошок. Відбувається яскравий спалах — і все навкруги затягує густий дим. Цей спалах — наслідок реакції кисню з порошком металу магнію. Таке потужне освітлення давало змогу отримувати в ті часи якісні фотографії.
Реакцію кисню з неметалом сіркою ми досить часто здійснюємо, запалюючи сірник. Назва цієї палички зумовлена тим, що її голівка містить сірку.
Кисень реагує з азотом за особливих умов. Взаємодія між невеликими кількостями цих газів відбувається лише тоді, коли в повітрі виникають блискавки.
Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте
- Як кисень взаємодіє з металами і неметалами?
- Які зовнішні ефекти реакцій кисню з простими речовинами?
Хімічні властивості кожної речовини виявляються в реакціях за її участю.
Кисень — один із найактивніших неметалів. Однак за стандартних умов він реагує з небагатьма речовинами. Його реакційна здатність, як і здатність інших речовин до хімічних перетворень, істотно зростає з підвищенням температури.
Реакції кисню з простими речовинами. Кисень взаємодіє (зазвичай у разі нагрівання) з більшістю неметалів і майже з усіма металами.
Реакція з вуглецем (вугіллям). Відомо, що вугілля, нагріте в повітрі до високої температури, загоряється. Це свідчить про перебіг хімічної реакції.
Основним продуктом згоряння вугілля є вуглекислий газ СО2. Вугілля — суміш багатьох речовин. Масова частка Карбону в ньому перевищує 80 %. Припустивши, що вугілля складається лише з атомів Карбону, напишемо відповідне хімічне рівняння:
С + О2 =t СО2.
Вуглекислий газ, який утворюється, може містити домішку чадного газу — продукту двох інших реакцій:
2С + О2 =t 2СО;
СО2 + С =t 2СО.
Прості речовини Карбону графіт і алмаз (їхня загальна хімічна назва — вуглець) взаємодіють з киснем так само, як і вугілля.
Реакцію, під час якої з кількох речовин утворюється одна речовина, називають реакцією сполучення.
Реакція з воднем. Якщо газ водень, що надходить у повітря через тонку газовідвідну трубку, підпалити, то він горітиме ледь помітним полум’ям. Єдиним продуктом реакції є вода. Її можна виявити, якщо помістити над полум’ям скляну пластинку. На ній з’являтимуться краплинки води внаслідок конденсації пари.
Виконаймо вправу
Складіть рівняння реакції горіння водню.
Суміш водню з повітрям або киснем у разі підпалювання вибухає.
Реакція із сіркою. У лабораторії перебіг реакції кисню із сіркою демонструють, здійснюючи дослід у витяжній шафі. Невелику кількість сірки (мал. 24, а) нагрівають у залізній ложці. Речовина спочатку плавиться, а потім загоряється внаслідок взаємодії з киснем повітря і горить ледь помітним блакитним полум’ям (мал. 24, б). З’являється різкий запах продукту реакції — сірчистого газу (цей запах ми відчуваємо в момент загоряння сірника). Хімічна формула сірчистого газу — SO2, а рівняння реакції —
S + O2 =t SO2.
Якщо ложку із сіркою, що горить, помістити в посудину з киснем, то полум’я стане значно яскравішим (мал. 24, в), ніж у повітрі.
Мал. 24. Сірка (а), її горіння в повітрі (б) та в кисні (в)
Думаймо
Яка причина того, що зовнішні ефекти горіння сірки в повітрі та кисні різні?
Реакція з магнієм. Відповідний дослід здійснюють так. Металевим пінцетом або тигельними щипцями беруть магнієву стрічку і підпалюють у повітрі. Магній горить сліпучо-білим полум’ям (мал. 25). Унаслідок реакції утворюється біла тверда речовина — сполука Магнію з Оксигеном MgO. Як горить магній, ви можете побачити за покликанням у QR-коді (https://h8.academiabook.club/p-8.html).
video
Мал. 25. Магній (а) та його горіння в повітрі (б)
Виконаймо вправу
Складіть рівняння реакції магнію з киснем.
Реакція із залізом. Дуже нагріте залізо в чистому кисні горить. Дослід зі спалювання сталевої пружинки (або леза) є яскравим (мал. 26). На пружинці закріплюють сірник. Потім пружинку затискують у лабораторних щипцях, а сірник спрямовують голівкою донизу і підпалюють. Коли полум’я досягне пружинки, її відразу поміщають у склянку з киснем. Дно посудини заздалегідь засипають шаром піску, щоб на скло не потрапили краплі розплавленого металу. Пружинка згоряє в кисні, розкидаючи іскри у всі боки (це нагадує процес зварювання металу):
3Fe + 2О2 =t Fe3O4.
Мал. 26. Горіння сталевої пружинки в кисні
Реакція з міддю. Якщо нагрівати в повітрі мідну дротинку або пластинку з очищеною до блиску поверхнею, то побачимо поступову зміну її темно-червоного («мідного») кольору на темно-сірий. Такий колір має плівка речовини, утвореної Купрумом і Оксигеном, що вкрила мідь. Формула цієї речовини — СuО.
Виконаймо вправу
Складіть рівняння реакції міді з киснем.
Відшукаймо
За матеріалами з інтернету з’ясуйте, з якими металами і неметалами кисень не взаємодіє за жодних зовнішніх умов.
ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ
Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про реакції кисню з простими речовинами.
Думаймо
Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам/однокласницям. Зіставте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Перевірмо себе
1. Чим різняться реакції сполучення і розкладу?
2. Допишіть формули простих речовин у схемах реакцій і складіть хімічні рівняння:
а) ... + ... → NO;
б) ... + ... → СаО;
в) ... + ... → Li2O.
Розв'язуймо задачу
3. Обчисліть масові частки Оксигену в речовинах SO2, MgO і СuО. (Усно.)
4. Обчисліть відношення мас хімічних елементів у речовинах СаО і SO3. (Усно.)
У команді
5.* Дві колби заповнили киснем. В одній колбі спалили магній, узятий у надлишку, а в другій — надлишок сірки. Під час горіння речовин колби були герметично закриті. Після закінчення дослідів і охолодження обох колб до однакової температури виявили, що в одній із них тиск зменшився. У якій саме? Відповідь аргументуйте.
Формуймо словничок
6. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Оцінюймо свої знання
7. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
