Хімія. Повторне видання (2025). 8 клас. Попель
§ 8. Хімічні властивості кисню: реакції зі складними речовинами. Оксиди
Якщо у вас є газова плита на кухні, ви маєте змогу щодня спостерігати за реакцією кисню зі складною речовиною — метаном (із нього майже цілком складається природний газ). У разі використання балонів зі скрапленим газом полум’я виникає внаслідок взаємодії з киснем інших складних речовин — пропану й бутану.
Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте
- Як кисень взаємодіє зі складними речовинами?
- Які сполуки називають оксидами?
Реакції кисню зі складними речовинами. У повітрі в разі підпалювання загоряються не лише метан, пропан, бутан, а й рідкі (мал. 27) та тверді складні речовини, їх суміші (наприклад, віск, парафін).
Мал. 27. Горіння етилового спирту
Молекула метану СН4 містить атоми Карбону і Гідрогену, а молекула етилового спирту С2Н5ОН — ще й атом Оксигену. Унаслідок взаємодії цих речовин із киснем утворюються вуглекислий газ і вода (в газуватому стані):
СН4 + 2О2 =t СO2 + 2Н2О;
С2Н5ОН + 3О2 =t 2СО2 + 3Н2О.
Такі самі продукти реакцій горіння деревини, нафтопродуктів, багатьох органічних речовин.
Гідроген сульфід, або сірководень, — газ, що має формулу H2S. У кисні чи надлишку повітря він горить з утворенням сірчистого газу і водяної пари:
H2S + О2 →t SO2 + Н2О.
Виконаймо вправу
Перетворіть схему реакції на хімічне рівняння.
Кисень взаємодіє з деякими сполуками елементів з Оксигеном. Наприклад, чадний газ, згоряючи в повітрі, перетворюється на вуглекислий газ:
2СО + О2 =t 2СО2.
Продукти таких реакцій — сполуки, у яких вміст Оксигену більший, ніж у реагентах.
Варто знати
Вода не реагує з киснем, хоча є речовина з більшою кількістю атомів Оксигену в молекулі — гідроген пероксид Н2О2.
Процеси горіння і стан атмосфери. Унаслідок згоряння різних видів палива і пального, випалювання металічних руд у повітря потрапляють, крім пари, вуглекислий, чадний і сірчистий гази. Вуглекислий газ посилює парниковий ефект на планеті (зумовлює загальне підвищення температури), а чадний і сірчистий гази є шкідливими для живих організмів. Тому нині відбувається поступовий перехід від традиційних джерел енергії до альтернативних — сонячної та атомної енергії, енергії вітру і води. Зростає частка нових транспортних засобів, які працюють на електричних двигунах замість бензинових або дизельних.
Кіотський протокол, прийнятий у 1997 р., зобов’язує розвинуті країни та країни з перехідною економікою скоротити або стабілізувати викиди парникових газів (мал. 28). Країни, які ратифікували цей протокол, розробили систему обмеження промислових викидів за допомогою квот. Якщо рівень викидів парникових газів у країні перевищує зафіксований за 1990 р., то вона зобов’язана купити відповідний обсяг квот у тих країн, які свої квоти не використали повністю.
Мал. 28. Внесок газів, указаних у Кіотському протоколі, в парниковий ефект
Відшукаймо
За матеріалами з інтернету з’ясуйте джерела надходження метану в атмосферу.
Виконаймо вправу
За діаграмою (мал. 28) визначте, у скільки разів внесок вуглекислого газу в парниковий ефект більший, ніж метану.
Україна ратифікувала Кіотський протокол у 2004 р. і приєдналася до Паризької кліматичної угоди в 2015 р. Як держава, що скоротила викиди парникових газів через низьке завантаження промисловості, Україна отримала можливість реалізовувати невикористані нею квоти. Від продажу надлишків квот до державного бюджету надходять значні кошти. Україна спрямовує їх на заходи зі скорочення газових викидів.
Експериментуймо
Складіть схему «Основні джерела забруднення повітря техногенними газами».
Оксиди. Продукти реакцій, розглянутих у цьому та попередньому параграфах, мають подібний якісний склад.
Сполуку, утворену двома хімічними елементами, одним з яких є Оксиген, називають оксидом.
Склад майже всіх оксидів відповідає загальній формулі ЕmОn, у якій індекс m може набувати значення 1 або 2.
Кожний оксид, крім хімічної формули, має назву. У таблиці 1 наведено формули і традиційні, або тривіальні1, назви кількох оксидів. Із хімічними назвами цих речовин ви ознайомитеся згодом.
1 Слово походить від латинського trivial is — звичайний.
Таблиця 1
Формули і назви оксидів
|
Формула |
Традиційна (тривіальна) назва |
|
CO2 |
Вуглекислий газ |
|
CO |
Чадний газ |
|
СаО |
Негашене вапно |
|
SO2 |
Сірчистий газ |
|
Fe3O4 |
Залізна окалина |
Думаймо
У якому оксиді (таблиця 1) відношення мас хімічних елементів становить: а) 1 : 1; б) 3 : 4; в) 5 : 4?
Поширеність оксидів у природі. Оксиди містяться в атмосфері, гідросфері, літосфері. У повітрі є невелика кількість водяної пари та вуглекислого газу. Гідросфера складається з води й розчинених у ній речовин (їхня сумарна масова частка зазвичай не перевищує кількох відсотків). Багато оксидів є і в літосфері (мал. 29). Із певних сполук цього типу (наприклад, речовин Fe2O3, Fe3O4) за допомогою хімічних реакцій одержують метали. Такі природні оксиди називають металічними рудами.
Мал. 29. Мінерали, що є оксидами
Відшукаймо
За матеріалами з інтернету з’ясуйте, який оксид найпоширеніший у літосфері. Які формула і назва цієї речовини?
ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ
Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про реакції кисню зі складними речовинами і про оксиди.
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. Укажіть серед наведених формул ті, що відповідають оксидам: О2, NaOH, Н2О, НСl, I2О5, ВаО.
2. Один зі способів зварювання металів ґрунтується на використанні ацетиленового пальника. Складіть рівняння реакції горіння ацетилену С2Н2 в повітрі.
Поміркуймо
3. Які умови потрібно створити, щоб, спалюючи паливо, запобігти утворенню чадного газу?
Виконаймо вправу
4. Допишіть формулу простої речовини в кожній схемі реакції і складіть хімічні рівняння:
а) NO + ... →t NO2;
б) CS2 + ... →t СО2 + SO2.
Порівняйте умови перебігу обох реакцій.
5. Перетворіть схеми реакцій на хімічні рівняння:
a) FeO + О2 →t Fe2O3;
SiH4 + О2 →t SiO2 + Н2О;
б) Мn2О3 + О2 →t МnО2;
NH3 + О2 →t N2 + Н2О.
6. Складіть рівняння реакцій горіння в повітрі ацетону (СН3)2СО й етеру (С2Н5)2О. Візьміть до уваги, що продуктами кожної реакції є два оксиди.
Розв'язуймо задачу
7.* Установіть формули двох оксидів, якщо відносна молекулярна маса кожної речовини становить 30.
У команді
8. Використавши матеріал з інтернету, з’ясуйте, що відбувається в процесі компостування рослинних залишків і які переваги цього процесу в екологічному аспекті порівняно зі спалюванням таких залишків.
Створюймо проєкт
9. Скориставшись інтернетом, підготуйте повідомлення про те, які металічні (оксидні) руди є в Україні та в яких регіонах.
10. За інформацією з інтернету підготуйте проєкт «Війна і забруднення повітря ».
Формуймо словничок
11. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Оцінюймо свої знання
12. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
