Хімія. Повторне видання. 8 клас. Ярошенко

ЮНІ ДРУЗІ!

Цього навчального року ви продовжите вивчення королеви природничих наук — хімії. Насамперед з’ясуєте будову атома й структуру періодичної системи хімічних елементів. Крім того, дізнаєтеся про кількісні відношення речовин у хімічних реакціях, механізми утворення хімічних зв’язків. Це досить непростий навчальний матеріал, але водночас такий необхідний для пізнання навколишнього світу, формування предметних компетентностей у хімії. Їх ви зможете реалізувати під час ознайомлення з основними класами неорганічних сполук, вивченням яких завершується курс хімії 8 класу.

Підручник є зрозумілим і доступним завдяки такій структурі: текст параграфа — сторінка природодослідника — сторінка ерудита — стисло про основне — знаємо, розуміємо — застосовуємо.

Тексту параграфів передує анонс «Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете...». З нього ви будете дізнаватись, який внесок у скарбничку вашої предметної компетентності з хімії робить кожний параграф, за умови, що працюватимете систематично й наполегливо. Текст поділено на логічно завершені порції нового матеріалу, які мають підзаголовки. Зроблено це для того, щоб сприяти вашій самостійній роботі з підручником. Рубрика «Хімія — це життя: сторінка природодослідника» містить завдання, під час виконання яких, ви розвиватимете дослідницькі вміння, експериментальним шляхом здобуватимете та закріплюватимете нові знання. У рубриці «Стисло про основне» кількома реченнями узагальнено основний матеріал параграфа. «Сторінка ерудита» — це слушна нагода розширити й поглибити кругозір додатковими відомостями про речовини і явища. У рубриці «Знаємо, розуміємо» вміщено усні запитання, складені з дотриманням державних вимог до рівня загальноосвітньої підготовки учнів з хімії. У рубриці «Застосовуємо» запропоновано завдання для письмового виконання, що потребують практичного використання набутих знань у змінених чи нових умовах та обов’язково — творчого підходу. Успішному опануванню нового сприятимуть навички групової навчальної діяльності, які ви вдосконалюватимете на уроках. Для цього до тексту параграфів включено рубрику «Попрацюйте групами».

Ви завжди зможете самостійно здобути знання, скориставшись додатковими джерелами інформації, на які вас зорієнтує рубрика «Працюємо з медійними джерелами».

А якщо ви матимете бажання самостійно продовжувати вивчати хімію в позаурочний час і виявляти свою творчість, скористайтеся поданою в підручнику тематикою навчальних проєктів.

Наприкінці підручника вміщено «Відповіді до розрахункових задач».

Зміст параграфів взаємопов’язаний. І якщо ви не опрацюєте хоча б один з них, виникнуть труднощі у вивченні наступних.

Успішного вам навчального року й вагомих навчальних досягнень з хімії!

З повагою та впевненістю в тому, що хімічні знання допоможуть вам у житті,

авторка

Повторення найважливіших понять курсу хімії 7 класу

Хімія створила свій предмет. Ця творча здатність, подібно до мистецтва, докорінно відрізняє хімію від інших природничих наук.

(М. Бертло)

• Найважливіші поняття хімії, які ви вивчали в 7 класі, знадобляться для подальшого успішного засвоєння хімічних знань у 8 класі.

• Щоб актуалізувати знання та відновити вміння практично застосовувати найважливіші поняття, правила й алгоритми, скористайтеся поданими запитаннями та завданнями.

§ 1. Хімічний елемент, речовина. Хімічна формула

Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:

• відновити в пам’яті знання про хімічний елемент, відносну атомну масу, валентність;
• визначити відносну молекулярну масу речовини й масову частку елемента в речовині.

ХІМІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ І ВІДНОСНА АТОМНА МАСА. Відомо понад 20 млн речовин. Незважаючи на таку величезну їхню різноманітність, утворені вони порівняно невеликою кількістю видів атомів.

Вид атомів з однаковим зарядом ядра називають хімічним елементом.

Нині відомо 118 хімічних елементів.

Відносна атомна маса хімічного елемента (А_r). Маси атомів мізерно малі. Наприклад, маса атома Карбону дорівнює 1,993 • 10^-23 г. Користуватися такими числами під час розрахунків незручно. Тому хіміки у своїй практиці використовують відносні атомні маси хімічних елементів. Їх визначають, порівнюючи масу атома хімічного елемента з атомною одиницею маси (а.о.м). 1 а.о.м = 1,66 • 10^-24.

Порівнюючи з нею, встановлено відносні атомні маси всіх хімічних елементів.

Відносна атомна маса хімічного елемента (А_r) показує, у скільки разів маса атома хімічного елемента більша за атомну одиницю маси. А_r не має одиниць вимірювання, тобто є безрозмірною величиною.

Так, заокруглене значення відносної атомної маси Гідрогену дорівнює 1, Оксигену — 16, Феруму — 56.

Коротко записують:

А_r(Н) = 1

A_r(O) = 16

A_r(Fe) = 56

НАЗВИ ТА СИМВОЛИ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Назви й письмові позначення хімічних елементів за допомогою символів запропонував шведський хімік Й. Берцеліус у 1814 р. Ними дотепер користуються вчені всього світу. Кожний символ хімічного елемента — це перша або дві перші літери його латинської назви.

Пригадайте! Назви та символи хімічних елементів, як і власні назви, пишуть з великої літери, а назви речовин, утворених їхніми атомами, — з малої (Н — Гідроген, О — Оксиген, Н₂ — водень, О₂ — кисень).

Попрацюйте групами

Опрацюйте інформацію таблиці 1 та повторіть назви й символи хімічних елементів, з якими вам доведеться найчастіше мати справу, вивчаючи хімію. Зверніть увагу на те, що неметалічні елементи виділено блакитним кольором, а металічні — червоним.

Таблиця 1

Символ елемента, його вимова, протонне число атома та відносна атомна маса деяких хімічних елементів

ХІМІЧНІ ФОРМУЛИ. Склад речовини передають хімічною формулою.

Хімічна формула — умовне позначення складу речовини за допомогою символів хімічних елементів та індексів.

Наприклад, формула ортофосфатної кислоти Н₃РО₄ передає склад її молекули. Одна молекула цієї речовини складається з трьох атомів Гідрогену, одного атома Фосфору й чотирьох — Оксигену (схема 1).

Сформулюйте самостійно визначення хімічної формули та порівняйте його з поданим у підручнику.

Схема 1. Зміст формули ортофосфатної кислоти

Склад речовин немолекулярної будови також відображають хімічними формулами. Їхні формули вказують на співвідношення структурних частинок речовини.

Наприклад, формула кухонної солі NaCl свідчить про те, що відношення її структурних частинок (йонів Натрію і йонів Хлору) становить 1:1.

За хімічними формулами легко розуміти та описувати якісний і кількісний склад речовин.

Якісний склад указує, з атомів яких хімічних елементів утворилася речовина, кількісний — скільки атомів кожного хімічного елемента позначає хімічна формула речовини. Якщо речовина має молекулярну будову, то якісний склад — це кількість атомів кожного елемента в молекулі.

ОБЧИСЛЕННЯ ВІДНОСНОЇ МОЛЕКУЛЯРНОЇ МАСИ РЕЧОВИНИ. Відносну молекулярну масу обчислюють на основі порівняння маси молекули з атомною одиницею маси.

Відносну молекулярну масу речовини обчислюють за її хімічною формулою як суму відносних атомних мас елементів, що належать до хімічної формули речовини, з урахуванням їхньої кількості, позначеної індексами. Як і відносна атомна маса, відносна молекулярна маса є величиною безрозмірною. На письмі її позначають М_r.

Відносну молекулярну масу речовин обчислюють однаково для всіх речовин незалежно від їхньої будови.

Порівняйте кількісний і якісний склад речовин з хімічними формулами FeCO₃ і Fe₂O₃.

Приклад 1. Обчислення Мr вуглекислого газу СО₂ — речовини молекулярної будови.

М_r(СО₂) = А_r(С) + 2 • А_r(О) = 12 + 32 = 44

Приклад 2. Обчислення Мr натрій сульфату Na₂SO₄ — речовини немолекулярної будови.

M_r(Na₂SO₄) = 2 • A_r(Na) + A_r(S) + 4 • A_r(O) = 46 + 32 + 64 = 142

Замість назви «відносна молекулярна маса» може бути використана назва «відносна маса». Відносна формульна маса — сума атомних мас усіх атомів у формулі сполуки йонної або атомної будови. Ця назва свідчить про те, що її обчислення проводять за хімічною формулою речовини.

Для обчислення відносної молекулярної маси речовини необхідно:

• записати хімічну формулу речовини;
• дізнатися відносні атомні маси елементів, зазначених у хімічній формулі;
• знайти суму відносних атомних мас усіх атомів, що є у складі формули сполуки.

ВАЛЕНТНІСТЬ. Формули речовин складають з урахуванням валентності хімічних елементів.

Валентність — це здатність атома сполучатися з певною кількістю таких самих або інших атомів.

У бінарних сполуках сума одиниць валентності одного елемента дорівнює сумі одиниць валентності іншого.

Наприклад, у формулі

сума одиниць валентності Бору — 6, Оксигену — також 6.

Знаючи це, можна за відомою валентністю одного елемента визначати валентність іншого. Наприклад, у формулі Mg₃N₂ постійну валентність II має Магній. Сума одиниць його валентності дорівнює 6. Поділимо її на 2 (індекс Нітрогену) і встановимо, що його валентність у цій сполуці дорівнює III.

Деякі атоми мають постійну валентність. Більшість елементів виявляють кілька значень валентності, тобто їхня валентність є змінною. Валентність виражається цілими римськими числами. Мінімальне значення валентності І, максимальне — VIII.

Елементів з постійною валентністю не так багато. Їх приклади подано в переліку:

Поняття валентності застосовують і до атомів хімічних елементів, які утворюють прості речовини з двохатомними молекулами.

ПРОСТІ ТА СКЛАДНІ РЕЧОВИНИ. За складом речовини поділяють на прості та складні.

Проста речовина — це речовина, що складається з атомів одного хімічного елемента (наприклад, залізо Fe, кисень О₂, кальцій Са, водень Н₂). Прості речовини поділяють на метали й неметали.

Приклади металів: цинк Zn, калій К, кальцій Са, магній Mg, олово Sn, свинець Рb, мідь Сu, залізо Fe, алюміній Аl, срібло Ag, золото Au та інші.

Приклади неметалів: водень Н₂, кисень О₂, озон О₃, азот N₂, гелій Не, неон Ne, аргон Аr, вуглець С (таку спільну назву застосовують до всіх простих речовин Карбону), сірка S, фосфор Р, хлор Сl₂, йод I₂ та інші (мал. 1).

Мал. 1. Зразки металів і неметалів

Спільні фізичні властивості металів:

• висока теплопровідність й електропровідність;
• здебільшого сірий, сріблясто-сірий колір (винятки: золото — жовте, мідь — цегляно-червона);
• металічний блиск;
• відсутність запаху;
• пластичність — їх легко кувати, витягувати в дріт, прокатувати в листи.

Усі метали за кімнатної температури перебувають у твердому агрегатному стані, окрім ртуті (рідина).

Перелічені властивості металів не притаманні неметалам. Тому про них можна сказати, що це прості речовини, які не мають металічних властивостей. Так, неметали не проводять чи погано проводять тепло й електричний струм, є крихкими, а не пластичними. Водень, кисень, азот, фтор, хлор, гелій, аргон та інші за кімнатної температури перебувають у газоподібному агрегатному стані. Фосфор, вуглець, сірка, йод — тверді.

За сучасною українською хімічною номенклатурою назви деяких простих речовин не збігаються з назвами хімічних елементів, з атомів яких вони утворилися (табл. 2).

Таблиця 2

Формули й назви простих речовин

Проста речовина		Назва хімічного елемента	Проста речовина		Назва хімічного елемента
формула	назва		формула	назва
Н2	водень	Гідроген	S	сірка	Сульфур
Аg	срібло	Аргентум	F2	фтор	Флуор
Сu	мідь	Купрум	N2	азот	Нітроген
Sn	олово	Станум	O2	кисень	Оксиген
Fe	залізо	Ферум	О3	озон
Hg	ртуть	Меркурій	C	графіт, алмаз	Карбон

Складні речовини — це речовини, утворені двома або більшою кількістю елементів. Вода Н₂О, чадний газ CO, вуглекислий газ СО₂ — приклади складних речовин (сполук).

У назвах складних речовин постійну валентність не вказують, наприклад: СаО — кальцій оксид. Змінну валентність зазначають у круглих дужках після символу хімічного елемента, не роблячи відступу, наприклад: СuО — купрум(ІІ) оксид.

ОБЧИСЛЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ЕЛЕМЕНТА В СКЛАДНІЙ РЕЧОВИНІ. Масову частку елемента в складній речовині позначають ω (вимовляють «омега») і виражають десятковим дробом або у відсотках.

Масова частка елемента в складній речовині — це відношення маси елемента до маси речовини. Масову частку елемента обчислюють за формулою:

де ω — масова частка елемента;

А_r — відносна атомна маса елемента;

n — кількість атомів елемента у формулі (позначено індексом);

М_r — відносна молекулярна (формульна) маса речовини.

Якщо речовина складається не з молекул, а з інших структурних частинок, обчислення здійснюють також за цією формулою.

Попрацюйте групами

Обчисліть масові частки елементів за формулами речовин: Fe₃O₄, С₂Н₄О₂.

Знаємо, розуміємо

1. Сформулюйте визначення хімічних понять, розглянутих у параграфі.

2. Поясніть значення індексів у хімічних формулах.

3. Що означає якісний та кількісний склад речовини?

4. Поясніть, яке значення має кожна цифра в записах: а) 4Н₂О; б) 2HNO₃; в) 7СО₂.

Застосовуємо

1. Запишіть формули речовин за їх вимовою: а) натрій-два-силіцій-о-три; б) ферум-бром-три; в) ферум-хлор-два, калій-о-аш.

2. Випишіть окремо (у два стовпчики) формули простих і складних речовин.

KNO₃, N₂, Mg₃N₂, О₃, С₂Н₆О, Н₂, S, Са, CuO, KOH, Mg, С₅Н₁₂

3. Опишіть якісний і кількісний склад речовин за хімічними формулами.

С₂Н₆О, CuO, N₂, О₃, Н₂, S, Са, KOH, Mg, С₅Н₁₂, KNO₃, Mg₃N₂

4. Розмістіть формули речовин за ЗБІЛЬШЕННЯМ відносних молекулярних мас.

А НСlO

Б НСlО₄

В НСl

Г НСlО3

5. Увідповідніть формули речовин і валентність Нітрогену в них.

Формули		Валентність Нітрогену
1	NO	А	І
2	NO2	Б	II
3	ΝΗ3	В	III
4	Ν2Ο	Г	IV
		Д	V

6. Складіть формули речовин за валентністю та обчисліть масові частки елементів у цих речовинах:

7. Складіть завдання за матеріалами параграфа, яке, на вашу думку, варто запропонувати учням у класі.