Сполуки неметалів з Гідрогеном

Сполуки неметалічних

елементів з

Гідрогеном.

Особливості водних розчинів

цих сполук, їх застосування.

Презентацію підготувала
Пашаєва Тетяна Миколаївна

Poll

Як Ви себе почуваєте?

Poll

Щоб Ви вибрали із запропанованого?

Утворення сполук неметалічних елементів з

Гідрогеном

Пригадайте, яке місце в періодичній системі займають неметалічні елементи.

Multiple Select

Укажіть неметалічні елементи:

• Калій

• Оксиген

• Ферум

• Гідроген

Multiple Select

Укажіть металічні елементи:

• Магній

• Алюміній

• Нітроген

• Ферум

• Купрум

Загальна формула сполук елементів з

Гідрогеном має два варіанти написання

—

Н

n

Е і ЕН

n

Multiple Choice

Яку валентність виявляє Хлор в сполуці з Гідрогеном:

• IV

• VII

• I

• II

• III

1. Склад

і назви сполук

неметалічних елементів з Гідрогеном

Multiple Choice

Укажіть формулу метану:

Леткі сполуки неметалічних елементів із Гідрогеном. Кольором позначено

кислотно

-

основний характер їх водних розчинів:

•

—

не виявляють кислотно

-

основні властивості,

•

—

виявляють основні властивості,

•

—

виявляють кислотні властивості

Multiple Choice

Укажіть правдиве твердження:

• Розчин амоніаку має кислотні властивості

• Розчин хлороводню має кислотні властивості

• Фосфин містить один атом Сульфуру та два атоми Гідрогену

• Метан - не містить атомів Карбону.

Особливості розчинення у воді гідроген хлориду й амоніаку.

Сполуки неметалічних елементів із Гідрогеном мають молекулярну

будову. Галогеноводні та амоніак дуже добре розчиняються у воді.



На підставі електронної будови атомів Хлору й Нітрогену, розглянемо електронні та структурні

формули продуктів їхньої взаємодії з Гідрогеном.



Атому Хлору достатньо утворити одну спільну електронну пару з одним атомом Гідрогену, щоб

зовнішній енергетичний рівень обох атомів став завершеним:



Атом Нітрогену за рахунок трьох неспарених електронів зовнішнього енергетичного рівня

утворює три спільні електронні пари з трьома атомами Гідрогену, і зовнішній енергетичний

рівень кожного з атомів стає завершеним:



Вид хімічного зв’язку в обох сполуках

—

ковалентний полярний. Спільні електронні пари

зміщені в бік більш електронегативних атомів Хлору та Нітрогену.

зовнішній енергетичний рівень обох атомів став завершеним:

1. Хімічні властивості водних розчинів

гідроген хлориду і гідроген сульфіду.

Водний

розчин НС

l

поводиться як сильна одноосновна кислота (ступінь

дисоціації сполуки в розбавленому розчині перевищує 90 %), а розчин

H

2

S

—

як слабка двохосновна кислота.

Хімічні

назви цих розчинів

—

хлоридна кислота, сульфідна кислота.

Хлоридна кислота реагує:



з металами з виділенням водню

:



з основними та амфотерними оксидами

:



з основами та амфотерними гідроксидами

:



із більшістю солей:

М

етали

, розміщені в ряду активності

праворуч від водню,

із кислотами

не

взаємодіють

Реакція хлоридної кислоти із сіллю.

Реакція сульфідної кислоти із сіллю

2. Хімічні властивості водного розчину

амоніаку



Водний розчин амоніаку поводиться в хімічних реакціях як дуже розбавлений розчин

лугу.



У розчині амоніаку між його молекулами і молекулами води утворюються водневі

зв’язки



Частина

таких зв’язків спричиняє відокремлення катіонів Н

+

від молекул води, які

сполучаються з атомами Нітрогену молекул амоніаку ковалентним зв’язком за

донорно

-

акцепторним механізмом

:



Аніони ОН

-

залишаються в розчині, створюючи в ньому лужне середовище.

Реакція

амоніаку з водою є оборотною:



За звичайних умов перетворення зазнає менше 1 % розчиненого амоніаку. Частина

газу постійно виділяється з розчину і зумовлює його характерний запах.



Розчин амоніаку іноді називають розчином амонійної основи. Її формулу правильно

записувати так

:



Однак у хімічних рівняннях використовуватимемо іншу формулу

—

NH

4

OH

.



Цей запис указує на схожість водного розчину амоніаку з розчинами лугів за

хімічними властивостями. Крім формули

NH

4

OH

, вживають і назву гіпотетичної

сполуки

—

амоній гідроксид.



Завдяки основним властивостям розчин амоніаку взаємодіє майже з усіма кислотами.

Це

—

реакції нейтралізації, у результаті яких утворюються солі амонію:



Амоніак може взаємодіяти з хлороводнем і за відсутності води. Часто виконують

відповідний дослід, відомий під назвою

«Дим без вогню».

Одну скляну паличку

занурюють у концентрований розчин амоніаку, іншу

—

в концентровану хлоридну

кислоту. Потім палички зближують. З’являється білий дим. Його утворюють дуже дрібні

кристалики амоній хлориду

—

продукту реакції між газами (амоніак і хлороводень

постійно виділяються із крапель розчинів, які залишилися на паличках

):



NH

3

+ НСІ =

NH

4

CI.



Такий

самий ефект можна спостерігати, якщо поставити склянки із вказаними

розчинами поряд

.



Амоніак у водному розчині взаємодіє з багатьма солями. Реакції відбуваються з

утворенням нерозчинної у воді основи або амфотерного гідроксиду:

Дослід «Дим без вогню»:

3. Реакції сірководню й амоніаку з киснем



Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном (крім галогеноводнів) здатні горіти на

повітрі або в атмосфері кисню. Це

—

окисно

-

відновні реакції. Вам відомо, що при

горінні вуглеводнів залежно від кількості кисню можуть утворюватися вуглець, чадний

або вуглекислий газ. Аналогічна особливість притаманна горінню сірководню

:



Амоніак горить в атмосфері кисню (але не на повітрі) з утворенням азоту і водяної

пари

:



Якщо реакція відбувається за наявності каталізатора (платини), то замість азоту

утворюється нітроген(ІІ) оксид:

Горіння сірководню:

а

—

за достатнього доступу повітря;

б

—

за нестачі повітря.

Горіння амоніаку у збагаченому киснем повітрі

Окиснення амоніаку за наявності каталізатора

4. Застосування гідроген хлориду, амоніаку та

гідроген сульфіду



Гідроген сульфід

-

дуже токсична сполука, що обмежує його застосування.



В

аналітичній хімії його та сульфідну кислоту використовують для осадження важких

металів, сульфіди яких малорозчинні.



У

медицині

-

у складі природних і штучних сірководневих ванн, а також деяких

мінеральних вод.



Також

його застосовують для добування сульфатної кислоти, сірки, сульфідів

.



Головним лікувальним чинником курорту «Синяк» (Закарпаття) є Синяцька

сірководнева вода, синюватий відтінок якої й зумовив назву санаторію



1. Поясніть, чому хлоридна і сульфідна кислоти істотно різняться за силою.



2. У розчині гідроген хлориду на кожну молекулу сполуки припадає 14 йонів. Обчисліть ступінь

дисоціації гідроген хлориду в цьому розчині.



3. Напишіть рівняння таких реакцій

:



4. Чому молекула амоніаку сполучається з катіоном Гідрогену?



5. Складіть молекулярні та йонно

-

молекулярні рівняння реакцій між водними розчинами: а)

сірководню і барій гідроксиду; б) амоніаку і ферум(ІІІ) сульфату.



6. Яку масу 10 %

-

го розчину хлороводню потрібно взяти для реакції з магній оксидом масою

4г

?



7. Який об’єм газу (н. у.) виділиться під час взаємодії достатньої кількості хлоридної кислоти з

кальцій карбонатом масою 10 г?



8. Обчисліть об’єм розчину амоніаку з масовою часткою NH

3

10 % і густиною 0,96г/см

3

,

необхідний для осадження 26 г алюміній гідроксиду з розчину солі Алюмінію.



9.

Який об'єм амоніаку теоретично можна одержати з водню об'ємом б л та азоту об'ємом 3 л?



10.

Складіть рівняння реакцій, що відповідають скороченим йонно

-

молекулярним рівнянням

:



11.

Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу

:



12.

Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворень:



13.Обчисліть об'єм нітроген(ІІ) оксиду, який можна одержати шляхом каталітичного

окиснення амоніаку об'ємом 100 л. Який об'єм кисню при цьому витратиться?



14. Який об'єм амоніаку (н. у.) потрібний для приготування його розчину масою 50 г із

масовою часткою амоніаку 25 %?



15. Обчисліть об'єм амоніаку (н. у.), що утвориться під час нагрівання кальцій гідроксиду

масою 9,2 г з амоній хлоридом масою 10,7 г.



16. Обчисліть масу натрій нітрату, що можна одержати нейтралізацією розчину натрій

гідроксиду масою 200 г із масовою часткою лугу 4% нітратною кислотою.



17. Сплав золота зі сріблом називають електрумом. Зразок такого сплаву масою 1,5 г

обробили концентрованою нітратною кислотою. При цьому виділився нітроген(І

\

/) оксид

об'ємом 89,6 мл (н. у.). Обчисліть масову частку золота в цьому зразку електруму.



18. Обчисліть масу нітратної кислоти, яку низкою перетворень можна добути з амоніаку

об'ємом 5,6 л (н. у.), якщо відносний вихід продукту реакції становить 78%.



19. Змішали розчин нітратної кислоти масою 48 г із розчином калій гідроксиду масою 56 г,

де масові частки розчинених речовин дорівнюють 26,25% і 16%, відповідно. Обчисліть

маси розчинених речовин в отриманому розчині.



20. Запишіть рівняння реакцій для здійснення перетворень

:



21

. Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворень

:



22

. Поживну цінність фосфатних добрив прийнято визначати, розраховуючи масову частку

Р

2

О

5

у кожному з них. Обчисліть масову частку Р

2

О

5

у преципітаті.



23. Порівняйте масову частку Нітрогену в сечовині CO(NH

2

)

2

, амоніачній селітрі NH

4

NО

3

та

натрієвій селітрі NaNО

3

. Яке з цих добрив має найбільшу поживну цінність для рослин?



24. Юним агрономам дали завдання підгодувати яблуню амоніачною селітрою, приготувавши

розчин: 1 г солі на 1 л води. Однак амоніачної селітри не було, і вони вирішили замінити її на

калійну. Яку масу калійної селітри треба розчинити в 1 л води, щоб одержати розчин із тим

самим умістом Нітрогену, що було потрібно?



25. Річну норму внесення в ґрунт фосфатних добрив визначають кількістю Р

2

О

5

. Яка маса

преципітату потрібна для обробки поля площею 50 га протягом року, якщо норма внесення

фосфатного добрива становить 120 кг Р

2

О

5

на гектар?