хими4ок

Введение в органическую химию
Главная » Статьи » 8 класс » Обобщение пройденного материала

В категории материалов: 8
Показано материалов: 1-8

Сортировать по: Дате · Названию · Рейтингу · Комментариям · Просмотрам

Возможности использования атомно-молекулярной теории для объяснения различных химических явлений


Использование АМТ для объяснения фактов

В 8-м классе мы объясняли все явления с позиции атомно-молекулярной теории. Теория позволяет не только объяснять наблюдаемые явления, но и дает возможность предсказать еще неизвестные явления. Любая теоретическая модель не может быть совершенной, и существуют факты, не поддающиеся объяснению с позиции атомно-молекулярной теории. Проанализируем границы использования атомно-молекулярной теории для объяснения химических фактов.

С помощью данной теории можно объяснить, например, многообразие химических веществ и их свойств. Известно, что атомы различных веществ различаются по атомной массе и способности присоединять к себе другие атомы. По составу вещества делят на простые и сложные. В соответствии со свойствами, которые определяются составом, простые вещества делятся на металлы и неметаллы, а сложные – на оксиды, кислоты, основания и соли.

Представления об атомах и молекулах позволяют объяснить различие в свойствах веществ из разных классов отличием их состава. Например, кислоты вступают в реакции замещения с металлами, т.к. имеют в своем составе атомы водорода, способные замещаться на металл.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Но вещества из одного класса, в свою очередь, тоже различаются по составу, а значит, будут различаться и по свойствам. Например, кислоты различаются кислотными остатками. Поэтому каждая кислота обладает особыми, характерными только для нее свойствами.

Например, серная кислота обугливает органические вещества, соляная кислота «дымит» на воздухе, азотная кислота любой концентрации вступает в реакцию даже с малоактивными металлами и при этом водород практически не выделяется, одни кислоты едкие, другие – нет и т.д.

С позиции атомно-молекулярной теории сущность химической реакции можно объяснить так: продукты реакции состоят из тех же атомов химических элементов, которые ранее входили в состав исходных веществ.

По составу и количеству исходных веществ и продуктов химические реакции делят на 4 типа:

1. Реакции соединения (из нескольких веществ образуется одно вещество)

2. Реакции разложения (из одного вещества образуется несколько веществ)

3. Реакции замещения (из одного простого и одного сложного веществ образуется новое сложное и новое простое вещества)

4. Реакции обмена (когда два сложных вещества обмениваются своими составными частями)

Необъяснимые с позиции АМТ факты

На данном этапе изучения химии атомно-молекулярная модель устройства вещества помогала нам объяснить наблюдаемые явления и факты, но в некоторых случаях мы сталкивались с фактами, которые невозможно объяснить с позиции атомно-молекулярной теории.

Эта теория не дает ответ на вопрос, почему атомы разных химических элементов отличаются по массе. Также, мы пока не можем объяснить, почему одни химические элементы образуют простые вещества металлы, а другие – неметаллы.

неметалл сера     справа – металл медь

Рис. 1. Физические и химические свойства металлов и неметаллов сильно различаются (слева – неметалл сера, справа – металл медь)

Таким образом, вы видите, что созданная человеком теория не может быть совершенной. Всегда найдутся факты, ей противоречащие. Эти факты служат основой для создания новой теории или усовершенствования старой.

Теперь, я надеюсь, вы осознали необходимость изучения новых теоретических представлений об устройстве веществ, которые позволят вам ответить на многие вопросы:

• Почему одни металлы активнее других?

• Почему одни химические реакции протекают быстро, а другие медленно?

• Почему в результате одних реакций теплота выделяется, а в результате других – поглощается?

Генетическая связь между классами неорганических веществ

Генетическая связь – это связь между веществами, которые относятся к разным классам.

 

Основные признаки генетических рядов:

1. Все вещества одного ряда должны быть образованы одним химическим элементом.

2. Вещества, образованные одним и тем же элементом, должны принадлежать к различным классам химических веществ.

3. Вещества, образующие генетический ряд элемента, должны быть связаны между собой взаимопревращениями.

Классификация неорганических веществ

Простые вещества. Молекулы состоят из атомов одного вида (атомов одного элемента). В химических реакциях не могут разлагаться с образованием других веществ. 

Сложные вещества (или химические соединения).
 Молекулы состоят из атомов разного вида (атомов различных химических элементов). В химических реакциях разлагаются с образованием нескольких других веществ.

Неорганические вещества
ПростыеМеталлы
Неметаллы
СложныеОксиды
Основания
Кислоты
Соли


Резкой границы между металлами и неметаллами нет, т.к. есть простые вещества, проявляющие двойственные свойства. 


Аллотропия
Аллотропия - способность некоторых химических элементов образовывать несколько простых веществ, различающихся по строению и свойствам. 

С - алмаз, графит, карбин. 
O - кислород, озон. 
S - ромбическая, моноклинная, пластическая. 
P - белый, красный, чёрный. 

Общие свойства кислот

Кислоты - это сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка. Общая формула кислот НnА, где А - кислотный остаток. Кислоты (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы водорода Ни анионы кислотного остатка.

Классификация. По наличию (отсутствию) кислорода в составе кислот они подразделяются накислородсодержащие (например, H3PO4 и H2SO4) и бескислородные (например, HCl и HBr). По основности (числу ионов H+, образующихся при полной диссоциации, или количеству ступеней диссоциации) кислоты делятся наодноосновные (если образуется один ион H+HCl H+ + Cl; одна ступень диссоциации) и многоосновные двухосновные (если образуются два иона H+H2SO4  2H+ + SO42–; две ступени диссоциации), трехосновные(если образуются три иона H+H3PO4  3H+ + PO43–; три ступени диссоциации) и т.д.

Физические свойства. Кислоты бывают газообразные, жидкие и твердые. Некоторые имеют запах и цвет. Кислоты отличаются различной растворимостью в воде.


Общие свойства оснований

Основания – сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп.Общая формула оснований Ме(ОН)nОснования (с точки зрения теории электролитической диссоциации) – это электролиты, диссоциирующие при растворении в воде с образованием катионов металла и гидроксид-ионов ОН.

Классификация. По растворимости в воде основания делят на щелочи (растворимые в воде основания) инерастворимые в воде основания. Щелочи образуют щелочные и щелочно-земельные металлы, а также некоторые другие элементы-металлы. По кислотности (числу ионов ОН, образующихся при полной диссоциации, или количеству ступеней диссоциации) основания подразделяют на однокислотные (при полной диссоциации получается один ион ОН; одна ступень диссоциации) и многокислотные (при полной диссоциации получается больше одного иона ОН; более одной ступени диссоциации). Среди многокислотных оснований различают двухкислотные (например, Sn(OH)2), трехкислотные (Fe(OH)3) и четырехкислотные (Th(OH)4). Однокислотным является, например, основание КОН.

Выделяют группу гидроксидов, которые проявляют химическую двойственность. Они взаимодействую как с основаниями, так и с кислотами. Это амфотерные гидроксиды (см. таблицу 1).

Оксиды, их классификация и химические свойства (отношение к воде, кислотам, щелочам).

2004
    
     Следует обратить внимание на то, что к кислотным оксидам, помимо оксидов неметаллов, могут относиться также и оксиды металлов с валентностью больше трех (например, оксид хрома (VI)).
    
     Примеры несолеобразующих оксидов учащийся приводит по желанию: СО, NO.

Решение экспериментальных задач по теме «Свойства основных классов веществ»


Задача 1

Опытным путем подтвердите кислотные свойства углекислого газа.

Кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами и не взаимодействуют с кислотами. Чтобы подтвердить кислотные свойства углекислого газа, нужно провести реакцию со щелочью, например гидроксидом кальция.

При взаимодействии оксида углерода(IV) с раствором гидроксида кальция выпадет белый хлопьевидный осадок карбоната кальция:

СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3↓ + Н2О

Эту реакцию часто называют «помутнение известковой воды» и ее используют для идентификации углекислого газа.

Химические свойства простых веществ: металлов и неметаллов


Запомнить:

 

1. Металлы реагируют с неметаллами.

2. Металлы, стоящие до водорода, реагируют с кислотами (кроме азотной и серной конц.) с выделением водорода

3. Активные металлы реагируют с водой с образованием щелочи и выделением водорода.

4. Металлы средней активности реагируют с водой при нагревании, образуя оксид металла и водород.

5. Металлы, стоящие после водорода, с водой и растворами кислот (кроме азотной  и серной конц.) не реагируют

6. Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

7. Галогены реагируют с водой и раствором щелочи.

8 Активные галогены (кроме фтора) вытесняют менее активные галогены из растворов их солей.

9. Галогены не реагируют с кислородом.

10. Амфотерные металлы (Al, Be, Zn) реагируют с растворами щелочей и кислот.

11. Магний реагирует с углекислым газом и оксидом кремния.

12. Щелочные металлы (кроме лития) с кислородом образуют пероксиды.

 

 

 Давайте порассуждаем вместе

1. Какой из металлов не реагирует с водным раствором сульфата меди (II)?

1) железо

2) серебро

3) олово

4) натрий

 

Ответ: №2 серебро менее активный металл, чем медь, поэтому не реагирует с водным раствором сульфата меди (II).




Хостинг от uCoz