Материал: Himia_1_novy

Контрольні запитання:

1. Які оксиди утворює Карбон?

2. Порівняйте карбон (ІІ) і карбон (IV) оксиди.

3. Назвіть способи добування оксидів Карбону.

4. Де використовуються оксиди Карбону?

5. Яке практичне значення мають карбонати?

6. Яка сіль утвориться в результаті пропускання 2,24 л вуглекислого газу (н.у.) крізь 25 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 16%?

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 39-40.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 11, §§ 88-89, с. 103-104.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 32.

Тема 2.18. Силіцій.

План

1. Силіцій як хімічний елемент.

2. Будова та фізичні властивості силіцію.

3. Хімічні властивості.**

4. Добування.*

5. Застосування.

1. Будова атома:

Електронна конфігурація: 1s²2s²2p⁶3s²3p²

Можливі ступені окиснення Силіцію:

За поширенням у земній корі Силіцій посідає друге місце після Оксигену. Силіцій трапляється в природі лише у вигляді сполук, він – головний елемент неживої природи. Найпоширенішою сполукою Силіцію є кремнезем – силіцій (ІV) оксид. Більшість гірських порід (кварц, слюда, азбест, тальк, польовий шпат, пісок, глина, каолін, нефелін та ін.) утворені силікатами та алюмосилікатами:

Силіцій входить до складу стебел і листя рослин (особливо хвощу, бамбуку) і тваринних організмів (кістяк, сполучна тканина, пір’я птахів, шерсті тварин).

2. Силіцій – кристалічна непрозора речовина, темно-сірого кольору з металічним блиском, крихка, з алмазоподібними кристалічними гратками.

Атоми Силіцію, порівняно з атомами Карбону, мають більші радіуси, тому довжина зв’язків Si – Si в його кристалах більша за довжину зв’язків С – С, а їхня міцність – менша. Це зумовлює менші твердість і температуру плавлення (1415^oC) кристалічного силіцію порівняно з алмазом. Силіцій – типовий напівпровідник.

3. За стандартних умов силіцій досить пасивний, він виявляє слабші неметалічні властивості, ніж вуглець:

1) під час сильного нагрівання горить на повітрі:

2) взаємодіє у розплавах з багатьма металами, виявляючи окисні властивості та утворюючи силіциди:

3) взаємодіє з оксидами металів, виявляючи відновні властивості:

4) взаємодіє з неметалами (за винятком фосфору):

4. Силіцій добувають внаслідок відновлення кремнезему магнієм, алюмінієм або вугіллям за високих температур в електропечах:

5. Силіцій застосовують:

1) як напівпровідних у електроніці для виготовлення інтегральних схем, діодів, транзисторів, сонячних батарей фотоприймачів, детекторів частинок у ядерній фізиці;

2) у металургії як відновник під час виробництва феросиліцію, є компонентом сталей, чавунів, бронз, силумінів;

3) для одержання кремнійорганічних сполук.

Контрольні запитання:

1. Яке місце в періодичній системі елементів займає Силіцій?

2. Наведіть електронну формулу атому Силіцію. Які ступені окиснення для нього характерні?

3. У вигляді яких сполук Силіцій зустрічається у природі?

4. Які фізичні властивості характерні для силіцію?

5. Порівняйте хімічні властивості силіцію і вуглецю?

6. Де використовується силіцій?

7. Вищий оксид хімічного елемента IV групи має відносну молекулярну масу 60. Назвіть хімічний елемент, складіть формулу оксиду та відповідної кислоти

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 38.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 11, § 91, с. 105.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 31.

Тема 2.19. Сполуки Силіцію.

План

1. Силіцій (IV) оксид.**

2. Силікатна кислота та її солі.*

3. Будівельні матеріали.

1. Силіцій (IV) оксид (кремнезем) – SiO₂

Будова: кристалічні гратки – атомні, кожна їх структурна одиниця являє собою тетраедр з атомом Силіцію в центрі та атомами Оксигену по вершинах. Як показує наведена площинна схема, силіцій (IV) оксид має полімерну структуру

Фізичні властивості: SiO₂ – тверда, кристалічна, безбарвна, тугоплавка речовина, у воді не розчиняється.

Хімічні властивості: SiO₂– кислотний оксид.

1) Взаємодіє у розплавах з лугами, основними оксидами, карбонатами лужних металів з утворенням силікатів:

2) Кислоти на силіцій (IV) оксид не діють, крім флуоридної кислоти:

Застосування: у вигляді піску широко застосовується у будівництві, для добування скла, кераміки, порцеляни, фаянсу, цегли, цементу та ін. У вигляді кварцу SiO₂ використовують у радіотехніці, акустоелектроніці, оптичному приладобудуванні. Синтетичний силіцій (IV) оксид („біла сажа”) служить наповнювачем у виробництві гуми.

2. Силікатна (метасилікатна) кислота має молекулярну формулу – H₂SiO₃

Фізичні властивості: свіжоосаджена силікатна кислота має вигляд драглистого осаду, у воді не розчиняється.

Хімічні властивості: належить до слабких двохосновних кислот (слабкіша за карбонатну), тому карбонатна кислота і карбон (IV) оксид витісняють її з розчинів солей – силікатів:

Силікатна кислота взаємодіє з лугами:

Під час нагрівання силікатна кислота розкладається:

Добування: дія кислот на розчини силікатів Натрію або Калію:

Солі силікатної кислоти – силікати. У воді здебільшого вони не розчиняються. Розчинними серед них є лише калій силікат та натрій силікат, які дістали назву розчинного скла, а їх водні розчини – рідкого скла.

3. Природні силікати і кремнезем використовують для виробництва скла, порцеляни, фаянсу, керамічних виробів, будівельних та в’яжучих матеріалів.

1) Скло. З розплавленого кварцу виготовляють кварцеве скло для лабораторного посуду і ртутних ламп.

Звичайне віконне скло виробляють, сплавляючи силіцій (IV) оксид у вигляді піску з кальцій карбонатом (вапняком) і натрій карбонатом (содою):

Види скла: а) віконне скло – Na₂O·CaO·6SiO₂

б) тугоплавке скло – K₂O· CaO·6SiO₂

в) кришталь – K₂O· PbO·6SiO₂

2) Цемент – сірий порошок, основним компонентом якого є CaO (64-67%), SiO₂ (21-24%), Al₂O₃ (4-7%).

Бетон – цемент, змішаний з водою і наповнювачами (пісок, щебінь, гравій, шлак).

3) Кераміка. Вироби з глини називають керамікою. З білої глини (каоліну) виготовляють порцелянові вироби, з чистих глин – фаянсові. Із звичайних неочищених глин роблять цеглу, черепицю, каналізаційні труби.

Контрольні запитання:

1. Який оксид утворює Силіцій?

2. Які фізичні властивості силіцій (IV) оксиду і мета силікатної кислоти?

3. Порівняйте карбонатну і силікатну кислоти.

4. Де використовується силіцій (IV) оксид?

5. Яке практичне значення мають силікати?

6. В трьох пронумерованих пробірках без етикеток містяться натрій карбонат, натрій силікат і натрій сульфід. За допомогою яких реагентів можна розпізнати ці речовини. Складіть план розпізнавання та відповідні рівняння реакцій в іонно-молекулярній формі.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 39, 41-42.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 9, §§ 92-93, с. 105-107.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 31.

РОЗДІЛ 3. ВУГЛЕВОДНІ

Тема 3.1. Теорія будови органічних речовин о.М. Бутлерова

План

1. Предмет органічної хімії.

2. Особливості органічних речовин.

3. Теорія О.М. Бутлерова.*

1. Органічна хімія – розділ хімії, предметом вивчення якого є сполуки Карбону.

Як самостійна галузь хімічної науки органічна хімія виникла на початку ХІХ ст.

Органічними називаються речовини, до складу яких входить Карбон. Проте такі сполуки карбону, як його оксиди, карбонатна кислота та її солі та деякі інші, відносяться до органічних сполук, оскільки за складом і властивостям дуже близькі до них.

Крім Карбону органічні сполуки часто містять Гідроген, Оксиген, Нітроген, рідше – Сульфур, Фосфор, галогени і деякі метали.

2. На відміну від неорганічних речовин органічні речовини мають характерні особливості:

1) атоми Карбону здатні сполучатися один з одним, утворюючи ланцюги, і кільця, що не типово для неорганічних сполук;

2) в органічних молекулах зв'язок атомів ковалентний, тому органічні речовини зазвичай є неелектролітами;

3) при нагріванні в межах 400-600ºС органічні сполуки повністю розкладаються і обвуглюються, а вприсутності кисню згорають;

4) широко поширене явище ізомерії – явище існування сполук однакового якісного і кількісного складу, але різної будови, а тому і різних властивостей;