Rozdział 7 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole

Transkrypt

1 Rozdział 7 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole

2 Wyjątek: NH3(aq) zasada amonowa M symbol metalu m wartościowość metalu R reszta kwasowa n wartościowość reszty kwasowej MnRm R reszta kwasowa n wartościowość reszty kwasowej H nr M symbol metalu m wartościowość metalu M(OH)m X symbol metalu/niemetalu x wartościowość metalu/niemetalu XyOx Wzór ogólny jonowa, np. NaCl cząsteczkowa, np. H3PO4 jonowa, np. KOH cząsteczkowa, np. CO2 Budowa Tworzenie nazw nazwa metalu wartościowość* (w dopełniaczu) * podaje się, gdy pierwiastek przyjmuje w związkach chemicznych więcej niż jedną wartościowość np. CaCO3 węglan wapnia nazwa metalu (w dopełniaczu) magnezu nazwa metalu wartościowość* (w dopełniaczu) miedzi(ii) człon pochodzący zakończenie -an od nazwy reszty (dla soli kwasów kwasowej tlenowych) MgSO4 siarczan(vi) np. NaCl chlorek sodu człon pochodzący zakończenie -ek od nazwy reszty (dla soli kwasów kwasowej beztlenowych) CuS siarczek np. H3PO4 kwas fosforowy(v) CH3COOH kwas etanowy nazwa niemetalu/ wartościowość* nazwa alkanu + końcówka owy H2SO4 kwas siarkowy(vi) np. KOH wodorotlenek potasu Cu(OH)2 wodorotlenek miedzi(ii) Fe(OH)3 wodorotlenek żelaza(iii) np. Na2O tlenek sodu FeO tlenek żelaza(ii) nazwa metalu wartościowość* lub niemetalu (w dopełniaczu) Cl2O5 tlenek chloru(v) WAŻNE ZWIĄZKI NIEORGANICZNE jonowa, np. MgO Graficzne repetytorium Tlenki Wodorotlenki Kwasy Sole 2 Rozdział 7

3 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 3 PODSTAWOWE METODY OTRZYMYWANIA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH metal + tlen tlenek metalu 2Mg + O2 = 2MgO niemetal tlenek niemetalu tlenek metalu + tlen inny tlenek tego samego metalu 2SO2 + O2 = 2SO3 tlenek niemetalu inny tlenek tego samego niemetalu termiczny rozkład niektórych wodorotlenków termiczny rozkład niektórych soli metal aktywny + woda zasada + wodór 2Fe(OH)3 CaCO3 ogrzewanie ogrzewanie Fe2O3 +3H2O CaO + CO2 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 tlenek metalu aktywnego + woda zasada CaO + H2O = Ca(OH)2 sól 1 + wodorotlenek 1 sól 2 + wodorotlenek 2 wodór + niemetal kwas beztlenowy CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O H2 + Cl2 = 2HCl tlenek niemetalu + woda kwas tlenowy SO2 + H2O = H2SO3 sól 1 + kwas 1 sól 2 + kwas 2 AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 niektóre metale + niemetal sól 2Na + Cl2 = 2NaCl niektóre metale + kwas beztlenowy sól + wodór Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 zasada + kwas beztlenowy sól + woda 2KOH + H2S = K2S + 2H2O niektóre metale + kwas tlenowy sól + wodór Ca + H2SO4 = CaSO4 + H2 tlenek metalu + kwas tlenowy sól + woda CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O zasada + kwas tlenowy sól + woda Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O tlenek metalu + tlenek niemetalu sól CaO + SO3 = CaSO4 zasada + tlenek niemetalu sól + woda Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 + H2O Sole kwasów tlenowych kwasów beztlenowych Kwasy Wodorotlenki Tlenki

4 4 Rozdział 7 metali np. Na2O tlenek sodu Fe2O3 tlenek żelaza(iii) WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH TLENKÓW Tlenki Nazwa Wzór Właściwości (reakcja z wodą) tlenek sodu Na2O Na2O + H2O = 2NaOH tlenek potasu K2O K2O + H2O = 2KOH tlenek magnezu MgO MgO + H2O = Mg(OH)2 TLENKI niemetali np. CO2 tlenek węgla(iv) SO3 tlenek siarki(vi) PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIE NAJWAŻNIEJSZYCH TLENKÓW metali tworzą zasady tlenek wapnia CaO CaO + H2O = Ca(OH)2 tlenek glinu Al2O3 tlenek miedzi(ii) CuO tlenek żelaza(ii) FeO Nie reagują z wodą. tlenek żelaza(iii) Fe2O3 tlenek węgla(iv) CO2 CO2 + H2O = H2CO3 tlenek azotu(v) N2O5 N2O5 + H2O = 2HNO3 tlenek siarki(iv) SO2 SO2 + H2O = H2SO3 tlenek siarki(vi) SO3 SO3 + H2O = H2SO4 niemetali tworzą kwasy tlenek fosforu(v) P4O10 P4O10 + 6H2O = 4H3PO4 tlenek krzemu(iv) SiO2 Nie reaguje z wodą. Nazwa Wzór Przykładowe zastosowanie tlenek krzemu(iv) SiO2 produkcja szkła budownictwo (piasek) optyka biżuteria tlenek wapnia CaO budownictwo (produkcja zaprawy murarskiej) rolnictwo (wapnowanie gleby) tlenek żelaza(ii) tlenek żelaza(iii) FeO Fe2O3 produkcja stali tlenek glinu Al2O3 produkcja glinu produkcja części samochodowych, np. karoserii materiały ścierne biżuteria

5 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 5 WODOROTLENKI rozpuszczalne w wodzie np. NaOH wodorotlenek sodu KOH wodorotlenek potasu nierozpuszczalne w wodzie np. Cu(OH)2 wodorotlenek miedzi(ii) Fe(OH)3 wodorotlenek żelaza(iii) ZASADY WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE WYBRANYCH WODOROTLENKÓW Nazwa Wzór Właściwości Przykładowe zastosowanie wodorotlenek sodu NaOH rozpuszczalność w wodzie bardzo dobra, higroskopijne, tworzą mocne zasady: NaOH H 2O Na + + OH przemysł chemiczny (produkcja mydeł, detergentów, preparatów do udrażniania rur) wodorotlenek potasu KOH KOH H 2O K + + OH przemysł chemiczny (produkcja mydeł, środków osuszających) wodorotlenek magnezu Mg(OH)2 wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 rozpuszczalność w wodzie bardzo słaba, tworzy zasadę: H 2 O Mg(OH) 2 Mg OH rozpuszczalność w wodzie słaba, tworzy mocną zasadę: Ca(OH) 2 H 2 O przemysł kosmetyczny (produkcja pasty do zębów) przemysł farmaceutyczny (leki przeciw nadkwasocie) budownictwo (produkcja zaprawy Ca OH murarskiej) rolnictwo (wapnowanie gleby) Zapis Zapis H 2 O H 2 O oznacza, że w roztworze znajdują się przede wszystkim jony. oznacza, że w roztworze znajdują się zarówno jony, jak i cząsteczki niezdysocjowane.

6 6 Rozdział 7 beztlenowe np. HCl kwas chlorowodorowy (solny) H2S kwas siarkowodorowy KWASY nieorganiczne np. HNO3 kwas azotowy(v) H2SO4 kwas siarkowy(vi) WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE WYBRANYCH KWASÓW tlenowe organiczne np. CH3COOH kwas etanowy (octowy) C17H35COOH kwas oktadekanowy (stearynowy) Kwasy Nazwa Wzór chlorowodorowy (solny) HCl siarkowodorowy H2S Wzór strukturalny HCl Właściwości Przykładowe zastosowanie przemysł chemiczny (produkcja tworzyw sztucznych, np. PCV) mocny przemysł spożywczy H + + Cl przemysł farmaceutyczny (produkcja leków) H 2 O słaby kosmetologia (zabiegi wykorzystujące wodę siarczkową) 2H + + S 2 beztlenowe H2S H 2 O azotowy(v) HNO3 HNO3 mocny H 2 O przemysł chemiczny (produkcja nawozów sztucznych, H + + NO3 materiałów wybuchowych) siarkowy(vi) siarkowy(iv) H2SO4 H2SO3 węglowy H2CO3 przemysł chemiczny (produkcja nawozów sztucznych, mocny, higroskopijny H 2 O leków, barwników) H2SO4 2H + + SO4 2 motoryzacja (w akumulatorach samochodów) H2SO3 H2CO3 słaby, nietrwały H 2 O przemysł chemiczny (w syntezie różnych związków) 2H + + SO3 2 słaby, nietrwały H 2 O przemysł spożywczy (w napojach musujących) 2H + + CO3 2 tlenowe nieorganiczne fosforowy(v) H3PO4 H3PO4 higroskopijny H 2 O przemysł kosmetyczny (regulator kwasowości) 3H + + PO4 3 przemysł spożywczy

7 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 7 rozpuszczalne w wodzie np. NaCl chlorek sodu SOLE Patrz tabela rozpuszczalności soli i wodorotlenków (str. 288) nierozpuszczalne w wodzie np. PbI2 jodek ołowiu(ii) UZGADNIANIE WZORÓW I NAZW SOLI Sole kwasów Reszta kwasowa (wartościowość) Przykłady wzór nazwa chlorki (I) FeCl3 chlorek żelaza(iii) siarczki (II) K2S siarczek potasu kwasów beztlenowych np. K2S siarczek potasu kwasów tlenowych nieorganiczne np. K2CO3 węglan sodu organiczne np. CH3COONa etanian sodu (octan sodu) tlenowych beztlenowych azotany(v) (I) CuNO3 azotan(v) miedzi(i) siarczany(vi) (II) Al2(SO4)3 siarczan(vi) glinu siarczany(iv) (II) MgSO3 siarczan(iv) magnezu węglany (II) CuCO3 węglan miedzi(ii) fosforany(v) (III) (NH4)3PO4 fosforan(v) amonu ZASTOSOWANIE WYBRANYCH SOLI Nazwa / wzór Przykładowe zastosowanie chlorek sodu NaCl węglan wapnia CaCO3 siarczan(vi) wapnia CaSO4 siarczan(vi) magnezu MgSO4 azotan(v) potasu KNO3 fosforan(v) sodu Na3PO4 przemysł spożywczy (przyprawy kuchenne) przemysł chemiczny (produkcja barwników) budownictwo i produkcja materiałów ceramicznych przemysł farmaceutyczny (składnik leków) przemysł spożywczy (składnik wód mineralnych) budownictwo (gips) medycyna przemysł farmaceutyczny (środek przeczyszczający) przemysł spożywczy (do konserwowania mięsa) przemysł chemiczny (produkcja nawozów sztucznych) przemysł chemiczny (produkcja nawozów sztucznych)

8 8 Rozdział 7 PROCESY ZACHODZĄCE W ROZTWORACH WODNYCH DYSOCJACJA ELEKTROLITYCZNA Ogólny zapis Modelowy rysunek i zapis procesu dysocjacji elektrolitycznej LEGENDA M(OH)m H 2 O M m+ + moh Zasady pod wpływem wody dysocjują na aniony wodorotlenkowe i kationy metalu lub kationy amonu. Ładunek kationu metalu jest równy liczbie anionów wodorotlenkowych. woda dipol wody kation potasu wodorotlenek potasu anion wodorotlenkowy KOH wodorotlenek potasu HO 2 dysocjuje na K + kationy potasu + i OH aniony wodorotlenkowe LEGENDA HnR H 2 O nh + + R n chlorowodór dipol wody Kwasy pod wpływem wody dysocjują na kationy wodoru oraz aniony reszt kwasowych. woda anion chlorkowy Ładunek anionu reszty kwasowej jest równy liczbie atomów wodoru w cząsteczce kwasu. kation wodoru kwas solny chlorowodoru HCl cząsteczki chlorowodoru HO 2 dysocjują na H + kationy wodoru + i Cl aniony chlorkowe kwasy zasady

9 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 9 LEGENDA MnRm H 2 O nm m+ + mr n dipol wody Sole pod wpływem wody dysocjują na kationy metalu lub kationy amonu i aniony reszt kwasowych. woda soli anion chlorkowy chlorek sodu NaCl chlorek sodu HO 2 dysocjuje na Na + kationy sodu + i kation sodu Cl aniony chlorkowe ODCZYN ROZTWORU, SKALA ph odczyn kwasowy (w roztworze więcej jonów H + ) odczyn obojętny odczyn zasadowy (w roztworze więcej jonów OH ) Wskaźnik Barwa wskaźnika Odczyn zasadowy Odczyn obojętny Odczyn kwasowy fenoloftaleina malinowa bezbarwna bezbarwna oranż metylowy żółta żółta czerwona uniwersalny papierek wskaźnikowy niebieska żółta czerwona

10 10 Rozdział 7 REAKCJA ZOBOJĘTNIANIA: wodorotlenek + kwas sól + woda REAKCJE W ROZTWORACH WODNYCH Zapis cząsteczkowy: KOH + HCl = KCl + H2O Zapis jonowy pełny: K + + OH + H + + Cl = K + + Cl + H2O Zapis jonowy skrócony: OH + H + = H2O Aby dowiedzieć się, czy siarczek żelaza(ii) o wzorze FeS jest rozpuszczalny w wodzie, należy w tabeli rozpuszczalności odnaleźć: kation Fe 2+ anion S 2 i sprawdzić, czy w miejscu przecięcia kolumna/wiersz zaznaczono tworzenie się osadu czy też jego brak. REAKCJA STRĄCENIOWA: sól 1 + sól 2 sól 3 + sól 4 Zapis cząsteczkowy: Pb(NO3)2 + 2KCl = PbCl2 + 2KNO3 Zapis jonowy pełny: Pb NO3 + 2K + + 2Cl = PbCl2 + 2K + + 2NO3 Zapis jonowy skrócony: Pb Cl = PbCl2 Fragment tabeli rozpuszczalności soli i wodorotlenków (str. 288)

11 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 11 WAŻNE DOŚWIADCZENIA Nr Tytuł doświadczenia Schemat Obserwacje Wnioski 1. Otrzymywanie wodorotlenku sodu i badanie jego właściwości sód woda + fenoloftaleina Sód szybko pływa po powierzchni wody. Wydziela się bezbarwny gaz. Fenoloftaleina zmienia zabarwienie na kolor malinowy. Sód jest metalem o gęstości mniejszej od gęstości wody, aktywnym chemicznie. Sód reaguje z wodą i wydziela się wodór: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 Otrzymana zasada sodowa pod wpływem wody ulega procesowi dysocjacji: NaOH H 2 O Na + + OH 2. Otrzymywanie kwasu chlorowodorowego i badanie jego właściwości wodór chlor woda + oranż metylowy Zanika zielonożółte zabarwienie chloru. Woda z dodatkiem oranżu metylowego zmienia zabarwienie z żółtego na czerwone. Wodór reaguje z chlorem. Powstaje bezbarwny gaz chlorowodór: Cl2 + H2 = 2HCl Chlorowodór rozpuszcza się w wodzie i powstaje kwas chlorowodorowy (kwas solny). Pod wpływem wody kwas ulega procesowi dysocjacji: H HCl 2 O H + + Cl 3. Reakcja kwasu solnego z zasadą sodową w obecności fenoloftaleiny kwas solny zasada sodowa + fenoloftaleina Fenoloftaleina dodana do zasady sodowej barwi się na malinowo. Dodany kwas powoduje odbarwienie roztworu. Kwas solny reaguje z zasadą sodową. HCl + NaOH = NaCl + H2O H + + Cl + Na + + OH = Na + + Cl + H2O H + + OH = H2O Jest to reakcja zobojętniania.

12 12 Rozdział 7 Nr Tytuł doświadczenia Reakcje soli z zasadami Reakcje soli z solami roztwór siarczanu(vi) miedzi(ii) roztwór węglanu sodu roztwór chlorku magnezu Schemat Obserwacje Wnioski zasada sodowa W trzech probówkach tworzą się osady. Osady otrzymano zgodnie z równaniami reakcji: 1. CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4 Cu 2+ + SO Na + + 2OH = Cu(OH)2 + 2Na + + SO4 2 Cu OH = Cu(OH)2 2. FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl Fe Cl + 3Na + + 3OH = Fe(OH)3 + 3Na + + 3Cl Fe OH = Fe(OH)3 roztwór chlorku żelaza(iii) roztwór azotanu(v) glinu roztwór azotanu(v) potasu W czwartej probówce nie zaobserwowano zmian. 3. Al(NO3)3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaNO3 Al NO3 + 3Na + + 3OH = Al(OH)3 + 3Na + + 3NO3 Al OH = Al(OH)3 Po zmieszaniu KNO3 i NaOH nie zaszła reakcja chemiczna. W roztworze znajdują się jony pochodzące z dysocjacji azotanu(v) potasu i zasady sodowej: kationy potasu i sodu (K + i Na + ) oraz aniony azotanowe(v) i wodorotlenkowe (NO3 i OH ). roztwór chlorku sodu roztwór jodku potasu Osady otrzymano zgodnie z równaniami reakcji: 1. MgCl2 + Na2CO3 = MgCO3 + 2NaCl Mg Cl + 2Na + + CO3 2 = MgCO3 + 2Na + + 2Cl Mg 2+ + CO3 2 = MgCO3 We wszystkich probówkach tworzą się osady. 2. AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3 Ag + + NO3 + Na + + Cl = AgCl + Na + + NO3 Ag + + Cl = AgCl roztwór azotanu(v) srebra(i) roztwór azotanu(v) ołowiu(ii) 3. Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3 Pb NO3 + 2K + + 2I = PbI2 + 2K + + 2NO3 Pb I = PbI2

13 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 13 roztwór siarczanu(vi) sodu roztwór fosforanu(v) sodu 4. BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl Ba Cl + 2Na + + SO4 2 = BaSO4 + 2Na + + 2Cl Ba 2+ + SO4 2 = BaSO4 5. 3CuSO4 + 2Na3PO4 = Cu3(PO4)2 + 3Na2SO4 3Cu SO Na + + 2PO4 3 = Cu3(PO4)2 + 6Na + + 3SO4 2 3Cu PO4 3 = Cu3(PO4)2 roztwór chlorku baru roztwór siarczanu(vi) miedzi(ii) ROZWIĄZANIA PRZYKŁADOWYCH ZADAŃ 1. Oblicz, ile kationów wodoru powstanie w wyniku całkowitej dysocjacji 6000 cząsteczek kwasu siarkowego(vi). Dane: 6000 cząsteczek H2SO4 Szukane: H + =? HO 2 Rozwiązanie: Zapis procesu dysocjacji: H2SO4 2H + + SO4 2 Z dysocjacji 1 cząsteczki kwasu powstają 2 kationy wodoru: 1 H2SO4 2 H H2SO4 x H = 2 x x = = Odpowiedź: Z dysocjacji 6000 cząsteczek H2SO4 powstanie kationów wodoru. 2. Aby otrzymać siarczek miedzi(i), należy połączyć siarkę z miedzią w stosunku masowym 1 : 4. Oblicz, ile gramów siarczku miedzi(i) powstanie z 32 g siarki i odpowiedniej ilości miedzi, przy założeniu, że reakcja przebiega zgodnie prawem zachowania masy. Dane: ms = 32 g Szukane: m Cu2 S =? siarka + miedź siarczek miedzi(i) Z prawa zachowania masy 1 g + 4 g = 5 g Liczbowe warunki reakcji 32 g x g 1g x = 32 g = 5g x 32 g 5g = 160 g 1g Odpowiedź: Z 32 g siarki powstanie 160 g siarczku miedzi(i).

14 14 Rozdział 7 Sprawdź się Zadanie 1 Sprawdza, czy odróżniasz najważniejsze rodzaje związków nieorganicznych oraz czy potrafisz zapisywać ich wzory sumaryczne i nazwy. (rozwiązania str ) Uzupełnij mapę mentalną ilustrującą rodzaje i podział najważniejszych związków nieorganicznych. W tym celu wpisz wzory (lub symbole) i nazwy dwóch przykładowych substancji. Ocena Metale Niemetale Sole kwasów beztlenowych Tlenki metali Tlenki niemetali Sole kwasów tlenowych Wodorotlenki Kwasy

15 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 15 Zadanie 2 Sprawdza, czy potrafisz zapisywać równania reakcji otrzymywania poznanych związków nieorganicznych. Zapisz równania reakcji przedstawione schematami. Ocena KOH K 2O 1 K 3PO 4 3 K 2O KOH CaCl Ca Ca(OH) CaO Zadanie 3 Sprawdza, czy potrafisz określać odczyn roztworu i czy pamiętasz zabarwienie wskaźników w zależności od rodzaju badanego roztworu. Uzupełnij zdania opisujące odczyn roztworów wodnych oraz sposób jego określania. 1. Odczyn to właściwość opisująca między innymi wodne roztwory:... i wodorotlenków. Jego miarą liczbową jest ph. 2. Odczyn obojętny ma roztwór, w którym znajduje się taka sama ilość kationów... co anionów.... Wartość ph dla takiego roztworu jest równa Odczyn kwasowy charakteryzuje roztwór, w którym jest nadmiar (2 wyrazy). Wartość ph dla takiego roztworu mieści się w zakresie od... do Odczyn zasadowy charakteryzuje roztwór, w którym jest nadmiar (2 wyrazy). Wartość ph dla takiego roztworu mieści się w zakresie od... do Uniwersalny papierek wskaźnikowy w mocnych kwasach barwi się na kolor......, w wodzie destylowanej jest..., a w mocnych zasadach przyjmuje kolor Za pomocą fenoloftaleiny można wykryć tylko roztwory o odczynie..., a za pomocą oranżu metylowego roztwory o odczynie.... Ocena

16 16 Rozdział 7 Zadanie 4 Sprawdza, czy potrafisz zapisywać proces dysocjacji elektrolitycznej. Ocena Uzupełnij zapis procesu dysocjacji elektrolitycznej kwasów i wodorotlenków. Podaj nazwy kationów pochodzących z dysocjacji wodorotlenków i anionów powstających w wyniku dysocjacji kwasów. a) KOH +... b).. H + + SO c) HI +... d) Ba OH... e) HO 2 3H f) H 2 S HO g) HO 2 + NH 4 + OH... Zadanie 5 Sprawdza, czy potrafisz rozpoznać substancję na podstawie opisanych właściwości. Ocena Na podstawie kolejnych informacji ustal wzór sumaryczny i nazwę opisanej substancji. Substancja I Informacja pierwsza: Poszukiwana substancja ma nieprzyjemny zapach, reaguje z wodą, produktem reakcji jest wodny roztwór, który zmienia zabarwienie oranżu metylowego na kolor czerwony. Wniosek: Informacja druga: W otrzymanym roztworze wodnym o właściwościach żrących jest dwa razy więcej kationów niż anionów. Wniosek:

17 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 17 Informacja trzecia: Poszukiwana substancja obecna w powietrzu powoduje kwaśne opady, które są niebezpieczne dla roślin, ludzi, budynków, konstrukcji stalowych. Wniosek: Informacja czwarta: Masa cząsteczkowa poszukiwanej substancji wynosi 64 u. Odpowiedź: wzór:..... nazwa:... Substancja II Informacja pierwsza: Poszukiwana substancja jest gazem o nieprzyjemnym zapachu, ma gęstość większą od gęstości powietrza. Wniosek: Informacja druga: Powstaje w wyniku syntezy dwóch niebezpiecznych gazów. Wniosek: Informacja trzecia: Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, tworząc wodny roztwór o właściwościach żrących i ph < 7. Wniosek: Informacja czwarta: Ma taki sam wzór sumaryczny jak kwas o masie cząsteczkowej 36,5 u. Odpowiedź: wzór:..... nazwa:...

18 18 Rozdział 7 Substancja III Informacja pierwsza: Poszukiwaną substancję otrzymuje się w wyniku reakcji odpowiedniego tlenku z wodą. Wniosek: Informacja druga: Roztwór wodny badanej substancji zmienia zabarwienie papierka uniwersalnego na kolor czerwony. Znajduje się w nim trzy razy więcej kationów niż anionów. Wniosek: Informacja trzecia: Sole wywodzące się od tej substancji najczęściej są nierozpuszczalne w wodzie. Wniosek: Informacja czwarta: Wchodzi w skład napojów typu cola. Odpowiedź: wzór:..... nazwa:... Substancja IV Informacja pierwsza: Poszukiwaną substancję można otrzymać w reakcji odpowiednich tlenków: metalu i niemetalu oraz w reakcji zasady z odpowiednim tlenkiem niemetalu. Wniosek: Informacja druga: W wyniku ogrzewania tej substancji otrzymuje się bezbarwny, bezwonny gaz, powodujący mętnienie wody wapiennej. Wniosek:

19 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 19 Informacja trzecia: Substancja ma budowę jonową, zaś kation tworzący sieć krystaliczną ma taką sama konfigurację elektronową jak atom argonu. Wniosek: Informacja czwarta: Wchodzi w skład skał powszechnie występujących między innymi w Jurze Krakowsko Częstochowskiej. Odpowiedź: wzór:..... nazwa:... Zadanie 6 Sprawdza, czy potrafisz korzystać z tabeli rozpuszczalności wodorotlenków i soli oraz przewidywać na jej podstawie przebieg doświadczeń chemicznych. Przeprowadzono doświadczenia przedstawione na ilustracjach. Jakie efekty towarzyszą zachodzącym reakcjom? Zapisz słowne schematy oraz równania tych reakcji. Ocena HCl a) b) ZnCl 2 a) Efekty towarzyszące zachodzącym reakcjom: b) K 2 CO 3 Na 3 PO 4 Schemat słowny zachodzącej reakcji: a) b) Równanie reakcji chemicznej: a) b)

20 20 Rozdział 7 Zadanie 7 Sprawdza, czy potrafisz projektować doświadczenia, w wyniku których otrzymasz ważne związki nieorganiczne. Ocena Narysuj schematy i sformułuj obserwacje do następujących doświadczeń. 1. Otrzymywanie kwasu siarkowego(iv) 2. Otrzymywanie chlorowodoru Schemat: Schemat: Obserwacje: Obserwacje: 3. Otrzymywanie zasady sodowej w obecności wskaźnika Schemat: 4. Otrzymywanie osadu wodorotlenku glinu Schemat: Obserwacje: Obserwacje:

21 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole Reakcja zobojętnienia w obecności fenoloftaleiny Schemat: 6. Reakcja zobojętnienia w obecności oranżu metylowego Schemat: Obserwacje: Obserwacje: 7. Wytrącanie osadu siarczanu(vi) wapnia 8. Wytrącanie osadu chlorku srebra(i) Schemat: Schemat: Obserwacje: Obserwacje:

22 22 Rozdział 7 Zadanie 8 Sprawdza, czy potrafisz zapisywać równania reakcji zachodzących w roztworach wodnych pomiędzy jonami. Reakcje zachodzące pomiędzy kwasami, zasadami i solami zapisuje się często w trzech postaciach: cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej. Uzgodnij i uzupełnij brakujące zapisy oraz wskaż równanie reakcji zobojętniania. I. Zapis cząsteczkowy:.naoh +.HCl =.NaCl + H 2 O Zapis jonowy:... Zapis jonowy skrócony:... II. Zapis cząsteczkowy:... Zapis jonowy:.na + +.CO H + +.Cl =.Na + +.Cl +.H 2 O +.CO 2 Zapis jonowy skrócony:... III. Zapis cząsteczkowy:... Zapis jonowy:... Zapis jonowy skrócony:.ag + +.Cl =.AgCl IV. Zapis cząsteczkowy:. FeCl 3 +. KOH =. Fe(OH) 3 +.KCl Zapis jonowy:... Zapis jonowy skrócony:.. V. Zapis cząsteczkowy: Zapis jonowy:.ba 2+ +.NO 3 +.Na + +.SO 4 2 =.BaSO 4 +. Na + +.NO 3 Zapis jonowy skrócony:. VI. Zapis cząsteczkowy:.... Zapis jonowy:.. Zapis jonowy skrócony:.cu 2+ +.OH =.Cu(OH) 2 Ocena Reakcja zobojętniania: równanie nr...

23 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 23 Zadanie 9 Sprawdza, czy potrafisz wskazać zastosowanie ważnych związków nieorganicznych. Ocena Uzupełnij tabelkę. Nazwa Wzór Rodzaj związku Przykład zastosowania CaO tlenek żelaza(iii) Al 2 O 3 wodorotlenek produkcja mydła, składnik preparatu do udrażniania rur wodorotlenek wapnia produkcja nawozów sztucznych, materiałów wybuchowych H 2 SO 4 kwas tlenowy kwas chlorowodorowy (solny) CaCO 3 konserwant żywności, środek poprawiający walory smakowe, produkcja soli fizjologicznej MgSO 4

24 24 Rozdział 7 Zadanie 10 Sprawdza, czy potrafisz wykonywać proste obliczenia na podstawie prawa zachowania masy dotyczącego reakcji zobojętniania. Wodorotlenek sodu reaguje z kwasem siarkowym(vi) w stosunku masowym 40 : 49. Oblicz, ile gramów kwasu siarkowego(vi) potrzeba do zobojętnienia 100 g wodorotlenku sodu. Ocena Dane: Szukane: Rozwiązanie: Odpowiedź:...

25 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole 25 Zadania typu egzaminacyjnego (wybrane) Zadanie 1 Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie dysocjują na: A. kationy metalu i aniony wodorotlenkowe, B. kationy metalu i aniony reszt kwasowych, C. kationy wodoru i aniony wodorotlenkowe, D. kationy wodoru i aniony reszt kwasowych. 1 A Zadanie 2 Prądu elektrycznego nie przewodzi: A. kwas solny, B. zasada sodowa, C. roztwór chlorku potasu, D. woda destylowana. 2 D Zadanie 3 W którym szeregu wymieniono tylko wzory soli? A. SO 2, H 2 S, CaS B. HCl, Mg(OH) 2, CuSO 4 C. CaCO 3, KCl, Na 2 S D. KNO 3, H 3 PO 4, Fe(NO 3 ) 3 3 C Zadanie 4 Siarczanu(VI) sodu nie można otrzymać w reakcji: A. sodu z siarką, B. sodu z kwasem siarkowym(vi), C. tlenku sodu z kwasem siarkowym(vi), D. wodorotlenku sodu z tlenkiem siarki(vi). 4 A Zadanie 5 W roztworze wykryto obecność następujących jonów: Na +, Mg 2+, NO 3, SO 4 2. Jakiej soli nie uzyska się w wyniku odparowania wody z tego roztworu? A. azotanu(v) sodu B. siarczanu(iv) magnezu C. azotanu(v) magnezu D. siarczanu(vi) sodu 5 B

26 26 Rozdział 7 Zadanie 10 Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było określenie odczynu roztworów sześciu związków chemicznych przy użyciu różnych wskaźników. Obserwacje zanotowano poniżej. Wskaż, jaki odczyn (A C) miały badane substancje, oraz określ dla nich przedział wartości ph (I III). Obserwacje: A C I III Uniwersalny papierek wskaźnikowy zabarwił się na czerwono Wyciąg z czerwonej kapusty pozostał fioletowy Oranż metylowy zabarwił się na czerwono Wyciąg z czerwonej kapusty przyjął barwę zieloną Uniwersalny papierek wskaźnikowy pozostał żółty Fenoloftaleina przybrała barwę malinową. Odczyn 10.1 A II 10.2 C I 10.3 A II 10.4 B III 10.5 C I 10.6 B III A. kwasowy B. zasadowy C. obojętny Wartość ph I. ph = 7 II. ph < 7 III. ph > 7 Zadanie 11 Do dwóch ponumerowanych probówek z wodą, która zawierała dodatek wskaźnika, wprowadzono różne substancje: chlorowodór woda + oranż metylowy 1 tlenek wapnia 2 woda + wyciąg z czerwonej kapusty Przeczytaj uważnie poniższe zdania i określ ich poprawność. Jeśli zdanie jest prawdziwe, zaznacz literę P, jeśli fałszywe literę F W probówce nr 1 oranż metylowy zmienił barwę na żółtą Po dodaniu tlenku wapnia wyciąg z czerwonej kapusty zabarwił się na zielono W probówce nr 2 wydzielił się bezbarwny, palny gaz Chlorowodór rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas solny W wyniku reakcji tlenku wapnia z wodą powstał wodorotlenek wapnia o wzorze Ca(OH) Otrzymany w probówce nr 1 kwas nie ulega procesowi dysocjacji elektrolitycznej W probówce nr 2 wodorotlenek wapnia dysocjuje w roztworze wodnym: H2O Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH F 11.2 P 11.3 F 11.4 P 11.5 P 11.6 F P/ P/ F F P/ P/ P/ F F F P/ F P/ F 11.7 P

27 Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole Zadanie 12 Wykonano doświadczenia, których przebieg ilustrują poniższe schematy: A B C Wskaż schemat doświadczenia, którego efektem jest: a) wydzielanie się gazu A/ B/ C b) wytrącanie się osadu A/ B/ C c) zmiana barwy roztworu A/ B/ C Wskaż, w której probówce zachodzi reakcja, której zapis jonowy skrócony przedstawia równanie: H+ + OH = H2O. A/ B/ C Wskaż, w którym doświadczeniu wykorzystano podany niżej schemat reakcji: sól 1 + wodorotlenek 1 sól 2 + wodorotlenek a 12.1b A C 12.1c B A/ B/ 12.2 B C 12.3 C Zadanie 13 Zaprojektuj doświadczenie, w wyniku którego będzie można otrzymać kwas siarkowy(iv), a następnie potwierdzić jego odczyn. W tym celu wykonaj poniższe polecenia Spośród wymienionych substancji wskaż cztery odczynniki niezbędne do wykonania tego doświadczenia. A. siarka B. siarkowodór C. tlenek siarki(vi) E. woda F. fenoloftaleina G. oranż metylowy D. tlen Wybierz spośród niżej wymienionych jedno (najlepsze) naczynie laboratoryjne, które będzie można wykorzystać do otrzymania kwasu siarkowego(iv). A. krystalizator B. cylinder miarowy D. probówka E. zlewka C. cylinder do spalań Wskaż prawidłowo zapisane równanie reakcji otrzymywania kwasu siarkowego(iv). A. H2 + S = H2S B. SO2 + H2O = H2SO3 C. SO3 + H2O = H2SO Określ, jakie wartości ph będzie miał roztwór otrzymanego kwasu. A. ph < A D E B. ph = 7 G 13.2 C 13.3 B C. ph > A 27

28 28 Odpowiedzi do części Sprawdź się Rozdział 7 (wybrane) Zadanie 1 Przykładowe rozwiązanie: Metale Na sód Fe żelazo Niemetale Cl 2 chlor S siarka Tlenki metali Na 2O tlenek sodu Sole kwasów beztlenowych NaCl chlorek sodu FeS siarczek żelaza(ii) Tlenki niemetali SO 3 tlenek siarki(vi) Fe 2O 3 tlenek żelaza(iii) Sole kwasów tlenowych N 2O 5 tlenek azotu(v) Wodorotlenki NaOH wodorotlenek sodu Na 2SO 4 siarczan(vi) sodu Fe(NO 3) 3 Kwasy azotan(v) żelaza(iii) H 2SO 4 kwas siarkowy(vi) Fe(OH) 3 wodorotlenek żelaza(iii) HNO 3 kwas azotowy(v) Zadanie 2 Przykładowe rozwiązania: a) 1. 3K 2 O + 2H 3 PO 4 = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O 2. 3KOH + H 3 PO 4 = K 3 PO 4 + 3H 2 O 3. 6K 2 O + P 4 O 10 = 4K 3 PO KOH + P 4 O 10 = 4K 3 PO 4 + 6H 2 O b) 1. Ca + 2HCl = CaCl 2 + H Ca + O 2 = 2CaO 3. CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 4. Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O 5. Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 6. CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O

29 Odpowiedzi do części Sprawdź się 29 Zadanie 3 1. kwasów 2. wodoru (H + ), wodorotlenkowych (OH ), 7 3. kationów wodoru, 0, 7 4. anionów wodorotlenkowych, 7, czerwony, żółty, niebieski 6. zasadowym, kwasowym Zadanie 4 a) KOH K + + OH kation potasu b) H 2 SO 4 2H SO 4 anion siarczanowy(vi) c) HI H + + I anion jodkowy d) Ba(OH) 2 Ba OH kation baru e) H 3 PO HO 2 4 3H PO 4 anion fosforanowy(v) f) H 2 S HO 2 2H + + S 2 anion siarczkowy g) NH HO 2 3(aq) + NH 4 + OH kation amonu lub NH 3 + H 2 O + NH 4 + OH Zadanie 5 Substancja I Informacja pierwsza Wniosek: Badana substancja, reagując z wodą, tworzy kwas. Informacja druga Wniosek: Wartościowość reszty kwasowej otrzymanego kwasu wynosi II. Informacja trzecia Wniosek: Badana substancja może być tlenkiem siarki lub tlenkiem azotu. Odpowiedź: wzór: SO 2 nazwa: tlenek siarki(iv) Substancja II Informacja pierwsza Wniosek: Badaną substancją może być: metyloamina, siarkowodór, chlorowodór, tlenek siarki(iv), tlenek siarki(vi) lub chlor. Informacja druga Wniosek: Badana substancja powstaje w wyniku reakcji syntezy chloru i wodoru.

30 30 Odpowiedzi do części Sprawdź się Informacja trzecia Wniosek: Badana substancja po rozpuszczeniu w wodzie tworzy kwas. Odpowiedź: wzór: HCl nazwa: chlorowodór Substancja III Informacja pierwsza Wniosek: Badana substancja to wodorotlenek lub kwas. Informacja druga Wniosek: Badana substancja to kwas, w którym reszta kwasowa ma wartościowość III. Informacja trzecia Wniosek: Sole, o których mowa, to fosforany(v). Odpowiedź: wzór: H 3 PO 4 nazwa: kwas fosforowy(v) Substancja IV Informacja pierwsza Wniosek: Badana substancja to sól kwasu tlenowego. Informacja druga Wniosek: Otrzymany w wyniku ogrzewania soli gaz to tlenek węgla(iv). Badana sól pochodzi od kwasu węglowego. Informacja trzecia Wniosek: W skład badanej soli wchodzą kationy wapnia. Odpowiedź: wzór: CaCO 3 nazwa: węglan wapnia Zadanie 6 Efekty towarzyszące zachodzącym reakcjom: a) Wydzielają się pęcherzyki bezbarwnego gazu. b) Wytrąca się osad. Schemat słowny zachodzącej reakcji: a) sól 1 + kwas 1 sól 2 + kwas 2 b) sól 1 + sól 2 sól 3 + sól 4 Równanie reakcji chemicznej: a) K 2 CO 3 + 2HCl = 2KCl + H 2 O + CO 2 b) 3ZnCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Zn 3 (PO 4 ) 2 + 6NaCl

31 Odpowiedzi do części Sprawdź się 31 Zadanie 7 Przykładowe schematy: 1. Otrzymywanie kwasu siarkowego(iv) 2. Otrzymywanie chlorowodoru Schemat: H 2O + oranż metylowy Schemat: H 2 płonąca siarka Cl 2 O 2 Obserwacje: Powstaje gaz o charakterystycznym zapachu. Po wlaniu wody z dodatkiem oranżu metylowego wskaźnik zmienia zabarwienie z żółtego na czerwone. 3. Otrzymywanie zasady sodowej w obecności wskaźnika Schemat: Na H 2O + fenoloftaleina Obserwacje: Sód szybko przemieszcza się po powierzchni wody, wydziela się bezbarwny gaz. Fenoloftaleina barwi się na malinowo. 5. Reakcja zobojętnienia w obecności fenoloftaleiny Schemat: HCl NaOH + fenoloftaleina Obserwacje: Malinowe zabarwienie roztworu znika. Powstaje klarowny, bezbarwny roztwór. Obserwacje: Zielonożółte zabarwienie chloru znika. Powstaje bezbarwny gaz. 4. Otrzymywanie osadu wodorotlenku glinu Schemat: NaOH AlCl 3 Obserwacje: Powstaje biały osad. 6. Reakcja zobojętnienia w obecności oranżu metylowego Schemat: HNO 3 + oranż metylowy KOH Obserwacje: Następuje zmiana zabarwienia wskaźnika z czerwonego na żółte. 7. Wytrącanie osadu siarczanu(vi) wapnia 8. Wytrącanie osadu chlorku srebra(i) Schemat: Ca(NO 3) 2 Schemat: NaCl Na 2SO 4 AgNO 3 Obserwacje: W probówce wytrąca się biały osad. Obserwacje: W probówce wytrąca się biały serowaty osad.

32 32 Uzupełnione karty odpowiedzi Rozdział 7 1 A B C D 2 A B C D 3 A B C D 4 A B C D 5 A B C D 6.1 P F 6.2 P F 6.3 P F 6.4 P F 6.5 P F 6.6 P F 7.1 A B C 7.2 A B C 7.3 A B C 8.1 A B C D E F G H 8.2 A B C D E F G H 8.3 A B C D E F G H 8.4 A B C D E F G H 8.5 A B C D E F G H 8.6 A B C D E F G H 8.7 A B C D E F G H 8.8 A B C D E F G H 9.1 A B 9.2 A B 9.3 A B 9.4 A B 9.5 A B 10.1 A B C I II III 10.2 A B C I II III 10.3 A B C I II III 10.4 A B C I II III 10.5 A B C I II III 10.6 A B C I II III 11.1 P F 11.2 P F 11.3 P F 11.4 P F 11.5 P F 11.6 P F 11.7 P F 12.1a A B C 12.1b A B C 12.1c A B C 12.2 A B C 12.3 A B C 13.1 A B C D E F G 13.2 A B C D E 13.3 A B C 13.4 A B C 14.1 A B C D 14.2 A B C I II III IV 15.1 A B C D E F G H 15.2 A B C D E F G H