Химические явления. Вещества
- Какие из перечисленных признаков характеризуют химические явления: а) изменение цвета; б) изменение агрегатного состояния; в) изменение формы; г) образование осадка?
- Происходят ли химические явления при следующих процессах: а) таянии льда; б) перегонке воды; в) ржавлении железа; г) разделение смеси фильтрованием; д) гниении продуктов?
- Какие из перечисленных веществ относятся к простым, а какие к сложным: а) углекислый газ; б) соль; в) медь; г) водород; д) алюминий; е) мрамор? В чем состоит различие между этими группами веществ?
- При сгорании неизвестного сложного вещества в кислороде образуются углекислый газ и вода. Какие химические элементы могут присутствовать в этом сложном веществе? Какие присутствуют обязательно? Ответ поясните.
Относительные атомные и молекулярные массы. Постоянство состава вещества
- Средняя масса атомов серы равна 5,31 ∙ 10 -26 кг. Вычислите относительную атомную массу элемента серы, если масса атома углерода равна 1,993 ∙ 10 -26 кг.
- Рассчитайте относительную молекулярную массу следующих сложных веществ: а) хлорида магния MgCl 2 ; б) серной кислоты H 2 SO 4 ; в) гидроксида кальция Ca(OH) 2 ; г) оксида алюминия Al 2 O 3 ; д) борной кислоты H 3 BO 3 ; е) сульфата меди (II) CuSO 4 .
- Магний с серой соединяются в массовом отношении 3:4. Определите массу магния, которые прореагирует с 20 г серы.
- Смешали 21 г железа и 19 г серы, смесь нагрели. Учитывая, что железо и сера взаимодействуют в массовом отношении 7:4, определите, какое из веществ останется непрореагировавшим. Вычислите массу вещества, которая не вступила в реакцию.
Химические формулы и расчеты по ним
- Рассчитайте в каком массовом отношении соединяются натрий и кислород в соединении Na 2 O.
- В состав химического вещества входят кальций (массовая доля 29,4%), сера (23,5%) и кислород (47,1%). Определите формулу этого соединения.
- Вычислите массовые отношения, в которых находятся кальций, углерод и кислород в соединении CaCO 3 .
- Медная руда содержит минерал халькопирит CuFeS 2 и другие примеси, а состав которых медь не входит. Массовая доля халькопирита в руде составляет 5%. Вычислите массовую долю меди в этой руде.
Валентность
- Определите валентность элементов в следующих соединениях: а) NH 3 ; б) SO 3 ; в) CO 2 ; г) H 2 Se; д) P 2 O 3 .
- Напишите формулы кислородных соединений (оксидов) следующих элементов: а) бериллия (II); б) кремния (IV); в) калия (I); г) мышьяка (V).
- Напишите формулы соединений марганца и кислорода, в которых марганец двух-, трех-, четырех- и семивалентен.
- Изобразите формулы хлорида меди (I) и хлорида меди (II), учитывая, что хлор в соединениях с металлами одновалентен.
Химические уравнения. Типы реакций
- Схема реакции CuCl 2 + KOH → Сu(OH) 2 + KCl отвечает реакции обмена. Расставьте коэффициенты в этой схеме.
- Допишите схемы реакций и составьте уравнения: а) Li + ... → Li 2 O; б) Al + O 2 → ... ; в) Na + S → ... ; г) C + ... → CCl 4 .
- Приведите по два примера реакций каждого типа: разложения, соединения и замещения. Напишите уравнения этих реакций.
- Напишите уравнения реакций между алюминием и следующими веществами: а) хлором; б) кислородом; в) серой (двухвалентна); г) иодом (одновалентен).
Количество вещества. Моль. Молярная масса
- Рассчитайте количество вещества магния в образце этого металла массой 6 г.
- Чему равна масса смеси, состоящей из 10 моль газообразного водорода и 5 моль кислорода?
- Вычислите количество вещества, которое заключается в 100 г следующих веществ: а) фторида лития LiF; б) оксида кремния (IV) SiO 2 ; в) бромоводорода HBr; г) серной кислоты H 2 SO 4 .
- Определите массу образца оксида серы (IV), который содержит столько же молукул, сколько атомов содержится в кусочке железа массой 1,4 г.
Расчеты по химическим уравнениям
- При взаимодействии водорода и кислорода образовалось 450 г воды. Чему равна масса газовб вступивших в реакцию?
- При прокаливании известняка (карбоната кальция) CaCO 3 образуется оксид кальция и углекислый газ. Какую массу известняка надо взять для получения 7 кг оксида кальция?
- При взаимодействии 13,44 г железа с хлором образовался один из хлоридов железа массой 39 г. Определите, чему равна валентность железа в полученном хлориде и напишите формулу соединения.
- Алюминий массой 10,8 г сплавили с серой массой 22,4 г. Вычислите количество вещества сульфида алюминия Al 2 S 3 , который образуется в результате реакции.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сера - шестнадцатый элемент Периодической таблицы. Обозначение - S от латинского «sulfur». Расположена в третьем периоде, VIА группе. Относится к неметаллам. Заряд ядра равен 16.
Сера встречается в природе как в свободном состоянии (самородная сера), так и в различных соединениях. Очень распространены соединения серы с различными металлами. Многие из них являются ценными рудами (например, свинцовый блеск PbS, цинковая обманка ZnS, медный блеск Cu 2 S) и служат источником получения цветных металлов.
Из соединений серы в природе также распространены сульфаты, главным образом, кальция и магния, Наконец, соединения серы содержатся в организмах растений и животных.
Атомная и молекулярная масса серы
Относительной молекулярная масса вещества (M r) - это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A r) - во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.
Значения атомной и молекулярной масс серы совпадают; они равны 32,059.
Аллотропия и аллотропные модификации серы
Сера существует в виде двух аллотропных модификаций - ромбической и моноклинной.
При обычных давлениях сера образует хрупкие кристаллы желтого цвета, плавящиеся при 112,8 o С; плотность равна 2,07 г/см 3 . Она нерастворима в воде, но довольно хорошо растворима в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде желтых кристаллов ромбической системы, имеющих форму октаэдров, у которых обычно часть углов или ребер как бы срезана (рис.1). Эта модификация серы называется ромбической.
Рис. 1. Аллотропные модификации серы.
Иной формы кристаллы получаются, если медленно охлаждать расплавленную серу и, когда она частично затвердевает, слить еще не успевшую застыть жидкость. При этих условиях стенки сосуда оказываются покрыты изнутри длинными темно-желтыми игольчатыми кристаллами моноклинной системы. Эта модификация серы называется моноклинной. Она имеет плотность 1,96 г/см 3 , плавится при 119,3 o С и устойчива только при температуре выше 96 o С.
Изотопы серы
Известно, что в природе сера может находиться в виде четырех стабильных изотопов 32 S, 33 S, 34 S и 36 S. Их массовые числа равны 32, 33, 34 и 36 соответственно. Ядро атома изотопа серы 32 S содержит шестнадцать протонов и шестнадцать нейтронов, а изотопов 33 S, 34 S и 36 S- такое же количество протонов, семнадцать, восемнадцать и двадцать нейтронов соответственно.
Существуют искусственные изотопы серы с массовыми числами от 26-ти до 49-ти, среди которых наиболее стабильным является 35 S с периодом полураспада равным 87 суток.
Ионы серы
На внешнем энергетическом уровне атома серы имеется шесть электронов, которые являются валентными:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .
В результате химического взаимодействия сера может терять свои валентные электроны, т.е. являться их донором, и превращаться в положительно заряженные ионы или принимать электроны другого атома, т.е. являться их акцептором, и превращаться в отрицательно заряженные ионы:
S 0 -6e → S 6+ ;
S 0 -4e → S 4+ ;
S 0 -4e → S 2+ ;
S o +2e → S 2- .
Молекула и атом серы
Молекула серы одноатомна — S. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу серы:
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1