Відповіді на всі питання та завдання до підручника П. П. Попель, Крикля Л. С. «Хімія» 1. Хімія — це наука про речовини, їхні властивості, перетворення в інші речовини і явища, що супроводжують ці перетворення. Хімія є природ ничою наукою, тобто наукою про природу. Сучасна хімія ділиться на самостійні наукові дисципліни, такі як аналітична хімія, фізична хімія, органічна хімія, колоїдна хімія, біохімія, радіохімія тощо. 2. 1) — в; 2) — б; 3) — а.
.n et
3. Лікарські речовини; чистячі, миючі речовини; пластмасові вироби; син тетичні барвники; косметичні засоби. 4. Вихлопні гази; отрутохімікати (у с/г); азотисті добрива (нітрати); ви киди шкідливих речовин заводами (в атмосферу, у водойми).
ld z
7. Завдяки дослідженням учені-хіміки передбачають існування нових ре човин з необхідними для практичного використання властивостями, пропонують і реалізовують способи їхнього одержання. Хіміки дослі джують потенційно можливі біологічні речовини, які в майбутньому можна використати при виготовленні ліків. Учені розробляють і вдоско налюють методи переробки природної сировини — природного газу, вугілля, нафти, металевих руд, щоб одержувати максимальну кількість потрібних для людини речовин.
al
ХІМІЯ
5. Алхімія була лженаукою, тому що основною її метою було виготовлення «еліксиру життя» і знаходження «філософського каменю», здатного перетворити будь-який метал на золото. Серед алхіміків було чимало шахраїв.
8. 1) — 2) — 3) — 4) —
б, в; б; б, г (можуть підійти усі відповіді); б, в.
9. а) Склянка, скляна паличка, скляна лійка, пробірка; б) сухий спирт (або газовий пальник); штатив із лапкою (або пробірко тримач); штатив з муфтою або кільцем; колба або пробірка; в) порцелянова чашка; спиртівка, сухий спирт, газовий пальник, шта тив з лапкою, муфтою, кільцем; термостійка круглодонна колба (для рівномірного нагрівання рідини). 10. — При роботі з вогнем треба бути особливо обережним. — За походженням реакції в пробірці стежте через її стінки. Не можна дивитися на речовини через горлечко пробірки, особливо в момент нагрівання. — Нагрівайте пробірку з розчином або речовиною рівномірно. При цьому заборонено наливати або насипати в неї будь-які речовини; ставити 866 гарячу пробірку в пластмасовий штатив.
11. — Заборонено брати речовини руками, пробувати їх на смак, розсипати, розприскувати або підпалювати. — Ретельно вимити руки з милом. — Якщо на шкіру потрапила речовина, то слід ретельно промити її про точною водою. 12. Тому що при проведенні дослідів нагріванням пластмасовий штатив розплавиться.
.n et
14. Полум’я складається з трьох частин: — нижня частина (температура невисока); — середня частина (температура вище, полум’я найяскравіше, тому що тверді шматочки розжарюються й світяться); — верхня частина (найвища температура; у ній всі речовини згоряють повністю). 15. Швидше закипить, якщо дно посуду перебуватиме у верхній частині полум’я, тому що там найвища температура полум’я. 16. Щоб пробірка рівномірно нагрілася, тому що вона зроблена з тонкого скла й від різниці температур може лопнути.
ld z
17. Пробірку варто направляти горлечком від себе, тому що при різкому закипанні рідина може бризнути в обличчя.
al
19. Фізичним тілом називають усе, що має масу й об’єм. Наприклад: шматочок скла, крапля води, яблуко, горіх, а також будь-який пред мет виготовлений людиною, — книжка, посуд, годинник, стіл, стілець тощо. Речовина — вид матерії, що має масу спокою і складається з елемен тарних часток (електронів, протонів, нейтронів тощо), які можуть бути організовані в атоми, молекули, іони, радикали. Приклад: вода, вуглекислий газ, залізо, скло. Речовина — це те, із чого складається фізичне тіло. Матеріал — це речовина, яку використовують для виготовлення пред метів, устаткування, а також у будівництві та інших галузях.
20. 1) — 2) — 3) — 4) —
ХІМІЯ
18. Тому що штатив може розплавитися.
б; а; г; в.
21. Мідь, спирт, водяна пара. 22. Залізобетон, скло, сталь. 23. а) Золотий ланцюжок, золоті сережки (або пластмасова ложка, пластма сова чашка); б) годинники (металевий механізм, стрілки; пластмасовий корпус; скло); в) пластмасовий посуд (скляний посуд), дерев’яний посуд, золоті/сріб 867 ні вироби.
24. Біла сипка порошкоподібна речовина без смаку й запаху. Не розчи няється у воді. Не плавиться. 25. Оцет; нашатирний спирт; соняшникова олія. 26. Парфуми — яскраво виражений запах (аромат). Олія — не змішується з водою, жирна (масна). Кухонна сіль — розчиняється у воді без залишку (солона на смак). Залізо — намагнічується, окиснюється в присутності води на повітрі (іржавіє), проводить електричний струм. Мармур — тверда, кристалічна речовина, не окиснюється, не проводить електричний струм. 27. Пластмаса, камінь, метал, скло, дерево.
.n et
28. Бо метал проводить електричний струм, а пластмаса ні (діелектрик). 29. Суміші бувають однорідні й неоднорідні. В однорідній суміші компоненти неможливо визначити спостереженням. В неоднорідній компоненти не змішуються (можна визначити спостере женням).
ld z
30.
Алюміній Ртуть Лід із чистої води Вуглекислий газ
Суміші
Однорідні
Повітря Йодна настоянка
Неоднорідні
Залізобетон Газетний папір Попіл Граніт
al
ХІМІЯ
Чисті речовини
31. Оцет, чай, компот, цукровий сироп, будь-які напої. 32. Крохмаль у гарячій воді — це кисіль, у холодній воді — неоднорідний розчин. Кава (розчинна і мелена).
33. Пересичений розчин кухонної солі у воді кристалізується. (Зробити розчин.) Або частково випарити воду з розчину. 34. а) — ні; б) — так (мідні шматочки);
в) — ні; г) — так (шматочки пластмаси).
35. а) Суміш кухонної солі та крейди можна змішати з водою — сіль роз чиниться, а крейда ні. Сіль можна потім одержати випарюванням води. б) Розчин спирту й води розділяють шляхом відгону спирту. Спирт і вода киплять при різній температурі. 36. Магнітом прибрати ошурки, потім відсіяти пісок. Розчинити у воді кухонну сіль. Залишиться дерев’яна тирса. (Зібрати магнітом ошур ки; інше залити водою — тирса спливе, сіль розчиниться, залишиться 868 пісок.)
37. Атом складається з позитивно зарядженого ядра й негативно заряд жених електронів. Електрон у тисячі разів менший від атомного ядра й має найменший заряд серед існуючих у природі. Атом є електронейт ральним, тому що заряд ядра й сумарний заряд всіх електронів атома однакові за величиною, але різні за знаком. 38. Іон — заряджена частинка, утворена внаслідок втрати атомів або приєд нання до атома одного або декількох електронів. Атом за певних умов може втратити або приєднати один або кілька електронів. При цьому він стає позитивно й негативно зарядженою частинкою. Якщо атом втрачає один електрон, то утворюється іон із зарядом +1, а якщо приєднується електрон, то заряд іона стає –1.
.n et
39. Хімічний елемент — це вид атомів із певним зарядом ядра. Поняття «хімічний елемент» використовують для класифікації атомів. Хімічний елемент — не частка й не речовина, не має агрегатного стану, густини, температури плавлення й інших фізичних властивостей. 40. Якщо атом втрачає або приєднує електрон, то утворюється негативно або позитивно заряджений іон.
S — сірка, Cu — купрум, Ag — аргентум, N — нітроген, Au — аурум.
ХІМІЯ
ld z
41. Li — літій, H — гідроген, Al — алюміній, O — оксиген, C — карбон, Na — натрій,
al
42. Ферум — Fe; Силіцій — Si; Карбон — C. 43. Нітроген; Алюміній, Аргон, Астат, Актиній, Америцій. 4 (6). Тоді виходить 5 на букву «а». 45. а) Z (O ) = 8; Z (Mg ) = 12;
б) Z (C ) = 6; Z (Na ) = 1.
46. Елемент Символ
47.
Назва
Розміщення в періодичній таблиці Номер періоду
Номер групи
Характеристика заряду Заряд ядра
Кількість e
K
калій
4
I
+19
19
Ca
кальцій
4
II
+20
20
Mg
магній
3
II
+12
12
58 = 2, 96 атомів O на 1 атом Si. 19, 6 58 = 9, 06 атомів O на 1 атом Al. 6, 4
869
48. Маса атома — це абсолютна величина — важлива характеристика. Майже вся маса атома сконцентрована в ядрі. Маса електрона настіль ки мала, що нею нехтують. Маси атомів настільки малі, що оперувати такими числами незручно, тому замість абсолютних мас атомів вико ристовують їхні відносні маси. Відносна атомна маса хімічного елемента — це фізична величина, що 1 визначається відношенням маси атома елемента до частини маси 12 атома карбону. 49. Атомна одиниця маси (а. о. м.) — это
1 1 mа ( C ) = ⋅ 1, 994 ⋅ 10−23 г ≈ 1, 662 ⋅ 10−24 г. 12 12
.n et
1 а. о. м =
1 маси атома карбону. 12
Маса атома гідрогену майже збігається з атомною одиницею маси. mа ( H ) ≈ 1 а. о. м.
50. Число, що виходить при діленні маси атома елемента на атомну одини цю маси, називають відносною атомною масою елемента — Ar ( E).
ld z
ma ( E) ma ( E) . = 1 а. о. м 1 ma ( C ) 12
Ar — це хімічний елемент аргон (інертний газ).
51. Тому що співвідношення мас атомів такі ж, як і відносних атомних мас, то можна побачити, що атом титану (за таблицею Менделєєва) важчий за атом карбону в 4 рази.
al
ХІМІЯ
Ar ( E) =
52. Атом Флуору важче двох атомів Літію; два атоми Магнію легші за три атоми Сульфуру. 53. а) Li — N; 1 : 2 N — Si; 1 : 2 Ca — Br; 1 : 2
54. Ar ( He ) =
б) Be — Al; 1 : 3 B — P; 1 : 3 Ca — At. 1 : 3
ma (He ) 6, 647 ⋅ 10 −24 = = 3, 999 ≈ 4 . −24 1 ma (C ) 1, 662 ⋅ 10 12
55. ma ( Be ) = Ar ( Be ) ⋅ 1, 662 ⋅ 10−23 = 9, 012 ⋅ 1, 662 ⋅ 10−23 = 14,5 ⋅ 10 −23 г. 870
Відповідь: ma ( Be ) ≈ 1,5 ⋅ 10 −23 г.
56. Простою називається речовина, утворена одним хімічним елементом. Складною називається речовина, утворена декількома елементами. Прості речовини бувають метали й неметали. Відповідно, елементи металеві й неметалеві. 57. Метали відрізняються від інших речовин деякими фізичними власти востями. Для них характерний «металевий» блиск. За звичайних умов метали тверді (виняток складає ртуть), добре проводять електричний струм і тепло, температури плавлення в основному високі (вище 500 °С). Вони пластичні, їх можна кувати. Металевих елементів більше, ніж неметалів. Приклади металів: цинк Zn; ртуть Hg; мідь Cu; залізо Fe; свинець Pl.
.n et
58. Молекула — це електронейтральна частинка, що складається із двох або більшого числа з’єднаних атомів. Молекула простої речовини складається з атомів одного елемента. (При клад: O2 — молекула оксигену — проста речовина.) А молекула складної речовини з атомів різних елементів (Приклад: H2O — молекула води складається з 1 атома оксигену й 2 атомів гід рогену.)
60. а) Молекула білого фосфору містить 4 атоми Фосфору. б) У повітрі є молекули вуглекислого газу. в) Золото — проста речовина елементу Аурум.
al
61. Речовина фтор утворений елементом Флуор (F). Золото — елементом Аурум (Au). Цинк — елементом Цинк (Zn). Фосфор — елементом Фосфор (P). Ртуть — елементом Меркурій (Hg). F (фтор) і P (фосфор) — неметалеві елементи. Au (аурум); Zn (цинк); Hg (меркурій) — металеві елементи.
ХІМІЯ
ld z
59. а) Азот — газ, якого в повітрі міститься найбільше. б) Молекула азоту складається із двох атомів Нітрогену. в) Сполуки Нітрогену потрапляють у рослини із ґрунту. г) Азот погано розчиняється у воді.
62. Pb — свинець; Ca — кальцій; He — гелій; Ag — срібло; B — бор. 63. Правильно сказати «У яблуках присутній елемент Ферум». Молекули феруму в чистому вигляді не містяться в продуктах харчування. 64. 1) алмаз — б; 2) вода — б; 3) крохмаль — а; 4) вітамін C (аскорбінова кислота) — а; 5) халькозин (мідна руда) — б. 65. Оксид алюмінію — елемент Al (алюміній) і елемент O (оксиген). Нітрид силіціуму — елемент Si (силіціум) і елемент N (нітроген). Гідросульфід натрію — елемент Na (натрій), елемент H (гідроген) і еле 871 мент S (сульфур).
66. Хімічна формула подає інформацію про те, з яких часток складається речовина, скільки і які атоми містяться в молекулах, іонах, які заряди мають іони. 67. У хімічних записах коефіцієнт перед формулою позначає кількість молекул або число окремих атомів. А нижній індекс означає кількість атомів даного елемента в молекулі. 3H2O — три молекули води; 2Ne — два атоми Неону. CO 2 — на один атом Карбону припадає 2 атоми Оксигену. Цифра попереду хімічної формули — це коефііцієнт. Верхній індекс використовують для позначення заряду іона у формулі. Цифра позначає величину заряду, а потім іде знак «+» або «–». Іон натрію із зарядом + 1 має формулу Na+, іон Хлору із зарядом –1 — Cl–. Карбонат-іон із зарядом –2 — CO2− 3 .
— — — — — — — — — — —
три молекули води; два атоми (окремих) гідрогену; дві молекули водню; одна молекула азоту; атом літію; чотири атоми купруму; іон цинку із зарядом +2; п’ять іонів оксигену із зарядом –2; нітрат іон із зарядом –1; три молекули гідроксиду кальцію; дві молекули карбонату кальцію.
.n et
пе-чотири; кальцій-аш-це-о-три; алюміній-два-ес-о-чотири-тричі; ферум-о-аш-двічі-ен-о-три; аргентум-плюс; ен-аш-чотири-плюс; хлор-о-чотири-мінус.
ld z
69. 3H2O 2H 2H2 N2 Li 4Cu Zn2+ 5O2– NO3− 3Ca(OH)2 2CaCO3
— — — — — — —
al
ХІМІЯ
68. P4 KHCO3 Al2(SO4)3 Fe(OH)2NO3 Ag+ NH4+ ClO4−
70. SO3; B2O3; HNO2; Cr(OH)3; NaHSO4; (NH4)2S; Ba2+; PO3− 4 . 71. а) NH3; б) H4P2O7. 72. а) Na2CO3 — іонна сполука складається із двох іонів Na+ і одного іона 2− + CO2− 3 . Формульна одиниця — сукупність іонів 2Na і CO3 . б) Li3N — іонна сполука. Складається із трьох іонів Li+ і одного іона N3–. Формульна одиниця — сукупність іонів 3Li+ і N3–. в) B2O3 — оксид бору — має атомну будову. Формульна одиниця — су купність двох атомів бору й трьох атомів оксигену. 73. KOH; K2SO4; MgSO4; Mg(OH)2; KF; MgF2. 74. а) Cl2 — молекула хлору утворена елементом Хлор. H2O2 — пероксид водню утворений елементами Гідроген і Оксиген. 872 Молекула пероксиду водню містить два атоми. Молекула пероксиду
водню містить два атоми Гідрогену та два атоми Кисню; їхнє співвід ношення в молекулі й у речовині — N ( H ) : N ( O ) = 2 : 2. C6H12O6 — глюкоза — утворена трьома елементами — Карбоном, Гідрогеном і Оксигеном. Молекула глюкози містить шість атомів Карбону, дванадцять атомів Водню та шість атомів Кисню; їх співвід ношення в молекулі й у речовині: N ( C ) : N ( H ) : N ( O ) = 1 : 2 : 1. б) Na2SO4 — сульфат натрію утворений трьома елементами — Натрієм, Сульфуром і Оксигеном. Він містить позитивно заряджені іони Na+ та негативно заряджені іони SO2− 4 . Співвідношення атомів і іонів у ре човині: N ( Na ) : N ( S ) : N ( O ) = 2 : 1 : 4 ; N Na + : N SO24 − = 2 : 1. в) H3O+ — утворений двома елементами — Воднем і Киснем. Іон містить один атом Водню, один атом Фосфору й чотири атоми Кисню; їхнє
(
( ) (
) (
)
)
співвідношення атомів: N H + : N O2 − = 3 : 1.
.n et
HPO2− 4 — утворений трьома елементами — Воднем, Фосфором і Кис нем. Іон містить один атом Водню, один атом Фосфору та чотири ато
ld z
75. Валентність — це здатність атомів хімічного елемента з’єднуватися з певним числом атомів цього або інших хімічних елементів. Мінімальне значення валентності дорівнює 1. Атом гідрогену завжди має валентність 1, тобто він завжди з’єднується тільки з одним атомом. У результаті виходять, наприклад, молекули водню H2, води H2O, хлороводню HCl. Гідроген — одновалентний елемент. Максимальне значення валентності елемента збігається з номером гру пи, у якій знаходиться елемент. Оскільки в періодичній системі вісім груп, то максимальне значення валентності дорівнює 8.
al
76. K (I); Ca (II); Zn (II); F (I); H (I). IV I
v
I
III I
IV II
ХІМІЯ
ми Кисню; їхнє співвідношення атомів: N ( H ) : N ( P ) : N ( O ) = 1 : 1 : 4 .
V III
77. S Cl4 ; P Br5 ; N I3 ; C S2 ; P3 N5 . II
I
V
II
VI II
IV I
I
III
78. а) Ba H2 ; V2 O5 ; Mo S3 ; Si F4 ; Li3 P ; II II
IV I
II
III
III
II
VII
II
б) Cu S ; Ti Cl4 ; Ca3 N2 ; P 2 O3 ; Mn2 O7 . I
I
II I
III
II
III I
79. Na H ; Ba F2 ; Al2 O3 ; Al F3 . III
II
IV I
II
I
VI II
80. а) Al2 S3 ; Si H4 ; Zn Br2 ; W O3 ; III
II
I
II
V
II
IV I
I
II
б) N2 O3 ; P2 O5 ; C F4 ; Li2 S . 81. а) Li2 O ;
II II
б) Mg O ;
82. Cl2O : Cl – O – Cl ;
IV II
в) Os O2 ;
VIII II
Os O4 .
PH3 : H – P – H ; H
SO3 : O = S = O . O
873
II
IV
II
83. O = C = O ;
I
III
IV
II
H− N = C = S ;
I
II
IV
II
I
H − O − Se − O − H . II
O 84. Відносна молекулярна маса — це відношення маси молекули до
1 12
маси атома карбону. Ця величина не має розмірності. а) Для розрахунку по масі молекули: m ( молекули ) . 1 ma (C ) 12 б) Відносна маса молекули дорівнює сумі відносних мас атомів, які міс тяться в ній. Приклад: Mr ( O2 ) = 2 Ar ( O ) = 2 ⋅ 16 = 32.
.n et
Mr ( молекули ) =
Mr ( H2O ) = 2 Ar (H ) + Ar (O ) = 2 ⋅ 1 + 16 = 18 .
85. Водень має найменшу відносну молекулярну масу. Тому що Ar ( H ) = 1; Mr ( H2 ) = 2 . Ar — відносна атомна маса. 86. а) Mr ( Cl2 ) = 2 ⋅ 35,5 = 71;
б) Mr ( CO ) = 12 + 16 = 28;
Mr ( P4 ) = 4 ⋅ 31 = 124 ;
ld z
Mr ( O3 ) = 3 ⋅ 16 = 48 ;
Mr ( AlH3 ) = 27 + 3 ⋅ 1 = 30 ;
( M (( NH
Mr ( H3PO4 ) = 3 ⋅ 1 + 31 + 4 ⋅ 16 = 98 .
б) Mr ( Li2O ) = 2 ⋅ 7 + 16 = 30 ;
Mr ( MgO ) = 24 + 16 = 40;
) S ) = (14 + 4 ⋅ 1) ⋅ 2 + 32 = 68 .
в) Mr Cu ( OH )2 = 64 + (16 + 1) ⋅ 2 = 98;
al
ХІМІЯ
87. а) Mr ( CaH2 ) = 40 + 2 ⋅ 1 = 42 ;
Mr ( H2S ) = 2 ⋅ 1 + 32 = 34 ;
r
)
4 2
88. Ar ( O ) = 16. а) Mr ( H2 ) = 2 — більше у 8 разів. б) Mr ( CH4 ) = 16 — однаково.
( ) Mr ( SO4−2 ) = 96
в) Mr Cu2 + = 64 — менше в 4 рази. г)
— менше в 6 разів.
89. Cl2O7. Mr ( Cl2O7 ) = 35,5 ⋅ 2 + 16 ⋅ 7 = 183 . 90. Ar ( P ) = 31. Отже, Mr ( XF ) = 31 ⋅ 2 = 62. Mr ( MgF2 ) = 24 + 19 ⋅ 2 = 62 .
Відповідь: MgF2. 91. Mr ( H2O ) = 874
m ( H2 O ) 3 ⋅ 10−23 г = 18 . = 1 1 ma ( C ) ⋅ 2 ⋅ 10−23 г 12 12
92. а) ω ( E) =
m (E) ⋅ 100 %, ω ( E) — масова частка елемента. m (з’єдн.)
б) 1) Обчислити Mr (речовини). 2) ω ( E) = 93. ω ( Br ) =
Ar (E) ⋅ 100 %. Mr ( речовини )
m (Br ) 16 = = 0, 8 ⋅ 100 % = 80 %. m ( рни ) 20
94. Mr ( SO2 ) = 32 + 32 = 64 ; Ar (S ) 32 ω (S) = = = 0,5 ⋅ 100 % = 50 %; Mr (SO2 ) 64
2 Ar ( O ) 2 ⋅ 16 = = 0,5 ⋅ 100 % = 50 %. 64 Mr ( So2 )
.n et
ω (O) =
Mr ( LiH ) = 7 + 1 = 8; Ar (Li ) 7 ω ( Li ) = = = 0, 875 ⋅ 100 % = 87,5 %; Mr (LiH ) 8 ω (H) =
Ar (H ) 1 = = 0,125 ⋅ 100 % = 12,5 %. Mr (LiH ) 8
ω (O) =
3 Ar ( O ) 3 ⋅ 16 = = 0, 48 ⋅ 100 % = 48 %. Mr ( C2O3 ) 100
al
95. а) Mr ( N2O ) = 14 ⋅ 2 + 16 = 44 ;
ω (N) =
частка елемента N більше.
2 ⋅ 14 22 = ⋅ 100 % = 63, 6 % — масова 44 44
ХІМІЯ
ld z
Mr ( C2O3 ) = 52 + 16 ⋅ 3 = 100 ; Ar ( C2 ) 52 ω ( C2 ) = = = 0,52 ⋅ 100 % = 52 %; Mr ( C2O3 ) 100
14 ⋅ 100 % = 46,7 %. 30 12 б) Mr ( CO ) = 12 + 16 = 28; ω ( C ) = ⋅ 100 % = 42, 9 % — масова частка еле 28 мента C більше. 12 Mr ( CO2 ) = 12 + 16 ⋅ 2 = 44 ; ω ( C ) = ⋅ 100 % = 27, 3 %. 44 2 ⋅ 11 ⋅ 100 % = 31, 4 % — масова част в) Mr ( B2O3 ) = 11 ⋅ 2 + 16 ⋅ 3 = 70 ; ω ( B ) = 70 ка елемента B більше. 2 ⋅ 11 Mr ( B2S3 ) = 11 ⋅ 2 + 32 ⋅ 3 = 118 ; ω ( B ) = ⋅ 100 % = 18, 6 %. 118 Mr ( NO ) = 14 + 16 = 30; ω ( N ) =
96. CH3COOH — оцтова кислота. Mr ( C2H4O2 ) = 2 ⋅ 12 + 4 ⋅ 1 + 2 ⋅ 16 = 60 ; ω (C) =
4 ⋅1 2 ⋅ 16 2 ⋅ 12 = 0, 067 ; ω ( O ) = = 0,53 . = 0, 4 ; ω ( H ) = 60 60 60
875
C3H5 ( OH )3 — гліцерин. Mr ( C3H8O3 ) = 3 ⋅ 12 + 8 ⋅ 1 + 3 ⋅ 16 = 92 ; ω (C) =
8 ⋅1 3 ⋅ 16 3 ⋅ 12 = 0, 087 ; ω ( O ) = = 0,52 . = 0, 39; ω ( H ) = 92 92 92
C x H y Oz
Mr (Cx H y Oz )
ω (C )
ω (H )
ω (O )
C2 H 4 O 2
60
0,4
0,067
0,53
C3 H 8 O 3
92
0,39
0,087
0,52
m (N) 56 = = 200 г. ω ( N ) 0, 28
.n et
97. m ( рни ) =
98. ω ( H ) = 100 − 95, 2 = 4, 8 % = 0, 048 ;
m ( H ) = ω ( H ) ⋅ m ( CaH2 ) = 0, 048 ⋅ 20 = 0, 96 г. 99. ω ( цемент ) =
4) — а; 5) — а; 6) — б;
ld z
7) — а.
101. а) Поява полум’я, виділення теплоти; б) зміна кольорів і виділення осаду; в) виділення газу; зміна запаху.
al
ХІМІЯ
100. 1) — б; 2) — а; 3) — б;
100 ⋅ 100 % = 40 %. 250
102. Сир, вершкове масло й молоко — це продукти тваринного походження. Містять білок і жири тваринного походження. Цукор, крохмаль, оцет і сіль — це продукти рослинного походження.
103. У результаті проведеного дослідження 2 залізні ошурки стали менше притягуватися магнітом. Тобто в процесі дослідження ніякі фізичні явища не спостерігалися. 104. Залізо притягується магнітом. А в результаті проведеного експери менту залізо покрилося шаром міді. Це можна довести за допомогою магніту. 105. Схема реакції — це вид запису хімічної реакції. Існує кілька способів запису хімічної реакції: 1) сульфур + оксиген → сірчаний газ (назви речовин). 2) S + O2 → SO2 (хімічні формули). p t Над стрілкою іноді вказують умови проходження реакції ( → ; → ; H2 O
876
→ ). Хімічне рівняння — це запис хімічної реакції за допомогою формул реагентів і продуктів, що відповідає закону збереження мас речовин.
Щоб зі схеми реакції зробити хімічне рівняння, потрібно підібрати коефіцієнти для кожної речовини (якщо буде потреба), записати їх перед хімічними формулами й замінити стрілку на знак рівності. 2H2 + O2 = 2H2O . H 2 + O2 → H 2 O ;
схема реакції
106. а) 2Cu2O + 2O2 = 4CuO ;
хімічне рівняння
б) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑ ;
Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S ↑ ; 4HNO3 = 4NO2 ↑ + O2 ↑ +2H2O . 107. а) 2Cr ( OH )3 = Cr2O3 + 3H2O ; б) LiH + H2O = LiOH + H2 ↑ ;
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑ ; 3Mg ( OH )2 + P2O5 = Mg3 ( PO4 )2 + 3H2O .
б) 3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3 ;
.n et
108. а) 2Al + 3F2 = 2AlF3 ; 3Ca + N2 = Ca3N2 ;
2AlBr3 + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3Br2 .
109. а) P4 + 10Cl2 = 4PCl5 ; 2P + 5Cl2 = 2PCl5 ; б) H2 + Cl2 = 2HCl ; 4B + 3O2 = 2B2O3 ; hν
C + 2F2 = CF4 .
110. а) AgCl → Ag + Cl2 ↑ . Хлорид срібла при опроміненні розкладається hν
ld z
на срібло й виділяється газ Cl2 (хлор). 2AgCl = 2Ag + Cl2 ↑ . t
Fe2O3 + C → Fe + CO2 . Оксид заліза (III) при взаємодії з вугіллям під дією температури утворить чисте залізо й вуглекислий газ. t, Pt
al
б) N2 + H2 → 2NH3 . Під дією каталізатора (Pt — платина) і темпера тури азот (N2) і водень (H2) утворюють аміак.
ХІМІЯ
t
2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2 .
t, Pt
N2 + 3H2 = 2NH3 .
Na2CO3 + Ca (OH )2 → CaCO3 ↓ + NaOH . При взаємодії соди Na2CO3 й оксиду кальцію випадає в осад CaCO3 ↓ і утвориться луг NaOH. Na2CO3 + Ca (OH )2 = CaCO3 ↓ +2NaOH .
111. Відповідно до закону збереження маси речовин, при прожарюванні 25 г металу повинно було утворитися 14 г негашеного вапна й 11 м3 вуглекислого газу. Відповідь: 14 г. 112. Перед виконанням експерименту хімік повинен сформулювати його мета, знайти в науковій літературі й проаналізувати відомості про від повідні речовини й хімічні реакції. Потім скласти план експерименту, визначити умови його проведення, обчислити маси або об’єми речовин, які потрібні для роботи. Під час експерименту вчений проводить спостереження, вимірювання, а їхні результати й обчислення записує в лабораторний журнал. Після експерименту він аналізує й пояснює отримані результати, ро 877 бить висновки.
113. а) Вивчаючи речовину, хімікові необхідно описати зовнішній вигляд, порівняти з іншими речовинами, відрізняти одну речовину від ін шої. Якщо речовина має домішки, її очищають. б) Вивчаючи хімічну реакцію, варто звернути увагу на таке: — за яких умова вона відбувається; — швидко чи повільно вона протікає; — чи повністю реагенти перетворюються на продукти; — чи відбуваються одночасно інші (побічні) реакції; — виділяється чи поглинається тепло під час реакції; — яку сполуку мають продукти реакції.
.n et
114. Досліджувати реакцію, якщо вона проведена із застосуванням водо провідної води, а не дистильованої, не варто. Тому що в дистильованій воді міститься дуже багато різних домішок, суспензій. Водопровідна вода хлорується для дезінфекції. Вона не є очищеною, на відміну від дистильованої. Водопровідну воду також не рекомендується пити, як що попередньо її не прокип’ятити.
ld z
116. Перший хімік не хоче міняти умови експерименту, щоб переконатися чи не припустився він помилки (неточний запис, неправильно зважив або відміряв об’єм). При повторному проведенні експерименту за таких же умов він побачить свою помилку, якщо вона була. Інший хімік порадив змінити умови експерименту, тому що помил ка може бути через неточний прилад або через домішки в речовині. Тому якщо за інших умов не вийде знову, потрібно буде усунути ці неточності. А також за інших умов експеримент може протікати краще, швидше, точніше.
al
ХІМІЯ
115. Всі спостереження під час хімічного експерименту й висновки після нього слід записувати в робочий журнал. Тому що аркушики можуть загубитися, перемішатися, переплутатися, що приведе до неправиль них висновків.
117. Під час хімічних експериментів трапляються помилки: випадкові та систематичні. Випадкові — це помилки, допущені через неуважність хіміка (ученого). Це неточні записи в журналі, неправильно зважені речовини, неправильні об’єми речовин. Систематичні — це помилки, пов’язані з похибками приладів, на явністю домішок у вихідних речовинах.
118. Парафін і бензин. Загальна хімічна властивість — це горіння. hν
119. H2 + Cl2 = 2HCl . Окреме опромінення газів водню й хлору не викликає їхніх змін. А якщо опромінити суміш, то відбудеться реакція. Тобто опромінення є додатковою умовою проходження реакції. 120. Висновок: одна з речовин (Cu) перебуває в надлишку й не прореагувала до кінця. Тому що, відповідно до закону збереження мас, повинно було вийти 20 г CuО (оксиду міді). А позаяк вийшло 18 г, то, виходить, про 878 реагувало не 16 г міді, а 14 г. А 2 г міді залишилося незміненими.
121. а) Кисень утворений простою речовиною оксигеном. б) Вода утворена Гідрогеном і Оксигеном. в) Молекула кисню складається із двох атомів Оксигену. г) У результаті фотосинтезу рослини поглинають вуглекислий газ, а виділяють кисень. 122. Іон O2– містить 10 електронів. Атом Оксигену містить 8 електронів, він легко приєднує 2 електрони й перетворюється в іон O2–.
I
II
III
II
.n et
123. Елемент оксиген міститься в молекулі кисню O2 — входить до скла ду повітря, проста речовина, входить до складу атмосфери. Крім того, входить до складу молекули озону O3 — міститься в атмосфері. Нестійка речовина, поступово перетворюється на кисень O2. O — входить до складу молекул води — H2O. Міститься в атмос фері (пар), гідросфері. Елемент O міститься в земній корі. Атоми оксигену містяться в піску, глині, вапняку, у багатьох мінералах. IV II
VI II
VII II
124. Cl2 O ; As2 O3 ; N O2 ; Se O3 ; I2 O7 . 125. а) Cr2O3;
б) Li2O;
в) MgO.
ld z
в) ω ( O ) =
2 ⋅ 16
)
=
2 ⋅ 16 ⋅ 100 = 43, 2 %. 74
6 ⋅ 16 6 ⋅ 16 = ⋅ 100 = 53, 3 %. Mr ( C6H12O6 ) 180
al
г) ω ( O ) =
(
Mr Ca ( OH )2
ХІМІЯ
Ar ( O ) 2 ⋅ 16 ⋅ 100 ; ω ( O ) % = ⋅ 100 % = 72,7 %. Mr (CO2 ) 44 16 16 б) ω ( O ) = = ⋅ 100 = 50 %. Mr ( Cu3OH ) 32
126. а) ω ( O ) % =
m , ρ — густина речовини (суміші). V m ( повітря ) = ρ ( повітря) ⋅ V ( повітря );
127. ρ =
m ( повітря ) = 1, 29 ω %=
г ⋅ 10 л = 12,9 г. л
m ( O2 ) 23,15 ⋅ 12, 9 = 2, 99 г. ⋅ 100 ; m ( O2 ) = 100 m (повітря )
128. Mr ( O2 ) = 2 ⋅ 16 = 32.
Mr ( Sx O y ) = 64; Ar ( S ) = 32;
Ar ( O ) = 16; Mr ( SO2 ) = 32 + 2 ⋅ 16 = 64 .
Виходить, формула сполуки SO2. 129. У промисловості кисень добувають із повітря, шляхом відділення O2 від інших газів (N2 — азоту тощо). Спочатку повітря сильно охолоджу ють до переходу в рідкий стан. Потім температуру поступово підви щують. Першим із нього виділяється газ азот (температура кипіння рідкого азоту — 196 °C), а рідина збагачується киснем (температура 879
кипіння кисню — 183 °C). Оскільки повітря є невичерпним джерелом кисню, тому його вигідніше використовувати при промисловому одер жанні кисню. 130. Реакції розкладання — це реакції, під час яких з однієї речовини ут ворюється кілька інших. t
131. а) 2Ag2O = 4 Ag + O2 ↑ ;
t
2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2 ↑ ; t
2NO2 = 2NO + O2 ;
t
б) 2Cu ( NO3 )2 = 2CuO + 4NO2 ↑ + O2 ↑ ; t
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 ↑ + O2 ↑ ;
2Ag2CO3 = 4 Ag + 2CO2 ↑ + O2 ↑ .
t
.n et
132. Каталізатор — це речовина, яку додають до реагентів, щоб здійснити реакцію або прискорити її. Каталізатор може збільшувати швидкість реакції, реакція протікає бурхливо; може спрямовувати реакцію в потрібному напрямку (тобто без каталізатора вийдуть інші речовини). 133. Під час реакції, при нагріванні речовина Cd (NO3 )2 розкладається на CdO (оксид кадмію), NO2 газ (оксид азоту) і O2 — кисень. Жевріюча скіпа загоряється, тому що виділяється кисень: t
ld z
2Cd (NO3 )2 = 2CdO + 4NO2 + O2 ↑ . t
ω (O) % =
Ar ( O ) 16 ⋅ 100 = ⋅ 100 = 24, 6 %. Mr (KNO2 ) 65
Оскільки масова частка кисню в залишку становить 40 %, то зна чить у залишку не тільки KNO2, а й KNO3, тобто KNO3 не повністю розклалося.
al
ХІМІЯ
134. KNO3 → KNO2 + O2 ↑ — схема реакції.
135. Реакції сполучення — це реакції, внаслідок яких з декількох речовин утвориться одна. Реакція сполучення — це реакція, зворотна розкладу. 136. а) 4Li + O2 = 2Li2O ;
б) 2SO2 + O2 = 2SO3 ;
N2 + O2 = 2NO ;
4CrO + O2 = 2Cr2O3 .
137. H2O; I2O5; FeO. 138. Оксид азоту(II); оксид титану(III); оксид міді(I); оксид марганцю(IV); оксид хлору(VII); оксид ванадію(V); оксид хрому(VI). 139. а) PbO2; в) Cl2O;
б) Cr2O3; г) NO2;
б) 2NO + O2 = 2NO2 ;
4 As + 3O2 = 2As2O3 ;
140. а) 2Ca + O2 = 2CaO ; 880
д) OsO4.
2Mn2O3 + O2 = 4MnO2 .
141. а) C → CO → CO2 : б) P → P2O3 → P2O5 :
2C + O2 = 2CO ;
2CO + O2 = 2CO2 ;
4P + 3O2 = 2P2O3 ;
P2O3 + O2 = P2O5 ;
в) Cu → Cu2O → CuO : 4Cu + O2 = 2Cu2O ; 142. ( CH3 )2 CO + O2 → CO2 + H2O ; ( C2H5 )2 O + O2 → CO2 + H2O ;
143. ω ( O ) % =
2Cu2O + O2 = 4CuO .
C3H6O + 4O2 = 3CO2 + 3H2O . C4H10O + 6O2 = 4CO2 + 5H2O .
Ar ( O ) ⋅ 100 ; Mr ( EO2 )
Mr ( EO2 ) =
2 Ar ( O ) ⋅ 100 2 ⋅ 16 ⋅ 100 = = 61,5 ⋅ 2 = 123, 08 ; ω (O) 26 Ar (Zr ) = 91. Отже, елемент E — це цир
.n et
Ar ( E) = 123, 08 − 32 = 91, 08 ; коній Zr.
al
ld z
145. а) Густина кисню відноситься до густини повітря, як 32 : 29. Інакше кажучи, кисень важчий за повітря — на цій властивості ґрунтується спосіб збирання кисню витисненням повітря. Кисень витісняє повітря з пробірки. б) Кисень погано розчиняється у воді. Бульбашки кисню збираються біля дна пробірки й поступово витіс няють воду.
ХІМІЯ
144. Вакуум утворився в колбі з надлишком магнію. Тому що сірка на повітрі спочатку плавиться, а потім горить ледве помітним полум’ям, у кисні вона горить краще. А от магній уже на повітрі яскравим спалахує. Тому в кисні магній горітиме ще інтенсивніше, а значить вакуум буде в колбі II.
146. На повітрі скіпка горить жевріючим полум’ям, а в кисні яскраво спа лахує, тому що кисень підтримує горіння. При горінні речовин у повітрі з поверхнею речовини, що горить, сти кається менше молекул кисню, ніж при горінні в чистому кисні. Зміст кисню в повітрі — 20,9 % за об’ємом.
147. Горінням називають хімічну реакцію, під час якої виділяється теплота й з’являється полум’я. Полум’я виникає внаслідок світіння розігрітих часток речовин, які згоряють або утворюються під час реакції. Для процесу горіння потрібні такі умови: — присутність кисню (повітря); — нагрівання речовини до температури самозаймання. 148. Ні. Тому що в електролампі немає повітря, там вакуум. А для процесу горіння необхідне повітря (кисень). 149. Полум’я можна загасити кількома способами: — залити водою; — засипати піском (землею); — накрити ковдрою (або чимось іншим, щоб припинити доступ по 881 вітря (кисню));
— потоком вуглекислого газу (він не підтримує горіння й важчий за повітря). 150. б) Негорючість. 151. Термін «окиснення» є більш загальним, тому що процес горіння теж є окисненням, тільки проходить помітніше, з візуальними ефектами (полум’ям, яскравим спалахом). А окиснення іноді проходить непо мітно, повільно. Окиснення — це взаємодія речовини з киснем. Горіння — це хімічна реакція з виділенням теплоти й появою полум’я. 152. а) 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O ; б) 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O ;
.n et
в) 2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O .
153. Вміст кожної ємності можна визначити за допомогою жевріючої скіпки: на повітрі вона буде жевріти; у кисні — яскраво горіти, а у вуглекисло му газі — згасне, горіти не буде.
ld z
155. Зв’язуванням кисню є процеси дихання, згоряння палива й пального, окиснення різних речовин у природі, у технологічних процесах. Наприклад: 1) 2Cu3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O ; 2) C + O2 = CO2 ;
3) 4 Al + 3O2 = 2Al2O3 .
al
ХІМІЯ
154. Круговоротом елемента називається сукупність процесів у природі, під час яких атоми або іони елемента внаслідок реакції переходять від одних речовин до інших.
156. Незмінний вміст кисню в атмосфері свідчить про те, що процеси зв’я зування й виділення кисню компенсують один одного. Під час згоряння палива й пального утворюється й потрапляє в повітря значна кількість чадного (CO) і сірчаного (SO2) газів, які негативно впливають на рослини й на здоров’я людей. Тому в кожній країні роботу промисловості, енергетики, транспорту організовують так, щоб зменшити кількість викидів в атмосферу. Вчені-хіміки розробляють альтернативні, екологічно чисті види палива. Поблизу заводів висаджуються лісосмуги, тому що рослини збагачують атмосферу киснем.
157. Тому що об’ємна частка вживаного кисню дорівнює об’ємній частці виділюваного вуглекислого газу, то об’ємна частка кисню у видихува ному повітрі дорівнює. 21 % − 5 % = 16 %; ϕ (O2 ) = 16 %; ϕ (O2 ) = 21 % у чистому повітрі. 159. Іон Fe2+ містить 24 електрони. Іон Fe3+ містить 23 електрони. 882 160. FeF2; FeF3.
161. а) FeO: ω ( Fe ) % =
Ar ( Fe ) 56 = ⋅ 100 = 77, 8 %; Mr ( FeO ) 72
2 ⋅ 56 ⋅ 100 = 70 %; 160 3 ⋅ 56 в) Fe3O4: ω ( Fe ) % = ⋅ 100 = 72, 4 %. 232 б) Fe2O3: ω ( Fe ) % =
t
162. 4FeO + O2 = 2Fe2O3 ;
t
4Fe2O3 + Fe = 3Fe3O4 .
t
t
163. а) 6FeO + O2 = 2Fe3O4 або FeO + O2 = FeO + Fe2O3 ; t
.n et
б) Fe3O4 + Fe = 4FeO . 164. Відповідно до закону збереження мас у реакцію повинно було вступити 14 г заліза. Fe + S = FeS . 165. Якщо в сплаві заліза з марганцем масова частка марганцю — 10 %, 88 ⋅ 20 а домішок — 2 %, то ω ( Fe ) = 88 %. m ( Fe ) = = 17, 6 г . Отже, у 20 г 100 сплаву міститься 17,6 г Fe.
ld z
166. Значить, одна з речовин прореагувала не повністю, тобто її було взято в надлишку, тому що повинно було вийти 17,6 г FeS.
n ⋅ Ar ( Fe ) ⋅ 100 ; Mr ( Fe10Cr3Ni )
10 ⋅ 56 ⋅ 100 = 72, 3 %; 775
al
ω ( Fe ) % =
ω ( Fe ) % =
ХІМІЯ
167. Fe10Cr3Ni — так можна записати іржостійку сталь.
3 ⋅ 52 ⋅ 100 = 20,1 %; 775 59 ω ( Ni ) % = ⋅ 100 = 7, 6 %. 775 ω ( Cr ) % =
883