Kemian yhtenäisen valtiontutkinnon tehtävät alkaen 2. Tehtävä C2 kemian yhtenäisestä valtionkokeesta

Keskustelimme yleisestä algoritmista ongelman nro 35 (C5) ratkaisemiseksi. On aika tarkastella konkreettisia esimerkkejä ja tarjota sinulle valikoima ongelmia ratkaistaksesi itse.

Esimerkki 2. 5,4 g jonkin alkyynin täydellinen hydraus vaatii 4,48 litraa vetyä (n.s.) Määritä tämän alkyynin molekyylikaava.

Ratkaisu. Toimimme yleissuunnitelman mukaisesti. Olkoon tuntemattoman alkyynin molekyylissä n hiiliatomia. Homologisen sarjan C n H 2n-2 yleinen kaava. Alkyenien hydraus etenee yhtälön mukaisesti:

CnH2n-2 + 2H2 = CnH2n+2.

Reagoineen vedyn määrä saadaan kaavalla n = V/Vm. Tässä tapauksessa n = 4,48/22,4 = 0,2 mol.

Yhtälö osoittaa, että 1 mooli alkyyniä lisää 2 moolia vetyä (muista, että ongelmalausekkeessa puhumme saattaa loppuun hydraus), siksi n(CnH2n-2) = 0,1 mol.

Alkyynin massan ja määrän perusteella saadaan sen moolimassa: M(C n H 2n-2) = m(massa)/n(määrä) = 5,4/0,1 = 54 (g/mol).

Alkyynin suhteellinen molekyylipaino on n hiilen atomimassan ja 2n-2 vedyn atomimassan summa. Saamme yhtälön:

12n + 2n - 2 = 54.

Ratkaisemme lineaarisen yhtälön, saamme: n = 4. Alkyynikaava: C 4 H 6.

Vastaus: C4H6.

Haluan kiinnittää huomion yhteen merkittävään seikkaan: molekyylikaava C4H6 vastaa useita isomeerejä, mukaan lukien kaksi alkyyniä (butyyni-1 ja butyn-2). Näiden ongelmien perusteella emme voi yksiselitteisesti määrittää tutkittavan aineen rakennekaavaa. Tässä tapauksessa sitä ei kuitenkaan vaadita!

Esimerkki 3. Kun 112 litraa (n.a.) tuntematonta sykloalkaania poltetaan happiylimäärässä, muodostuu 336 litraa CO 2:ta. Määritä sykloalkaanin rakennekaava.

Ratkaisu. Sykloalkaanien homologisen sarjan yleinen kaava: C n H 2n. Sykloalkaanien täydellisessä palamisessa, kuten kaikkien hiilivetyjen palaessa, muodostuu hiilidioksidia ja vettä:

C n H 2n + 1,5 n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Huomaa: reaktioyhtälön kertoimet riippuvat tässä tapauksessa n:stä!

Reaktion aikana muodostui 336/22,4 = 15 moolia hiilidioksidia. 112/22,4 = 5 moolia hiilivetyä tuli reaktioon.

Lisäperustelut ovat ilmeisiä: jos 15 moolia CO 2:ta muodostuu 5 moolia sykloalkaania kohti, muodostuu 15 molekyyliä hiilidioksidia 5 hiilivetymolekyyliä kohti, eli yksi sykloalkaanimolekyyli tuottaa 3 CO 2 -molekyyliä. Koska jokainen hiilimonoksidimolekyyli (IV) sisältää yhden hiiliatomin, voimme päätellä: yksi sykloalkaanimolekyyli sisältää 3 hiiliatomia.

Johtopäätös: n = 3, sykloalkaanikaava - C3H6.

Kuten näette, tämän ongelman ratkaisu ei "sopi" yleiseen algoritmiin. Emme etsineet tästä yhdisteen moolimassaa, emmekä luoneet yhtälöä. Muodollisten kriteerien mukaan tämä esimerkki ei ole samanlainen kuin standarditehtävä C5. Mutta korostin jo edellä, että on tärkeää olla muistamatta algoritmia, vaan ymmärtää suoritettavien toimien MERKITYS. Jos ymmärrät merkityksen, voit itse tehdä muutoksia yleiseen järjestelmään Unified State Examissa ja valita järkevimmän ratkaisun.

Tässä esimerkissä on vielä yksi "omituisuus": ei ole tarpeen löytää vain yhdisteen molekyyli-, vaan myös rakennekaava. Edellisessä tehtävässä emme pystyneet tähän, mutta tässä esimerkissä - kiitos! Tosiasia on, että kaava C3H6 vastaa vain yhtä isomeeriä - syklopropaania.

Vastaus: syklopropaani.


Esimerkki 4. 116 g jonkin verran kyllästettyä aldehydiä kuumennettiin pitkään hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen kanssa. Reaktio tuotti 432 g metallista hopeaa. Määritä aldehydin molekyylikaava.

Ratkaisu. Tyydyttyneiden aldehydien homologisen sarjan yleinen kaava on: C n H 2n+1 COH. Aldehydit hapetetaan helposti karboksyylihapoiksi, erityisesti hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen vaikutuksesta:

C n H 2n + 1 COH + Ag 2 O = C n H 2 n + 1 COOH + 2 Ag.

Huomautus. Todellisuudessa reaktiota kuvataan monimutkaisemmalla yhtälöllä. Kun Ag20:ta lisätään ammoniakin vesiliuokseen, muodostuu monimutkainen yhdiste OH - diamiinihopeahydroksidi. Tämä yhdiste toimii hapettavana aineena. Reaktion aikana muodostuu karboksyylihapon ammoniumsuola:

C n H 2n + 1 COH + 2OH = C n H 2n + 1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Toinen tärkeä pointti! Formaldehydin (HCOH) hapettumista ei kuvata annetulla yhtälöllä. Kun HCOH reagoi hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen kanssa, vapautuu 4 moolia Ag:tä yhtä moolia aldehydiä kohden:

НCOH + 2Ag2O = CO2 + H2O + 4Ag.

Ole varovainen ratkaiseessasi ongelmia, joihin liittyy karbonyyliyhdisteiden hapettumista!

Palataanpa esimerkkiimme. Vapautuneen hopean massan perusteella löydät tämän metallin määrän: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Yhtälön mukaan 2 moolia hopeaa muodostuu 1 moolia aldehydiä kohden, joten n(aldehydi) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 moolia.

Aldehydin moolimassa = 116/2 = 58 g/mol. Yritä tehdä seuraavat vaiheet itse: sinun on luotava yhtälö, ratkaistava se ja tehtävä johtopäätökset.

Vastaus: C2H5COH.


Esimerkki 5. Kun 3,1 g tiettyä primääristä amiinia reagoi riittävän määrän HBr:n kanssa, muodostuu 11,2 g suolaa. Määritä amiinin kaava.

Ratkaisu. Primääriset amiinit (Cn H 2n + 1 NH 2) muodostavat vuorovaikutuksessa happojen kanssa alkyyliammoniumsuoloja:

СnH2n+1NH2+HBr = [СnH2n+1NH3] + Br-.

Valitettavasti amiinin ja muodostuneen suolan massan perusteella emme pysty löytämään niiden määriä (koska moolimassat ovat tuntemattomia). Otetaan toinen polku. Muistakaamme massan säilymisen laki: m(amiini) + m(HBr) = m(suola), joten m(HBr) = m(suola) - m(amiini) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Kiinnitä huomiota tähän tekniikkaan, jota käytetään hyvin usein C 5:n ratkaisemisessa. Vaikka reagenssin massaa ei ole selkeästi annettu tehtävänkuvauksessa, voit yrittää löytää sen muiden yhdisteiden massoista.

Joten olemme palanneet raiteilleen vakioalgoritmin kanssa. Bromivedyn massan perusteella saadaan määrä, n(HBr) = n(amiini), M(amiini) = 31 g/mol.

Vastaus: CH3NH2.


Esimerkki 6. Tietty määrä alkeenia X, kun se reagoi ylimäärän klooria, muodostaa 11,3 g dikloridia ja kun se reagoi ylimäärän bromia kanssa, 20,2 g dibromidia. Määritä X:n molekyylikaava.

Ratkaisu. Alkeenit lisäävät klooria ja bromia dihalogeenijohdannaisten muodostamiseksi:

C n H 2n + Cl 2 = C n H 2n Cl 2,

C n H 2n + Br 2 = C n H 2 n Br 2.

Tässä tehtävässä on turha yrittää löytää dikloridin tai dibromidin määrää (niiden moolimassaa ei tiedetä) tai kloorin tai bromin määrää (niiden massoja ei tunneta).

Käytämme yhtä epätyypillistä tekniikkaa. C n H 2n Cl 2:n moolimassa on 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M(C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Dihalogenidien massat tunnetaan myös. Löydät saatujen aineiden määrät: n(C n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(CnH2nBr2) = 20,2/(14n + 160).

Sopimuksen mukaan dikloridin määrä on yhtä suuri kuin dibromidin määrä. Tämän tosiasian avulla voimme luoda yhtälön: 11.3/(14n + 71) = 20.2/(14n + 160).

Tällä yhtälöllä on ainutlaatuinen ratkaisu: n = 3.

Vastaus: C3H6


Viimeisessä osassa tarjoan sinulle valikoiman eri vaikeusasteisia C5-tyyppisiä ongelmia. Yritä ratkaista ne itse - se on erinomainen koulutus ennen kemian yhtenäisen valtiontutkinnon suorittamista!

Kemian yhtenäisen valtiokokeen tehtävän C2 ehto on teksti, joka kuvaa kokeellisten toimintojen järjestystä. Tämä teksti on muutettava reaktioyhtälöiksi.

Tällaisen tehtävän vaikeus on, että koululaisilla on vähän käsitystä kokeellisesta, ei-paperikemiasta. Kaikki eivät ymmärrä käytettyjä termejä ja niihin liittyviä prosesseja. Yritetään selvittää se.

Hyvin usein hakijat ymmärtävät väärin käsitteet, jotka vaikuttavat kemistille täysin selviltä. Tässä on lyhyt sanakirja tällaisista käsitteistä.

Epäselvien termien sanakirja.

  1. Liftata- tämä on yksinkertaisesti tietty osa tietyn massan ainetta (se punnittiin vaa'alla). Sillä ei ole mitään tekemistä kuistilla olevan katoksen kanssa :-)
  2. Sytyttää- lämmitä aine korkeaan lämpötilaan ja kuumenna kemiallisten reaktioiden loppuun asti. Tämä ei ole "sekoitusta kaliumin kanssa" tai "lävistystä naulalla".
  3. "He räjäyttävät kaasuseoksen"- tämä tarkoittaa, että aineet reagoivat räjähdysmäisesti. Yleensä tähän käytetään sähkökipinää. Tässä tapauksessa pullo tai astia älä räjähtä!
  4. Suodattaa- erota sakka liuoksesta.
  5. Suodattaa- vie liuos suodattimen läpi sakan erottamiseksi.
  6. Suodos- tämä on suodatettu ratkaisu.
  7. Aineen liukeneminen- Tämä on aineen siirtymistä liuokseen. Se voi tapahtua ilman kemiallisia reaktioita (esim. kun natriumkloridi NaCl liuotetaan veteen, saadaan natriumkloridi-NaCl-liuos, ei alkali ja happo erikseen), tai liukenemisprosessin aikana aine reagoi veden kanssa ja muodostaa liuoksen. toisesta aineesta (kun bariumoksidi on liuennut, se voi esiintyä bariumhydroksidiliuosta). Aineita voidaan liuottaa paitsi veteen myös happoihin, emäksiin jne.
  8. Haihtuminen- tämä on veden ja haihtuvien aineiden poistamista liuoksesta hajottamatta liuoksen sisältämiä kiinteitä aineita.
  9. Haihtuminen- Tämä on yksinkertaisesti veden massan vähentämistä liuoksessa keittämällä.
  10. Fuusio- tämä on kahden tai useamman kiinteän aineen yhteinen kuumennus lämpötilaan, kun niiden sulaminen ja vuorovaikutus alkavat. Sillä ei ole mitään tekemistä jokiuinnin kanssa :-)
  11. Sedimentti ja jäännös.
    Nämä termit sekoitetaan hyvin usein. Vaikka nämä ovat täysin erilaisia ​​​​käsitteitä.
    "Reaktio etenee sakan vapautuessa"- tämä tarkoittaa, että yksi reaktiossa saaduista aineista on vähän liukeneva. Tällaiset aineet putoavat reaktioastian (koeputkien tai pullojen) pohjalle.
    "Jäljellä"- on aine, joka vasemmalle, ei kulunut kokonaan tai ei reagoinut ollenkaan. Esimerkiksi, jos useiden metallien seosta käsiteltiin hapolla ja yksi metalleista ei reagoinut, sitä voidaan ns. muistutus.
  12. Kyllästynyt liuos on liuos, jossa tietyssä lämpötilassa aineen pitoisuus on suurin mahdollinen eikä liukene enää.

    Tyydyttymätön liuos on liuos, jossa aineen pitoisuus ei ole suurin mahdollinen; sellaiseen liuokseen voit lisäksi liuottaa vielä jonkin verran tätä ainetta, kunnes se kyllästyy.

    Laimennettu Ja "erittäin" laimennettuna ratkaisu on hyvin ehdollinen käsite, enemmän laadullinen kuin määrällinen. Oletetaan, että aineen pitoisuus on alhainen.

    Hapoille ja emäksille käytetään myös termiä "keskitetty" ratkaisu. Tämä on myös ehdollinen ominaisuus. Esimerkiksi väkevä suolahappo on vain noin 40 % väkevää. Ja väkevä rikkihappo on vedetön, 100-prosenttinen happo.

Tällaisten ongelmien ratkaisemiseksi sinun on tiedettävä selvästi useimpien metallien, ei-metallien ja niiden yhdisteiden ominaisuudet: oksidit, hydroksidit, suolat. On tarpeen toistaa typpi- ja rikkihappojen, kaliumpermanganaatin ja dikromaatin ominaisuudet, erilaisten yhdisteiden redox-ominaisuudet, erilaisten aineiden liuosten ja sulatteiden elektrolyysi, eri luokkien yhdisteiden hajoamisreaktiot, amfoteerisuus, suolojen ja muiden yhdisteiden hydrolyysi, kahden suolan keskinäinen hydrolyysi.

Lisäksi on oltava käsitys useimpien tutkittavien aineiden - metallien, ei-metallien, oksidien, suolojen - väristä ja aggregaatiotilasta.

Siksi analysoimme tämäntyyppisiä tehtäviä yleisen ja epäorgaanisen kemian tutkimuksen lopussa.
Katsotaanpa muutamia esimerkkejä tällaisista tehtävistä.

    Esimerkki 1: Litiumin ja typen reaktiotuote käsiteltiin vedellä. Saatua kaasua johdettiin rikkihappoliuoksen läpi, kunnes kemialliset reaktiot pysähtyivät. Saatua liuosta käsiteltiin bariumkloridilla. Liuos suodatettiin ja suodos sekoitettiin natriumnitriittiliuoksen kanssa ja kuumennettiin.

Ratkaisu:

    Esimerkki 2:Punnittu alumiini liuotettiin laimeaan typpihappoon ja vapautui kaasumainen yksinkertainen aine. Natriumkarbonaattia lisättiin saatuun liuokseen, kunnes kaasun kehittyminen loppui kokonaan. Pudonnut sakka suodatettiin Ja kalsinoitu, suodosta haihtunut, tuloksena oleva kiinteä aine loput sulatettiin ammoniumkloridin kanssa. Vapautunut kaasu sekoitettiin ammoniakin kanssa ja saatua seosta kuumennettiin.

Ratkaisu:

    Esimerkki 3: Alumiinioksidi fuusioitiin natriumkarbonaatin kanssa ja saatu kiinteä aine liuotettiin veteen. Rikkidioksidia johdettiin tuloksena olevan liuoksen läpi, kunnes reaktio pysähtyi kokonaan. Muodostunut sakka suodatettiin pois ja bromivettä lisättiin suodatettuun liuokseen. Saatu liuos neutraloitiin natriumhydroksidilla.

Ratkaisu:

    Esimerkki 4: Sinkkisulfidia käsiteltiin kloorivetyhappoliuoksella, saatu kaasu johdettiin ylimäärän natriumhydroksidiliuosta läpi, sitten lisättiin rauta(II)kloridiliuosta. Saatu sakka poltettiin. Tuloksena oleva kaasu sekoitettiin hapen kanssa ja johdettiin katalyytin yli.

Ratkaisu:

    Esimerkki 5: Piioksidia kalsinoitiin suurella ylimäärällä magnesiumia. Saatu aineseos käsiteltiin vedellä. Tästä vapautui kaasua, joka palasi hapessa. Kiinteä palamistuote liuotettiin väkevään cesiumhydroksidiliuokseen. Saatuun liuokseen lisättiin suolahappoa.

Ratkaisu:

Tehtävät C2 kemian yhtenäisestä valtiontutkinnosta itsenäiseen työskentelyyn.

  1. Kuparinitraatti kalsinoitiin ja syntynyt kiinteä sakka liuotettiin rikkihappoon. Liuoksen läpi johdettiin rikkivetyä, syntynyt musta sakka poltettiin ja kiinteä jäännös liuotettiin kuumentamalla väkevään typpihappoon.
  2. Kalsiumfosfaatti fuusioitiin hiilen ja hiekan kanssa, sitten syntynyt yksinkertainen aine poltettiin ylimäärässä happea, palamistuote liuotettiin ylimäärään kaustista soodaa. Saatuun liuokseen lisättiin bariumkloridiliuosta. Saatua sakkaa käsiteltiin ylimäärällä fosforihappoa.
  3. Kupari liuotettiin väkevään typpihappoon, syntynyt kaasu sekoitettiin hapen kanssa ja liuotettiin veteen. Syntyneeseen liuokseen liuotettiin sinkkioksidia, sitten liuokseen lisättiin suuri ylimäärä natriumhydroksidiliuosta.
  4. Kuivaa natriumkloridia käsiteltiin väkevällä rikkihapolla alhaisella lämmityksellä ja saatu kaasu johdettiin bariumhydroksidiliuokseen. Saatuun liuokseen lisättiin kaliumsulfaattiliuosta. Tuloksena oleva sedimentti fuusioitiin hiilen kanssa. Saatua ainetta käsiteltiin kloorivetyhapolla.
  5. Näyte alumiinisulfidista käsiteltiin kloorivetyhapolla. Samalla vapautui kaasua ja muodostui väritön liuos. Saatuun liuokseen lisättiin ammoniakkiliuosta ja kaasu johdettiin lyijynitraattiliuoksen läpi. Saatua sakkaa käsiteltiin vetyperoksidiliuoksella.
  6. Alumiinijauhe sekoitettiin rikkijauheen kanssa, seosta kuumennettiin, saatua ainetta käsiteltiin vedellä, vapautui kaasua ja muodostui sakka, johon lisättiin ylimäärä kaliumhydroksidiliuosta, kunnes se oli täysin liuennut. Tämä liuos haihdutettiin ja kalsinoitiin. Tuloksena olevaan kiinteään aineeseen lisättiin ylimäärä kloorivetyhappoliuosta.
  7. Kaliumjodidiliuosta käsiteltiin klooriliuoksella. Saatua sakkaa käsiteltiin natriumsulfiittiliuoksella. Saatuun liuokseen lisättiin ensin bariumkloridiliuos, ja sakan erotuksen jälkeen lisättiin hopeanitraattiliuos.
  8. Harmaanvihreä kromi(III)oksidijauhe sulatettiin ylimäärään alkalia, tuloksena saatu aine liuotettiin veteen, jolloin saatiin tummanvihreä liuos. Tuloksena saatuun alkaliseen liuokseen lisättiin vetyperoksidia. Tuloksena on keltainen liuos, joka muuttuu oranssiksi, kun rikkihappoa lisätään. Kun rikkivetyä johdetaan happamaksi tehdyn oranssin liuoksen läpi, se samenee ja muuttuu jälleen vihreäksi.
  9. (MIOO 2011, koulutustyö) Alumiini liuotettiin väkevään kaliumhydroksidiliuokseen. Hiilidioksidia johdettiin saadun liuoksen läpi, kunnes saostuminen lakkasi. Sakka suodatettiin ja kalsinoitiin. Saatu kiinteä jäännös fuusioitiin natriumkarbonaatin kanssa.
  10. (MIOO 2011, koulutustyö) Pii liuotettiin väkevään kaliumhydroksidiliuokseen. Saatuun liuokseen lisättiin ylimäärä kloorivetyhappoa. Samea liuos kuumennettiin. Saatu sakka suodatettiin ja kalsinoitiin kalsiumkarbonaatilla. Kirjoita kuvattujen reaktioiden yhtälöt.

Vastaukset itsenäisen ratkaisun tehtäviin:

  1. tai

  2. Dmitri Ivanovitš Mendelejev löysi jaksollisen lain, jonka mukaan elementtien ja niiden muodostamien ominaisuudet muuttuvat määräajoin. Tämä löytö esitettiin graafisesti jaksollisessa taulukossa. Taulukko näyttää erittäin selkeästi ja selkeästi, kuinka elementtien ominaisuudet muuttuvat jakson aikana ja toistuvat sitten seuraavassa jaksossa.

    Kemian yhtenäisen valtiokokeen tehtävän nro 2 ratkaisemiseksi tarvitsemme vain ymmärtää ja muistaa, mitkä elementtien ominaisuudet muuttuvat mihin suuntaan ja miten.

    Kaikki tämä näkyy alla olevassa kuvassa.

    Vasemmalta oikealle elektronegatiivisuus, ei-metalliset ominaisuudet, korkeammat hapetusasteet jne. lisääntyvät. Ja metalliset ominaisuudet ja säteet pienenevät.

    Ylhäältä alaspäin se on päinvastoin: metalliset ominaisuudet ja atomisäteet kasvavat ja elektronegatiivisuus pienenee. Korkein hapetusaste, joka vastaa elektronien määrää ulkoenergiatasolla, ei muutu tähän suuntaan.

    Katsotaanpa esimerkkejä.

    Esimerkki 1. Alkuaineiden sarjassa Na→Mg→Al→Si
    A) atomisäteet pienenevät;
    B) protonien määrä atomiytimissä vähenee;
    C) elektronikerrosten lukumäärä atomeissa kasvaa;
    D) atomien korkein hapetusaste laskee;

    Jos katsomme jaksollista taulukkoa, näemme, että kaikki tietyn sarjan elementit ovat samassa jaksossa ja luetellaan siinä järjestyksessä, jossa ne näkyvät taulukossa vasemmalta oikealle. Vastataksesi tällaiseen kysymykseen, sinun tarvitsee vain tietää useita jaksollisen taulukon ominaisuuksien muutosmalleja. Joten vasemmalta oikealle jakson aikana metalliset ominaisuudet heikkenevät, ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät, elektronegatiivisuus kasvaa, ionisaatioenergia kasvaa ja atomien säde pienenee. Ryhmässä ylhäältä alas metalliset ja pelkistävät ominaisuudet lisääntyvät, elektronegatiivisuus pienenee, ionisaatioenergia pienenee ja atomien säde kasvaa.

    Jos olit varovainen, tajusit jo, että tässä tapauksessa atomien säteet pienenevät. Vastaus A.

    Esimerkki 2. Niiden hapettavien ominaisuuksien parantamiseksi elementit on järjestetty seuraavassa järjestyksessä:
    A. F→O→N
    B. I→Br→Cl
    B. Cl→S→P
    G. F → Cl → Br

    Kuten tiedätte, Mendelejevin jaksollisessa taulukossa hapettavat ominaisuudet kasvavat vasemmalta oikealle jakson yli ja alhaalta ylös koko ryhmässä. Vaihtoehdossa B yhden ryhmän elementit näytetään järjestyksessä alhaalta ylös. Joten B sopii.

    Esimerkki 3. Korkeamman oksidin alkuaineiden valenssi kasvaa sarjassa:
    A. Cl→Br→I
    B. Cs→K→Li
    B. Cl→S→P
    G. Al → C → N

    Korkeammissa oksideissa elementeillä on korkein hapetusaste, joka osuu valenssiin. Ja korkein hapetusaste kasvaa taulukossa vasemmalta oikealle. Katsotaanpa: ensimmäisessä ja toisessa vaihtoehdossa meille annetaan elementtejä, jotka ovat samoissa ryhmissä, siellä on korkein hapetusaste ja vastaavasti oksidien valenssi ei muutu. Cl→S→P – sijaitsevat oikealta vasemmalle, eli päinvastoin, niiden valenssi korkeammassa oksidissa laskee. Mutta sarjassa Al→C→N alkuaineet sijaitsevat vasemmalta oikealle ja niiden valenssi korkeammassa oksidissa kasvaa. Vastaus: G

    Esimerkki 4. Elementtisarjassa S→Se→Te
    A) vetyyhdisteiden happamuus kasvaa;
    B) alkuaineiden korkein hapetusaste kasvaa;
    C) vetyyhdisteiden alkuaineiden valenssi kasvaa;
    D) elektronien lukumäärä ulkoisella tasolla pienenee;

    Katsomme välittömästi näiden elementtien sijaintia jaksollisessa taulukossa. Rikki, seleeni ja telluuri ovat yhdessä ryhmässä, yhdessä alaryhmässä. Listattu järjestyksessä ylhäältä alas. Katsotaanpa uudelleen yllä olevaa kaaviota. Ylhäältä alas jaksollisessa taulukossa metalliset ominaisuudet kasvavat, säteet kasvavat, elektronegatiivisuus, ionisaatioenergia ja ei-metalliset ominaisuudet vähenevät, elektronien lukumäärä ulkotasolla ei muutu. Vaihtoehto D suljetaan välittömästi pois. Jos ulkoisten elektronien määrä ei muutu, niin valenssimahdollisuudet ja korkein hapetusaste eivät myöskään muutu, B ja C jätetään pois.

    Tämä jättää vaihtoehdon A. Tarkistetaan tilaus. Kossel-kaavion mukaan hapettomien happojen vahvuus kasvaa alkuaineen hapetustilan pienentyessä ja sen ionin säteen kasvaessa. Kaikkien kolmen alkuaineen hapetusaste on sama vetyyhdisteissä, mutta säde kasvaa ylhäältä alas, mikä tarkoittaa, että happojen vahvuus kasvaa.
    Vastaus on A.

    Esimerkki 5. Pääominaisuuksien heikkenemisjärjestyksessä oksidit on järjestetty seuraavaan järjestykseen:
    A. Na 2 O → K 2 O → Rb 2 O
    B. Na 2 O → MgO → Al 2 O 3
    B. BeO→BaO→CaO
    G. SO 3 → P 2 O 5 → SiO 2

    Oksidien perusominaisuudet heikkenevät synkronisesti niiden alkuaineiden metallisten ominaisuuksien heikkenemisen kanssa. Ja Me-ominaisuudet heikkenevät vasemmalta oikealle tai alhaalta ylös. Na, Mg ja Al ovat vain järjestetty vasemmalta oikealle. Vastaus B.

    TEHTÄVÄT C2 Kemian yhtenäinen valtiokoe

    Tehtävän sisällön analyysi osoittaa, että ensimmäinen aine ei ole tiedossa, mutta itse aineen ominaisominaisuudet (väri) ja reaktiotuotteet (väri ja aggregaatiotila) tunnetaan. Kaikissa muissa reaktioissa reagenssi ja olosuhteet on ilmoitettu. Vihjeissä on tiedot saadun aineen luokasta, aggregaatiosta ja ominaispiirteistä (väri, haju). Huomaa, että kaksi reaktioyhtälöä kuvaa aineiden erityisominaisuuksia (1 – ammoniumdikromaatin hajoaminen; 4 – ammoniakin pelkistysominaisuudet), kaksi yhtälöä kuvaa tärkeimpien epäorgaanisten aineiden luokkien tyypillisiä ominaisuuksia (2 – metallin ja metallin välinen reaktio). ei-metalli, 3 – nitridien hydrolyysi).

    Näitä tehtäviä ratkaistaessa voimme suositella, että opiskelijat laativat kaavioita:

    t o C Li H 2O CuO

    (NH 4) 2 Cr 2 O 7 → kaasu → X → pistävä hajuinen kaasu → Cu

    Korosta vihjeitä, avainkohtia, esimerkiksi: oranssi aine, joka hajoaa vapauttaen typpeä (väritöntä kaasua) ja Cr 2 O 3:a (vihreä aine) - ammoniumdikromaatti (NH 4) 2 Cr 2 O 7.

    t o C

    (NH 4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O

    N 2 + 6Li → 2 Li 3 N

    t o C

    Li 3 N+ 3H 2O → N.H. 3 + 3LiOH

    t o C

    N.H. 3 + 3 CuO → 3 Cu + N 2 + 3H2O

    Suodatus - menetelmä heterogeenisten seosten erottamiseksi suodattimilla - huokoisia materiaaleja, jotka päästävät nesteen tai kaasun kulkemaan läpi, mutta säilyttävät kiinteät aineet. Nestefaasia sisältäviä seoksia erotettaessa suodattimelle jää kiinteää ainetta; suodos .

    Haihtuminen -

    Kalsinointi -

    CuSO 4 ∙ 5H 2 O → CuSO 4 + 5H 2 O

    Termisesti epästabiilit aineet hajoavat (liukenemattomat emäkset, jotkut suolat, hapot, oksidit): Cu (OH) 2 →CuO + H 2 O; CaCO 3 → CaO + CO 2

    Aineet, jotka ovat epästabiileja ilman komponenttien vaikutukselle kalsinoituessaan, hapettuvat ja reagoivat ilman komponenttien kanssa: 2Сu + O 2 → 2CuO;

    4Fe (OH) 2 + O 2 → 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O

    Sen varmistamiseksi, ettei hapettumista tapahdu kalsinoinnin aikana, prosessi suoritetaan inertissä ilmakehässä: Fe (OH) 2 → FeO + H 2 O

    Sintraus, fuusio –

    Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 + CO 2

    Jos jokin reagensseista tai reaktiotuote voi hapettua ilmakomponenttien vaikutuksesta, prosessi suoritetaan inertissä ilmakehässä, esimerkiksi: Cu + CuO → Cu 2 O

    Palaa

    4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2O 3 + 8SO 2

    KAASUT:

    Maalattu : Cl 2 - kelta-vihreä;EI 2 - ruskea; O 3 – sininen (kaikilla on hajuja). Kaikki ovat myrkyllisiä, liukenevat veteen,Cl 2 Ja EI 2 reagoida hänen kanssaan.

    Väritön, hajuton : H 2 , N 2 , O 2 , CO 2 , CO (myrkky), NO (myrkky), inertit kaasut. Kaikki ovat huonosti veteen liukenevia.

    Väritön ja hajuinen : HF, HCl, HBr, HI, SO 2 (pistävä haju), NH 3 (ammoniakki) – erittäin vesiliukoinen ja myrkyllinen,

    PH 3 (valkosipuli), H 2 S (mädät munat) - liukenee heikosti veteen, myrkyllinen.

    VÄRILISIÄ RATKAISIA:

    keltainen

    Kromaatit, esimerkiksi K 2 CrO 4

    rauta(III)-suolojen liuokset, esimerkiksi FeCl3,

    bromivesi,

    ckeltainen ennen ruskea

    oranssi

    Dikromaatit, esimerkiksi K 2 Cr 2 O 7

    vihreä

    kromin (III) hydroksokompleksit, esimerkiksi K3, nikkelisuolat (II), esimerkiksi NiS04,

    manganaatit, esimerkiksi K 2 MnO 4

    sininen

    kuparisuolat ( II), esimerkiksi CuSO 4

    From vaaleanpunainen ennen violetti

    Permanganaatit, esim. KMnO 4

    From vihreä ennen sininen

    Kromi (III) suolat, esimerkiksi CrCl3

    VÄRIVÄT SEDIMENTIT,

    keltainen

    AgBr, AgI, Ag 3 PO 4, BaCrO 4, PbI 2, CdS

    ruskea

    Fe(OH)3, MnO2

    musta, musta-ruskea

    sininen

    Cu(OH)2, KF e

    vihreä

    Cr(OH) 3 – harmaanvihreä

    Fe (OH) 2 – likaisen vihreä, muuttuu ruskeaksi ilmassa

    MUUT VÄRIVIISET AINEET

    keltainen

    rikki, kulta, kromaatit

    oranssi

    o kuparioksidi (I) – Cu 2 O

    dikromaatit

    punainen

    Fe2O3, CrO3

    musta

    KANSSA uO, FeO, CrO

    violetti

    vihreä

    Cr 2 O 3, malakiitti (CuOH) 2 CO 3, Mn 2 O 7 (neste)

    Kun valmistat opiskelijoita ratkaisemaan C2-tehtäviä, voit tarjota niitä laatia tehtävätekstejä muunnoskaavioiden mukaisesti . Tämän tehtävän avulla opiskelijat hallitsevat terminologian ja muistavat aineiden ominaispiirteet.

    Esimerkki 1:

    t o C t o C /H 2 HNO 3 (kont.) NaOH, 0 o C

    (CuOH) 2CO 3 → CuO → Cu → NO 2 → X

    Teksti:

    Esimerkki 2:

    O 2 H 2 S R - R t o C/AlH 2 O

    ZnS → SO 2 → S → Al 2 S3 → X

    Teksti: Sinkkisulfidia poltettiin. Tuloksena oleva pistävä hajuinen kaasu johdettiin rikkivetyliuoksen läpi, kunnes muodostui keltainen sakka. Sakka suodatettiin, kuivattiin ja sulatettiin alumiinin kanssa. Saatu yhdiste pantiin veteen, kunnes reaktio pysähtyi.

    Seuraavassa vaiheessa voit tarjota opiskelijoille itse laatia sekä kaavioita aineiden muuntamisesta että tehtävätekstejä. Tehtävien "tekijöiden" on tietysti toimitettava ja oma ratkaisu . Samalla opiskelijat toistavat kaikki epäorgaanisten aineiden ominaisuudet. Ja opettaja voi luoda tehtäväpankin C2.

    Tämän jälkeen voit mene tehtävien ratkaiseminen C2 . Samalla opiskelija laatii tekstistä muunnoskaavion ja sitten vastaavat reaktioyhtälöt. Tätä varten tehtävän tekstissä korostetaan tukikohtia: aineiden nimet, merkintä niiden luokista, fysikaaliset ominaisuudet, reaktio-olosuhteet, prosessien nimet.

    Esimerkki 1. mangaaninitraatti (II

    Ratkaisu:

      Tukihetkien eristäminen:

    mangaaninitraatti (II ) – Mn (NO 3) 2,

    Kalsinoitu- kuumennetaan hajoamiseen asti,

    Ruskea kiinteä aine– Mn O 2,

    – HCl,

    Rikkivetyhappo – liuos H 2 S,

    Bariumkloridi – BaCl2 muodostaa sakan sulfaatti-ionin kanssa.

    t o C HCl H 2 S -liuos BaCl 2

    Mn (NO 3) 2 → Mn O 2 → X → Y → ↓ (BaSO 4?)

    1) Mn(NO 3 ) 2 → Mn O 2 + 2NO 2

    2) Mn02+ 4 HCl → MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2 (kaasuX)

    3) Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S (ei sovellu, koska ei ole tuotetta, joka antaisi saostuman bariumkloridin kanssa) tai 4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O → 8HCl + H 2 SO 4

    4) H2S04 + BaCl2 → BaSO 4 + 2HCl

    Esimerkki 2.

    Ratkaisu:

      Tukihetkien eristäminen:

    Oranssi kuparioksidi- Cu 2 O,

    – H2SO4,

    Sininen ratkaisu– kupari(II)suola, CuSO 4

    Kaliumhydroksidi– CON,

    Sininen sedimentti - Cu(OH)2,

    Kalsinoitu - kuumennetaan hajoamiseen asti

    Kiinteä musta aine - CuO,

    Ammoniakki– NH3.

      Muunnoskaavion laatiminen:

    H 2 SO 4 KOH t o C NH 3

    Cu 2 O → СuSO 4 → Cu (OH) 2 ↓ → CuO → X

      Reaktioyhtälöiden laatiminen:

    1) Cu 2 O + 3 H 2 SO 4 → 2 CuSO 4 + SO 2 + 3 H 2 O

    2) CuSO 4 + 2 KOH → Cu(OH) 2 + K 2 SO 4

    3) Cu(OH)2 → CuO + H2O

    4) 3CuO + 2NH3 → 3Cu + 3H2O + N2

    1

    2.

    3.

    4

    5

    6

    7.

    8.

    9

    10

    11.

    12

    RATKAISUT

    1 . Natrium poltettiin happiylimäärässä, syntynyt kiteinen aine laitettiin lasiputkeen ja hiilidioksidi johdettiin sen läpi. Putkesta ulos tuleva kaasu kerättiin talteen ja sen ilmakehässä poltettiin fosforia. Saatu aine neutraloitiin ylimäärällä natriumhydroksidiliuosta.

    1) 2Na + O 2 = Na 2 O 2

    2) 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

    3) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

    4) P 2 O 5 + 6 NaOH = 2 Na 3 PO 4 + 3 H 2 O

    2. Alumiinikarbidi käsiteltiin kloorivetyhapolla. Vapautunut kaasu poltettiin, palamistuotteet johdettiin kalkkiveden läpi, kunnes muodostui valkoinen sakka, palamistuotteiden edelleen johtaminen tuloksena olevaan suspensioon johti sakan liukenemiseen.

    1) Al 4 C3 + 12HCl = 3CH 4 + 4AlCl 3

    2) CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2O

    3) CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + H 2 O

    4) CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2

    3. Pyriitti poltettiin ja tuloksena oleva pistävä hajuinen kaasu johdettiin rikkivetyhapon läpi. Syntynyt kellertävä sakka suodatettiin, kuivattiin, sekoitettiin väkevän typpihapon kanssa ja kuumennettiin. Saatu liuos antaa bariumnitraattia sisältävän sakan.

    1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2O 3 + 8SO 2

    2) S02 + 2H2S = 3S + 2H20

    3) S+ 6HNO 3 = H 2SO 4 + 6NO 2 + 2 H 2 O

    4) H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 = BaSO 4 ↓ + 2 HNO 3

    4 . Kupari laitettiin väkevään typpihappoon, saatu suola eristettiin liuoksesta, kuivattiin ja kalsinoitiin. Kiinteä reaktiotuote sekoitettiin kuparilastujen kanssa ja kalsinoitiin inertissä kaasukehässä. Saatu aine liuotettiin ammoniakkiveteen.

    1) Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

    2) 2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

    3) Cu + CuO = Cu 2 O

    4) Cu20 + 4NH3 + H20 = 2OH

    5 . Rautaviilat liuotettiin laimeaan rikkihappoon ja saatu liuos käsiteltiin ylimäärällä natriumhydroksidiliuosta. Saatu sakka suodatettiin ja jätettiin ilmaan, kunnes se sai ruskean värin. Ruskea aine kalsinoitiin vakiomassaan.

    1) Fe + H 2SO 4 = FeSO 4 + H 2

    2) FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + Na 2SO 4

    3) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O 2 = 4Fe(OH)3

    4) 2Fe (OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3 H 2 O

    6 . Sinkkisulfidi kalsinoitiin. Saatu kiinteä aine reagoi täydellisesti kaliumhydroksidiliuoksen kanssa. Hiilidioksidia johdettiin tuloksena olevan liuoksen läpi, kunnes muodostui sakka. Sakka liuotettiin suolahappoon.

    1) 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2

    2) ZnO + 2NaOH + H2O = Na 2

    3 Na 2 + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O + Zn(OH) 2

    4) Zn(OH)2 + 2 HCl = ZnCl2 + 2H2O

    7. Kaasu, joka vapautui, kun sinkki reagoi suolahapon kanssa, sekoitettiin kloorin kanssa ja räjähti. Saatu kaasumainen tuote liuotettiin veteen ja vaikutti mangaanidioksidiin. Saatu kaasu johdettiin kuuman kaliumhydroksidiliuoksen läpi.

    1) Zn+2HCl = ZnCl2 + H2

    2) Cl2 + H2 = 2HCl

    3) 4HCl + MnO 2 = MnCl 2 + 2H 2O + Cl 2

    4) 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H20

    8. Kalsiumfosfidia käsiteltiin kloorivetyhapolla. Vapautunut kaasu poltettiin suljetussa astiassa ja palamistuote neutraloitiin täysin kaliumhydroksidiliuoksella. Saatuun liuokseen lisättiin hopeanitraattiliuosta.

    1) Ca 3P 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2PH 3

    2) PH 3 + 2O 2 = H3PO 4

    3) H 3 PO 4 + 3 KOH = K 3 PO 4 + 3 H 2 O

    4) K 3 PO 4 + 3 AgNO 3 = 3 KNO 3 + Ag 3 PO 4

    9

    1) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

    2) Cr 2O 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

    3) Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 3Na 2 SO 4 + 2Cr(OH) 3

    4) 2Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3

    10 . Kalsiumortofosfaattia kalsinoitiin hiilellä ja jokihiekalla. Tuloksena oleva valkoinen pimeässä hohtava aine poltettiin klooriatmosfäärissä. Tämän reaktion tuote liuotettiin ylimäärään kaliumhydroksidia. Saatuun seokseen lisättiin bariumhydroksidiliuos.

    1) Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + 5CO + 2P

    2) 2P + 5Cl 2 = 2PCl 5

    3) PCl5 + 8KOH = K3PO4 + 5KCl + 4H20

    4) 2K 3PO 4 + 3Ba(OH) 2 = Ba 3 (PO 4) 2 + 6KOH

    11. Alumiinijauhe sekoitettiin rikin kanssa ja kuumennettiin. Saatu aine laitettiin veteen. Saatu sakka jaettiin kahteen osaan. Kloorivetyhappoa lisättiin yhteen osaan ja natriumhydroksidiliuosta toiseen, kunnes sakka oli täysin liuennut.

    1) 2Al + 3S = Al 2S 3

    2) Al 2S3 + 6H 2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

    3) Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H20

    4) Al(OH)3 + NaOH = Na

    12 . Pii laitettiin kaliumhydroksidiliuokseen, ja kun reaktio oli mennyt loppuun, saatuun liuokseen lisättiin ylimäärä kloorivetyhappoa. Muodostunut sakka suodatettiin, kuivattiin ja kalsinoitiin. Kiinteä kalsinointituote reagoi fluorivedyn kanssa.

    1) Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2

    2) K 2 SiO 3 + 2HCl = 2KCl + H 2 SiO 3

    3) H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O

    4) SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

    V.N. Doronkin, A.G. Berezhnaya, T.V. Sazhneva, V.A. Helmikuu. Kemia. Temaattiset testit. Uusia tehtäviä Unified State Exam 2012 -kokeeseen. Kemiallinen koe (C2): koulutus- ja metodologinen opas. – Rostov n/d: Legion, 2012. – 92 s.

    ‹ ›

    Lataa materiaali syöttämällä sähköpostiosoitteesi, ilmoittamalla kuka olet ja napsauttamalla painiketta

    Napsauttamalla painiketta hyväksyt sähköpostiuutiskirjeiden vastaanottamisen meiltä

    Jos materiaalin lataaminen ei ole alkanut, napsauta "Lataa materiaali" uudelleen.

    • Kemia

    Kuvaus:

    MENETELMÄT OPPILASTEN VALMISTAMISEKSI RATKAISUIHIN

    TEHTÄVÄT C2 Kemian yhtenäinen valtiokoe

    Kun oranssia ainetta kuumennetaan, se hajoaa; Hajoamistuotteita ovat väritön kaasu ja vihreä kiinteä aine. vapautuva kaasu reagoi litiumin kanssa jopa lievästi kuumennettaessa. Jälkimmäisen reaktion tuote reagoi veden kanssa vapauttaen kaasua, jolla on pistävä haju, joka voi pelkistää metalleja, kuten kuparia, oksideistaan.

    Tehtävän sisällön analyysi osoittaa, että ensimmäinen aine ei ole tiedossa, mutta aineen itsensä tunnusomaiset ominaisuudet (väri) ja reaktiotuotteet (väri ja aggregaatiotila) tunnetaan.Kaikissa muissa reaktioissa reagenssi ja olosuhteet ovat tiedossa. osoitettu. Vihjeissä on tiedot saadun aineen luokasta, aggregaatiosta ja ominaispiirteistä (väri, haju). Huomaa, että kaksi reaktioyhtälöä kuvaa aineiden erityisominaisuuksia (1 – ammoniumdikromaatin hajoaminen; 4 – ammoniakin pelkistysominaisuudet), kaksi yhtälöä kuvaa tärkeimpien epäorgaanisten aineiden luokkien tyypillisiä ominaisuuksia (2 – metallin ja metallin välinen reaktio). ei-metalli, 3 – nitridien hydrolyysi).

    toC Li H 2O CuO

    (NH 4 )2 Cr 2 O 7 → kaasu → X → pistävä hajuinen kaasu → C u

    Korosta vihjeitä, avainkohtia, esimerkiksi: oranssi aine, joka hajoaa vapauttaen typpeä (väritön kaasu) ja Cr2O3 (vihreä aine) – ammoniumdikromaatti ( NH4)2Cr2O7.

    (NH4)2Cr2O7 →N2 + Cr2O3 + 4H2O

    N2 + 6Li → 2Li3N

    Li3N + 3H2O → NH3+ 3LiOH

    NH3 + 3CuO -> 3Cu + N2 + 3H20

    Mitä vaikeuksia tällaiset tehtävät voivat aiheuttaa opiskelijoille?

    1. Kuvaus aineilla toimivista vaikutuksista (suodatus, haihdutus, paahtaminen, kalsinointi, sintraus, fuusio). Opiskelijan tulee ymmärtää, missä aineen kanssa tapahtuu fysikaalinen ilmiö ja missä tapahtuu kemiallinen reaktio. Yleisimmin käytetyt toimet aineilla on kuvattu alla.

    Suodatus - menetelmä heterogeenisten seosten erottamiseksi suodattimilla - huokoiset materiaalit, jotka päästävät nesteen tai kaasun läpi, mutta pidättävät kiinteät aineet Nestefaasia sisältäviä seoksia erotettaessa suodattimelle jää kiinteä aine ja suodos kulkee suodattimen läpi.

    Haihtuminen - prosessi liuosten konsentroimiseksi haihduttamalla liuotin. Joskus haihdutetaan, kunnes saadaan tyydyttyneitä liuoksia, joiden tarkoituksena on edelleen kiteyttää niistä kiinteää ainetta kiteisen hydraatin muodossa, tai kunnes liuotin on täysin haihtunut, jotta saadaan liuennut aine sen puhtaassa muodossa.

    Kalsinointi - aineen kuumennus muuttaa sen kemiallista koostumusta.

    Kalsinointi voidaan suorittaa ilmassa tai inertissä kaasukehässä.

    Kun kiteiset hydraatit kalsinoidaan ilmassa, ne menettävät kiteytysvettä:

    CuSO 4 ∙ 5 H 2 O → CuSO 4 + 5 H 2 O

    Termisesti epästabiilit aineet hajoavat (liukenemattomat emäkset, jotkut suolat, hapot, oksidit): Cu(OH)2 → CuO + H20; CaCO 3 → CaO + CO 2

    Aineet, jotka ovat epästabiileja ilman komponenttien vaikutukselle kuumennettaessa, hapettuvat ja reagoivat ilman komponenttien kanssa: 2C u + O2 -> 2 CuO;

    4 Fe (OH) 2 + O 2 → 2 Fe 2 O 3 + 4 H 2 O

    Sen varmistamiseksi, että hapettumista ei tapahdu kalsinoinnin aikana, prosessi suoritetaan inertissä ilmakehässä: Fe(OH)2 → FeO + H2O

    Sintraus, fuusio –Tämä on kahden tai useamman kiinteän reagenssin kuumennusta, mikä johtaa niiden vuorovaikutukseen. Jos reagenssit kestävät hapettavia aineita, sintraus voidaan suorittaa ilmassa:

    Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 + CO 2

    Jos jokin reagensseista tai reaktiotuote voi hapettua ilman komponenttien vaikutuksesta, prosessi suoritetaan inertissä ilmakehässä, esimerkiksi: C u + CuO → Cu 2 O

    Palaa – lämpökäsittelyprosessi, joka johtaa aineen palamiseen (kapeassa merkityksessä. Laajemmassa merkityksessä pasuttaminen on erilaisia ​​lämpövaikutuksia aineisiin kemian tuotannossa ja metallurgiassa). Käytetään pääasiassa sulfidimalmien yhteydessä. Esimerkiksi rikkikiisua polttamalla:

    4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

    2. Kuvaus aineiden ominaispiirteistä (väri, haju, aggregaatiotila).

    Aineiden ominaispiirteiden ilmoittamisen tulee toimia vihjeenä opiskelijoille tai varmistuksena suoritettujen toimien oikeellisuudesta. Jos opiskelijat eivät kuitenkaan tunne aineiden fysikaalisia ominaisuuksia, tällaisella tiedolla ei voi olla aputoimintoa ajatuskokeessa. Alla on kaasujen, liuosten ja kiinteiden aineiden tyypillisimpiä merkkejä.

    KAASUT:

    Värillinen: Cl 2 - kelta-vihreä; NO 2 – ruskea; O 3 – sininen (kaikilla on hajuja). Kaikki ovat myrkyllisiä, liukenevat veteen, Cl 2 ja NO 2 reagoivat sen kanssa.

    Väritön, hajuton: H2, N2, O2, CO2, CO (myrkky), NO (myrkky), inertit kaasut. Kaikki ovat huonosti veteen liukenevia.

    Väritön ja hajuinen: HF, HCl, HBr, HI, SO 2 (pistävä haju), NH 3 (ammoniakki) – hyvin vesiliukoinen ja myrkyllinen,

    PH 3 (valkosipuli), H2S (mädät munat) - liukenee heikosti veteen, myrkyllinen.

    VÄRILISIÄ RATKAISIA:

    keltainen

    Kromaatit esimerkiksi K2CrO4

    rautasuolojen liuokset ( III), esimerkiksi FeCl3,

    bromivesi,

    c pirt ja alkoholi-vesi-liuokset jodi - riippuen pitoisuudesta alkaen keltaista ruskea

    oranssi

    Dikromaatit esim. K2Cr2O7

    vihreä

    kromin hydroksokompleksit ( III), esimerkiksi K3 [Cr(OH)6], nikkeli(II)suolat, esimerkiksi NiS04,

    manganaatti, esim. K2MnO4

    sininen

    Kupari(II)suolat, esimerkiksi C uSO 4

    Pinkistä violettiin

    Permanganaatit esim. KMnO4

    Vihreästä siniseen

    Kromi (III) suolat, esimerkiksi CrCl3

    VÄRIVÄT SEDIMENTIT,

    JOHDANTO RATKAISIEN VUOROVAIKUTUKSESTA

    keltainen

    AgBr, AgI, Ag3PO4, BaCrO4, PbI2, CdS

    ruskea

    Fe(OH)3, Mn02

    musta, musta-ruskea

    Kuparin, hopean, raudan, lyijyn sulfidit

    sininen

    Cu(OH)2, KF e

    vihreä

    Cr(OH )3 – harmaa-vihreä

    Fe(OH )2 – likaisen vihreä, muuttuu ruskeaksi ilmassa

    MUUT VÄRIVIISET AINEET

    keltainen

    rikki, kulta, kromaatit

    oranssi

    o kuparioksidi (I) – Cu 2 O

    dikromaatit

    punainen

    bromi (neste), kupari (amorfinen), punainen fosfori,

    Fe2O3, CrO3

    musta

    uO:lla, FeO:lla, CrO:lla

    Harmaa metallinen kiilto

    Grafiitti, kiteinen pii, kiteinen jodi (sublimoituna - violetti paria), useimmat metallit.

    vihreä

    Cr 2 O 3, malakiitti (CuOH) 2 CO 3, Mn 2 O 7 (neste)

    Tämä on tietysti vähimmäistieto, josta voi olla hyötyä C2-tehtävien ratkaisemisessa.

    Valmistettaessa opiskelijoita C2-tehtävien ratkaisuun, voit pyytää heitä laatimaan tehtävien tekstit muunnoskaavioiden mukaisesti. Tämän tehtävän avulla opiskelijat hallitsevat terminologian ja muistavat aineiden ominaispiirteet.

    Esimerkki 1:

    toC toC / H 2 HNO 3 (kont.) NaOH, 0 o C

    (CuOH)2CO3 → CuO → Cu → NO2 → X

    Teksti: Malakiitti kalsinoitiin ja syntynyt kiinteä musta aine kuumennettiin vetyvirrassa. Saatu punainen aine liuotettiin täydellisesti väkevään typpihappoon. Vapautunut ruskea kaasu johdettiin kylmän natriumhydroksidiliuoksen läpi.

    Esimerkki 2:

    O2 H2S р - р toC/AlH2O

    ZnS → SO2 → S → Al2S3 → X

    Teksti: Sinkkisulfidia poltettiin. Tuloksena oleva pistävä hajuinen kaasu johdettiin rikkivetyliuoksen läpi, kunnes muodostui keltainen sakka. Sakka suodatettiin, kuivattiin ja sulatettiin alumiinin kanssa. Saatu yhdiste pantiin veteen, kunnes reaktio pysähtyi.

    Seuraavassa vaiheessa voit pyytää opiskelijoita laatimaan sekä aineiden muuntamisen kaaviot että itse tehtävien tekstit, ja tietysti tehtävien ”tekijöiden” on esitettävä myös oma ratkaisunsa. Samalla opiskelijat toistavat kaikki epäorgaanisten aineiden ominaisuudet. Ja opettaja voi luoda tehtäväpankin C2.

    Tämän jälkeen voit siirtyä tehtävien C2 ratkaisemiseen. Samalla opiskelija laatii tekstistä muunnoskaavion ja sitten vastaavat reaktioyhtälöt. Tätä varten tehtävän tekstissä korostetaan tukikohtia: aineiden nimet, merkintä niiden luokista, fysikaaliset ominaisuudet, reaktio-olosuhteet, prosessien nimet.

    Tässä on esimerkkejä joidenkin tehtävien suorittamisesta.

    Esimerkki 1. mangaaninitraatti ( II ) kalsinoitiin, saatuun kiinteään ruskeaan aineeseen lisättiin väkevää suolahappoa. Vapautunut kaasu johdettiin rikkivetyhapon läpi. Saatu liuos muodostaa sakan bariumkloridin kanssa.

    Ratkaisu:

    · Tukihetkien eristäminen:

    mangaaninitraatti ( II) – Mn(NO3)2,

    Kalsinoitu - kuumennetaan hajoamiseen asti,

    Ruskea kiinteä aine– Mn O2,

    Väkevä suolahappo- HCl,

    Rikkivetyhappo – liuos H2S,

    Bariumkloridi - BaCl 2 , muodostaa sakan sulfaatti-ionin kanssa.

    · Muunnoskaavion laatiminen:

    toC HCl H2S -liuos BaCl 2

    Mn (NO 3 )2→ Mn О2→Х→У→↓ (BaSO 4?)

    · Reaktioyhtälöiden laatiminen:

    1) Mn(NO3)2→Mn02 + 2NO2

    2) MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 ( kaasu X)

    3) Cl 2 + H2S → 2 HCl + S (ei sovellu, koska bariumkloridilla saostuvaa tuotetta ei ole) tai4 Cl 2 + H2S + 4H2O → 8 HCl + H2SO4

    4) H2S04 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl

    Esimerkki 2. Oranssi kuparioksidi pantiin väkevään rikkihappoon ja kuumennettiin. Saatuun siniseen liuokseen lisättiin ylimäärä kaliumhydroksidiliuosta. Saatu sininen sakka suodatettiin, kuivattiin ja kalsinoitiin. Saatu kiinteä musta aine laitettiin lasiputkeen, kuumennettiin ja ammoniakkia johdettiin sen yli.

    Ratkaisu:

    · Tukihetkien eristäminen:

    Oranssi kuparioksidi- Cu 2 O,

    Väkevä rikkihappo– H2SO4,

    Sininen liuos – kupari(II)suola, С uSO 4

    kaliumhydroksidi -KOH,

    Sininen sakka – Cu(OH)2,

    Kalsinoitu - kuumennetaan hajoamiseen asti

    Kiinteä musta aine - CuO,

    Ammoniakki – NH3.

    · Muunnoskaavion laatiminen:

    H2S04KOH -CNH3

    Cu 2 O → С uSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ → CuO → X

    · Reaktioyhtälöiden laatiminen:

    1) Cu2O + 3 H2SO4 → 2 C uSO4 + SO2 + 3H2O

    2) uSO4 + 2 KOH → Cu(OH)2+ K2SO4

    3) Cu(OH)2 → CuO + H2O

    4) 3 CuO + 2 NH3 → 3 Cu + 3H2O+ N2

    ESIMERKKEJÄ ITSENÄISTÄ ​​RATKAISIA VARTEN

    1 . Natrium poltettiin happiylimäärässä, syntynyt kiteinen aine laitettiin lasiputkeen ja hiilidioksidi johdettiin sen läpi. Putkesta ulos tuleva kaasu kerättiin talteen ja sen ilmakehässä poltettiin fosforia. Saatu aine neutraloitiin ylimäärällä natriumhydroksidiliuosta.

    2. Alumiinikarbidi käsiteltiin kloorivetyhapolla. Vapautunut kaasu poltettiin, palamistuotteet johdettiin kalkkiveden läpi, kunnes muodostui valkoinen sakka, palamistuotteiden edelleen johtaminen tuloksena olevaan suspensioon johti sakan liukenemiseen.

    3. Pyriitti poltettiin ja tuloksena oleva pistävä hajuinen kaasu johdettiin rikkivetyhapon läpi. Syntynyt kellertävä sakka suodatettiin, kuivattiin, sekoitettiin väkevän typpihapon kanssa ja kuumennettiin. Saatu liuos antaa bariumnitraattia sisältävän sakan.

    4 . Kupari laitettiin väkevään typpihappoon, saatu suola eristettiin liuoksesta, kuivattiin ja kalsinoitiin. Kiinteä reaktiotuote sekoitettiin kuparilastujen kanssa ja kalsinoitiin inertissä kaasukehässä. Saatu aine liuotettiin ammoniakkiveteen.

    5 . Rautaviilat liuotettiin laimeaan rikkihappoon ja saatu liuos käsiteltiin ylimäärällä natriumhydroksidiliuosta. Saatu sakka suodatettiin ja jätettiin ilmaan, kunnes se sai ruskean värin. Ruskea aine kalsinoitiin vakiomassaan.

    6 . Sinkkisulfidi kalsinoitiin. Saatu kiinteä aine reagoi täydellisesti kaliumhydroksidiliuoksen kanssa. Hiilidioksidia johdettiin tuloksena olevan liuoksen läpi, kunnes muodostui sakka. Sakka liuotettiin suolahappoon.

    7. Kaasu, joka vapautui, kun sinkki reagoi suolahapon kanssa, sekoitettiin kloorin kanssa ja räjähti. Saatu kaasumainen tuote liuotettiin veteen ja vaikutti mangaanidioksidiin. Saatu kaasu johdettiin kuuman kaliumhydroksidiliuoksen läpi.

    8. Kalsiumfosfidia käsiteltiin kloorivetyhapolla. Vapautunut kaasu poltettiin suljetussa astiassa ja palamistuote neutraloitiin täysin kaliumhydroksidiliuoksella. Saatuun liuokseen lisättiin hopeanitraattiliuosta.

    9 . Ammoniumdikromaatti hajosi kuumennettaessa. Kiinteä hajoamistuote liuotettiin rikkihappoon. Saatuun liuokseen lisättiin natriumhydroksidiliuosta, kunnes muodostui sakka. Kun natriumhydroksidiliuosta lisättiin edelleen sakkaan, se liukeni.

    10 . Kalsiumortofosfaattia kalsinoitiin hiilellä ja jokihiekalla. Tuloksena oleva valkoinen pimeässä hohtava aine poltettiin klooriatmosfäärissä. Tämän reaktion tuote liuotettiin ylimäärään kaliumhydroksidia. Saatuun seokseen lisättiin bariumhydroksidiliuos.

    12 . Pii laitettiin kaliumhydroksidiliuokseen, ja kun reaktio oli mennyt loppuun, saatuun liuokseen lisättiin ylimäärä kloorivetyhappoa. Muodostunut sakka suodatettiin, kuivattiin ja kalsinoitiin. Kiinteä kalsinointituote reagoi fluorivedyn kanssa.

    RATKAISUT

    1 . Natrium poltettiin happiylimäärässä, syntynyt kiteinen aine laitettiin lasiputkeen ja hiilidioksidi johdettiin sen läpi. Putkesta ulos tuleva kaasu kerättiin talteen ja sen ilmakehässä poltettiin fosforia. Saatu aine neutraloitiin ylimäärällä natriumhydroksidiliuosta.

    1) 2 Na + O 2 = Na 2 O 2

    2) 2 Na 2 O 2 + 2 CO 2 = 2 Na 2 CO 3 + O 2

    3) 4P + 5O2 = 2P2O5

    4) P2O5 + 6 NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O

    2. Alumiinikarbidi käsiteltiin kloorivetyhapolla. Vapautunut kaasu poltettiin, palamistuotteet johdettiin kalkkiveden läpi, kunnes muodostui valkoinen sakka, palamistuotteiden edelleen johtaminen tuloksena olevaan suspensioon johti sakan liukenemiseen.

    1) Al4C3 + 12HCl = 3CH4 + 4AICl3

    2) CH4 + 202 = CO2 + 2H2O

    3) CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3+ H2O

    4) CaCO3+ H2O + CO2 = Ca(HCO3)2

    3. Pyriitti poltettiin ja tuloksena oleva pistävä hajuinen kaasu johdettiin rikkivetyhapon läpi. Syntynyt kellertävä sakka suodatettiin, kuivattiin, sekoitettiin väkevän typpihapon kanssa ja kuumennettiin. Saatu liuos antaa bariumnitraattia sisältävän sakan.

    1) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

    2) S02 + 2H2S= 3S + 2H20

    3) S+ 6HNO3 = H2SO4+ 6NO2 + 2H2O

    4) H2SO4+ Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2 HNO3

    4 . Kupari laitettiin väkevään typpihappoon, saatu suola eristettiin liuoksesta, kuivattiin ja kalsinoitiin. Kiinteä reaktiotuote sekoitettiin kuparilastujen kanssa ja kalsinoitiin inertissä kaasukehässä. Saatu aine liuotettiin ammoniakkiveteen.

    1) Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2+ 2NO2 + 2H2O

    2) 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2

    3) Cu + CuO = Cu2O

    4) Cu2O + 4NH3 + H2O = 2OH

    5 . Rautaviilat liuotettiin laimeaan rikkihappoon ja saatu liuos käsiteltiin ylimäärällä natriumhydroksidiliuosta. Saatu sakka suodatettiin ja jätettiin ilmaan, kunnes se sai ruskean värin. Ruskea aine kalsinoitiin vakiomassaan.

    1) Fe + H2SO4 = FeSO4+ H2

    2) FeSO4 + 2NaOH= Fe(OH)2 + Na2SO4

    3) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3

    4) 2 Fe (OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3 H 2 O

    6 . Sinkkisulfidi kalsinoitiin. Saatu kiinteä aine reagoi täydellisesti kaliumhydroksidiliuoksen kanssa. Hiilidioksidia johdettiin tuloksena olevan liuoksen läpi, kunnes muodostui sakka. Sakka liuotettiin suolahappoon.

    1) 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

    2) ZnO+ 2NaOH + H2O = Na2

    3 Na2 + CO2 = Na2CO3 + H2O + Zn(OH)2

    4) Zn(OH)2 + 2 HCl = ZnCl2 + 2H20

    7. Kaasu, joka vapautui, kun sinkki reagoi suolahapon kanssa, sekoitettiin kloorin kanssa ja räjähti. Saatu kaasumainen tuote liuotettiin veteen ja vaikutti mangaanidioksidiin. Saatu kaasu johdettiin kuuman kaliumhydroksidiliuoksen läpi.

    1) Zn+2HCl=ZnCl2+H2

    2) Cl2 + H2 = 2HCl

    3) 4HCl + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2

    4) 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

    8. Kalsiumfosfidia käsiteltiin kloorivetyhapolla. Vapautunut kaasu poltettiin suljetussa astiassa ja palamistuote neutraloitiin täysin kaliumhydroksidiliuoksella. Saatuun liuokseen lisättiin hopeanitraattiliuosta.

    1) Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2PH3

    2) PH3 + 202 = H3PO4

    3) H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O

    4) K 3 PO 4 + 3 AgNO 3 = 3 KNO 3 + Ag 3 PO 4

    9 . Ammoniumdikromaatti hajosi kuumennettaessa. Kiinteä hajoamistuote liuotettiin rikkihappoon. Saatuun liuokseen lisättiin natriumhydroksidiliuosta, kunnes muodostui sakka. Lisättäessä sakkaan edelleen natriumhydroksidia, se liukeni.

    1) (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

    2) Cr2O3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3H2O

    3) Cr2(SO4)3 + 6NaOH= 3Na2SO4 + 2Cr(OH)3

    4) 2Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3

    10 . Kalsiumortofosfaattia kalsinoitiin hiilellä ja jokihiekalla. Tuloksena oleva valkoinen pimeässä hohtava aine poltettiin klooriatmosfäärissä. Tämän reaktion tuote liuotettiin ylimäärään kaliumhydroksidia. Saatuun seokseen lisättiin bariumhydroksidiliuos.

    1) Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 5CO + 2P

    2) 2P + 5Cl2 = 2PC15

    3) PCl5 + 8KOH = K3PO4 + 5KCl + 4H2O

    4) 2K3PO4 + 3Ba(OH)2 = Ba3(PO4)2 + 6KOH

    11. Alumiinijauhe sekoitettiin rikin kanssa ja kuumennettiin. Saatu aine laitettiin veteen. Saatu sakka jaettiin kahteen osaan. Kloorivetyhappoa lisättiin yhteen osaan ja natriumhydroksidiliuosta toiseen, kunnes sakka oli täysin liuennut.

    1) 2AI + 3S = Al2S3

    2) Al2S3 + 6H20 = 2Al(OH)3 + 3H2S

    3) Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H20

    4) Al(OH)3 + NaOH = Na

    12 . Pii laitettiin kaliumhydroksidiliuokseen, ja kun reaktio oli mennyt loppuun, saatuun liuokseen lisättiin ylimäärä kloorivetyhappoa. Muodostunut sakka suodatettiin, kuivattiin ja kalsinoitiin. Kiinteä kalsinointituote reagoi fluorivedyn kanssa.

    1) Si + 2KOH + H2O = K2Si03 + 2H2

    2) K2Si03 + 2HCl = 2KCl + H2Si03

    3) H2SiO3 = Si02 + H2O

    4) SiO 2 + 4 HF = SiF 4 + 2 H 2 O

    Yhdistetty valtiokoetehtävät C2 kemiassa: suoritusalgoritmi

    Kemian yhtenäisen valtiontutkinnon tehtävät C2 ("ainejoukko") ovat pysyneet osan C vaikeimpina tehtävinä useiden vuosien ajan, eikä se ole sattumaa. Tässä tehtävässä valmistuneen tulee pystyä soveltamaan tietojaan kemiallisten aineiden ominaisuuksista, kemiallisten reaktioiden tyypeistä sekä kykyä asettaa kertoimia yhtälöihin useiden, joskus tuntemattomien aineiden esimerkin avulla. Kuinka saada maksimipistemäärä tästä tehtävästä? Yksi sen toteuttamisen mahdollisista algoritmeista voidaan esittää seuraavilla neljällä pisteellä:

    Tarkastellaan lähemmin tämän algoritmin soveltamista käyttämällä yhtä esimerkeistä.

    Harjoittele(2011 sanamuoto):

    Ensimmäinen tehtävää suoritettaessa esiin nouseva ongelma on ymmärtää, mitä aineiden nimien alla piilee. Jos henkilö kirjoittaa kloorivetykaavan perkloorihapon sijasta tai sulfiittia kaliumsulfidin sijaan, hän vähentää jyrkästi oikein kirjoitettujen reaktioyhtälöiden määrää. Siksi nimikkeistön tuntemiseen tulee kiinnittää erityistä huomiota. On syytä ottaa huomioon, että tehtävässä voidaan käyttää myös triviaaleja nimiä joillekin aineille: kalkkivesi, rautahilse, kuparisulfaatti jne.

    Tämän vaiheen tulos on ehdotetun ainejoukon kaavojen kirjaaminen.

    Niiden liittäminen tiettyyn ryhmään tai luokkaan auttaa luonnehtimaan ehdotettujen aineiden kemiallisia ominaisuuksia. Tässä tapauksessa jokaiselle aineelle on annettava ominaisuudet kahteen suuntaan. Ensimmäinen on happo-emäs-vaihtoominaisuus, joka määrittää kyvyn päästä reaktioihin muuttamatta hapetustilaa.

    Aineiden happo-emäsominaisuuksien perusteella voidaan erottaa aineet hapan luonto (hapot, happamat oksidit, happamat suolat), perus luonto (emäkset, emäksiset oksidit, emäksiset suolat), amfoteerinen liitännät, medium suola. Tehtävää suoritettaessa nämä ominaisuudet voidaan lyhentää seuraavasti: " TO", "NOIN", "A", "KANSSA"

    Aineet voidaan luokitella redox-ominaisuuksiensa perusteella hapettavat aineet Ja pelkistäviä aineita. Kuitenkin aineita, jotka osoittavat redox-dualiteettia (ORD), kohdataan usein. Tällainen kaksinaisuus voi johtua siitä, että yksi alkuaineista on välihapetustilassa. Siten typelle on ominaista hapettumisasteikko -3 - +5. Siksi kaliumnitriitti KNO 2:lle, jossa typpi on hapetustilassa +3, on tunnusomaista sekä hapettimen että pelkistimen ominaisuudet. Lisäksi yhdessä yhdisteessä eri alkuaineiden atomeilla voi olla erilaisia ​​ominaisuuksia, minkä seurauksena aineella kokonaisuutena on myös ATS. Esimerkki on kloorivetyhappo, joka voi olla sekä hapettava aine H+-ionin johdosta että pelkistävä aine kloridi-ionin vuoksi.

    Kaksinaisuus ei tarkoita identtisiä ominaisuuksia. Tyypillisesti joko hapettavat tai pelkistävät ominaisuudet ovat vallitsevia. On myös aineita, joille redox-ominaisuudet eivät ole tyypillisiä. Tämä havaitaan, kun kaikkien alkuaineiden atomit ovat vakaimmissa hapetustiloissaan. Esimerkki on esimerkiksi natriumfluoridi NaF. Ja lopuksi, aineen redox-ominaisuudet voivat riippua suuresti olosuhteista ja ympäristöstä, jossa reaktio suoritetaan. Siten väkevä rikkihappo on voimakas hapetin S +6:n vuoksi ja sama happo liuoksessa on keskivahva hapetin H + -ionin takia.

    Tämä ominaisuus voidaan myös lyhentää " OK","Aurinko","ATS".

    Määritetään tehtävässämme olevien aineiden ominaisuudet:
    - kaliumkromaatti, suola, hapetin (Cr +6 - korkein hapetusaste)
    - rikkihappo, liuos: happo, hapetin (H +)
    - natriumsulfidi: suola, pelkistävä aine (S-2 - alin hapetusaste)
    - kupari(II)sulfaatti, suola, hapetin (Cu +2 - korkein hapetusaste)

    Lyhyesti sen voisi kirjoittaa näin:

    Mehu(Cr +6)

    K, okei(H+)

    C, su(S-2)

    Mehu(Cu +2

    Tässä vaiheessa on tarpeen määrittää, mitkä reaktiot ovat mahdollisia tiettyjen aineiden välillä, sekä näiden reaktioiden mahdolliset tuotteet. Tietyt aineiden ominaisuudet auttavat tässä. Koska olemme antaneet kullekin aineelle kaksi ominaisuutta, meidän on harkittava kahden reaktioryhmän mahdollisuutta: vaihto, hapetusastetta muuttamatta ja ORR.

    Emäksisten ja happamien aineiden välillä on ominaisuus neutralointireaktio, jonka tavallinen tuote on suola ja vesi (kun kaksi oksidia reagoi, vain suola). Amfoteeriset yhdisteet voivat osallistua samaan reaktioon kuin happo tai emäs. Joissakin harvinaisissa tapauksissa neutralointireaktio on mahdoton, mikä on yleensä merkitty viivalla liukoisuustaulukossa. Syynä tähän on joko lähtöyhdisteiden happamien ja emäksisten ominaisuuksien heikkous tai niiden välinen redox-reaktio (esim. Fe 2 O 3 + HI).

    Oksidien välisten kytkentäreaktioiden lisäksi on otettava huomioon myös mahdollisuus yhteysreaktiot oksidit veden kanssa. Se sisältää monia happamia oksideja ja aktiivisimpien metallien oksideja, ja tuotteet ovat vastaavia liukoisia happoja ja emäksiä. Vettä annetaan kuitenkin harvoin erillisenä aineena tehtävässä C2.

    Suoloille ominaista vaihtoreaktio, johon ne voivat päästä sekä keskenään että happojen ja emästen kanssa. Pääsääntöisesti sitä esiintyy liuoksessa, ja sen esiintymismahdollisuuden kriteeri on RIO-sääntö - saostuminen, kaasun kehittyminen, heikon elektrolyytin muodostuminen. Joissakin tapauksissa suolojen välinen vaihtoreaktio voi olla monimutkainen hydrolyysireaktio, jonka seurauksena muodostuu emäksisiä suoloja. Vaihtoreaktio voidaan estää suolan täydellisellä hydrolyysillä tai niiden välisellä redox-vuorovaikutuksella. Suolojen vuorovaikutuksen erityisluonne osoitetaan viivalla aiotun tuotteen liukoisuustaulukossa.

    Erikseen hydrolyysireaktio voidaan laskea oikeaksi vastaukseksi tehtävään C2, jos ainejoukko sisältää vettä ja suolaa, joka hydrolysoituu täydellisesti (Al 2 S 3).

    Liukenemattomat suolat voivat päästä vaihtoreaktioihin, yleensä vain happojen kanssa. Liukenemattomien suolojen reaktio happojen kanssa happamien suolojen muodostamiseksi on myös mahdollista (Ca 3 (PO 4) 2 + H 3 PO 4 => Ca(H 2 PO 4) 2)

    Toinen suhteellisen harvinainen reaktio on suolan ja happaman oksidin välinen vaihtoreaktio. Tässä tapauksessa haihtuvampi oksidi korvataan vähemmän haihtuvalla (CaСO 3 + SiO 2 => CaSiO 3 + CO 2).

    SISÄÄN redox-reaktiot hapettavia ja pelkistäviä aineita voi päästä sisään. Tämän mahdollisuuden määrää niiden redox-ominaisuuksien vahvuus. Joissakin tapauksissa reaktion mahdollisuus voidaan määrittää käyttämällä useita metallijännitteitä (metallien reaktiot suolojen, happojen liuosten kanssa). Joskus hapettimien suhteellinen vahvuus voidaan arvioida käyttämällä jaksollisen järjestelmän lakeja (halogeenin syrjäytyminen toisella). Useimmiten tämä vaatii kuitenkin tietyn asiaaineiston tuntemusta, tyypillisimpien hapettimien ja pelkistysaineiden (mangaani-, kromi-, typpi-, rikkiyhdisteet...) ominaisuuksien tuntemusta sekä ORR-yhtälöiden kirjoittamiskoulutusta.

    Myös mahdollisten OVR-tuotteiden tunnistaminen voi olla vaikeaa. Yleensä valinnan tekemisen helpottamiseksi voidaan ehdottaa kahta sääntöä:
    - reaktiotuotteet eivät saa olla vuorovaikutuksessa lähtöaineiden tai ympäristön kanssa jossa reaktio suoritetaan: jos rikkihappoa kaadetaan koeputkeen, KOH ei voi muodostua, jos reaktio suoritetaan vesiliuoksessa, natrium ei saostu sinne;
    - reaktiotuotteet eivät saa olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa: CuSO 4 ja KOH, Cl 2 ja KI ei voi tuottaa samanaikaisesti koeputkessa.

    Kannattaa myös ottaa huomioon tämän tyyppinen OVR, esim epäsuhtaisuusreaktiot(autohapetus-itseparantuva). Tällaiset reaktiot ovat mahdollisia aineille, joissa alkuaine on välihapetustilassa, mikä tarkoittaa, että se voidaan samanaikaisesti hapettaa ja pelkistää. Toinen tällaisen reaktion osallistuja näyttelee ympäristön roolia. Esimerkkinä on halogeenien epäsuhtaisuus emäksisessä ympäristössä.

    Kemia on niin monimutkaista ja mielenkiintoista, että on mahdotonta antaa yleisiä reseptejä kaikkiin tilanteisiin. Siksi näiden kahden reaktioryhmän lisäksi voidaan kutsua vielä yksi: erityisiä reaktioita yksittäisiä aineita. Tällaisten reaktioyhtälöiden kirjoittamisen onnistuminen määräytyy yksittäisten kemiallisten alkuaineiden ja aineiden kemian todellisen tuntemuksen perusteella.

    Kun ennustetaan tiettyjen aineiden reaktioita, on suositeltavaa noudattaa tiettyä järjestystä, jotta yksikään reaktio ei jää paitsi. Voit käyttää seuraavan kaavion esittämää lähestymistapaa:

    Harkitsemme ensimmäisen aineen reaktioiden mahdollisuutta kolmen muun aineen kanssa (vihreät nuolet), sitten tarkastelemme mahdollisuutta toisen aineen reaktioihin kahden muun aineen kanssa (siniset nuolet) ja lopuksi harkitsemme mahdollisuutta vuorovaikutukseen kolmas aine viimeisellä, neljäs (punainen nuoli). Jos sarjassa on viisi ainetta, nuolia on enemmän, mutta osa niistä yliviivataan analyysiprosessin aikana.

    Joten sarjamme ensimmäinen aine:
    - K 2 CrO 4 + H 2 SO 4, ORR on mahdoton (kaksi hapettavaa ainetta), tavallinen vaihtoreaktio on myös mahdoton, koska aiotut tuotteet ovat liukenevia. Tässä kohtaamme erityisen reaktion: kromaatit muodostavat vuorovaikutuksessa happojen kanssa dikromaatteja: => K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
    - K 2 CrO 4 + Na 2 S, vaihtoreaktio on myös mahdotonta, koska aiotut tuotteet ovat liukenevia. Mutta hapettimen ja pelkistimen läsnäolo antaa meille mahdollisuuden päätellä, että redox-reaktiot ovat mahdollisia. Redox-reaktion aikana S -2 hapettuu rikiksi, Cr +6 pelkistyy Cr +3:ksi, neutraalissa ympäristössä tämä voi olla Cr(OH) 3. Kuitenkin samaan aikaan liuokseen muodostuu KOH. Ottaen huomioon Cr(OH) 3:n amfoteerisuuden ja säännön, jonka mukaan reaktiotuotteet eivät saa reagoida keskenään, päädytään seuraavien tuotteiden valintaan: => S + K + KOH
    - K 2 CrO 4 + CuSO 4, mutta tässä vaihtoreaktio suolojen välillä on mahdollista, koska useimmat kromaatit ovat veteen liukenemattomia: => K 2 SO 4 + CuCrO 4

    Toinen aine:
    - H2SO4 + Na2S, vetyioni ei ole tarpeeksi vahva hapetin hapettamaan sulfidi-ionin, ORR on mahdotonta. Mutta vaihtoreaktio on mahdollinen, mikä johtaa heikon elektrolyytin ja kaasumaisen aineen muodostumiseen: => H 2 S + Na 2 SO 4 ;
    - H2SO4 + CuSO4- Täällä ei ole ilmeisiä reaktioita.

    Kolmas aine:
    - Na 2S + CuSO 4, kupari-ioni ei myöskään ole tarpeeksi vahva hapetin hapettamaan sulfidi-ionia, ORR on mahdotonta. Suolojen välinen vaihtoreaktio johtaa liukenemattoman kuparisulfidin muodostumiseen: => CuS + Na 2 SO 4.

    Kolmannen vaiheen tuloksena tulisi olla useita mahdollisten reaktioiden kaavioita. Mahdolliset ongelmat:
    - Liikaa reaktioita. Koska asiantuntijat vain arvioivat neljä ensimmäistä reaktioyhtälöissä, sinun on valittava yksinkertaisimmat reaktiot, joiden aikana olet 100% varma, ja hylättävä ne, jotka ovat liian monimutkaisia, tai ne, joista et ole liian varma. Joten meidän tapauksessamme oli mahdollista saada suurin määrä pisteitä tietämättä kromaattien siirtymisen erityistä reaktiota dikromaatteiksi. Ja jos tiedät tämän ei liian monimutkaisen reaktion, voit kieltäytyä tasaamasta melko monimutkaista ORR:ia jättäen vain yksinkertaiset vaihtoreaktiot.
    - vähän reaktioita, alle neljä. Jos aineparien reaktioita analysoitaessa reaktioiden lukumäärä osoittautui riittämättömäksi, voit harkita kolmen aineen vuorovaikutuksen mahdollisuutta. Yleensä nämä ovat ORR:ita, joihin voi osallistua myös kolmas aine - väliaine, ja väliaineesta riippuen reaktiotuotteet voivat olla erilaisia. Joten meidän tapauksessamme, jos löydetyt reaktiot eivät olisi riittäviä, voisimme lisäksi ehdottaa kaliumkromaatin vuorovaikutusta natriumsulfidin kanssa rikkihapon läsnä ollessa. Reaktiotuotteet olisivat tässä tapauksessa rikki, kromi(III)sulfaatti ja kaliumsulfaatti.
    Jos aineiden tilaa ei ole selkeästi ilmaistu, esimerkiksi sanomalla yksinkertaisesti "rikkihappo" "rikkihapon liuos (implisiittinen laimennus)" sijaan, voidaan analysoida aineen reaktioiden mahdollisuutta eri olomuodoissa. Meidän tapauksessamme voisimme ottaa huomioon, että väkevä rikkihappo on voimakas hapetin S +6:n vuoksi ja voi yhdistyä natriumsulfidin kanssa ORR:ssa muodostaen rikkidioksidia SO 2 .
    Lopuksi voidaan ottaa huomioon mahdollisuus, että reaktio etenee eri tavalla riippuen lämpötilasta tai ainemäärien suhteesta. Siten kloorin vuorovaikutus alkalin kanssa voi tuottaa hypokloriittia kylmässä, ja kuumennettaessa kaliumkloraatti ja alumiinikloridi voivat reagoiessaan alkalin kanssa tuottaa sekä alumiinihydroksidia että hydroksialuminaattia. Kaikki tämä antaa meille mahdollisuuden kirjoittaa ei yhtä, vaan kaksi reaktioyhtälöä yhdelle lähtöainejoukolle. Mutta meidän on otettava huomioon, että tämä on ristiriidassa tehtävän ehtojen kanssa: "kaikkien ehdotettujen aineiden välillä, ilman toistuvia reagenssipareja"Siksi se, ovatko kaikki tällaiset yhtälöt päteviä, riippuu tietystä ainejoukosta ja asiantuntijan harkinnasta.