Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном. Особливості водних розчинів цих сполук, їх застосування.

 

60 група Хімія 30.05.22

Понедельник, 30 мая · 11:00–11:30AM

Контактная информация для встречи в Google Meet

Ссылка: https://meet.google.com/qiu-visx-cyn

Урок https://imijzppl.blogspot.com/2022/05/60-300522.html

 

Хімія на 30.05.22

60 група

Урок 89

Тема: Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном. Особливості водних розчинів цих сполук, їх застосування.

 

Завдання на урок:

1.      Ознайомтесь з матеріалами відеоуроку за посиланням:

https://www.youtube.com/watch?v=Pl59Ky0ZJfE

https://www.youtube.com/watch?v=3O2QqlAAbZ8

https://www.youtube.com/watch?v=z9xWIDtlFas

https://www.youtube.com/watch?v=fryibh17aN8

https://www.youtube.com/watch?v=miVN0303zQ4

 

та  § 17 підручника (стор.90-92), § 21 (стор. 108-100), § 24 (стор. 120-123),

  https://uahistory.co/pidruchniki/grygorovich-chemistry-11-class-2019-standard-level/

2.      Ознайомтесь з матеріалами уроку:

 

Більшість неметалічних елементів утворюють сполуки з Гідрогеном.

У таблиці наведено їхні формули і назви.

Періоди	Групи
	IV	V	VI	VII	VIII
2	C CH4 метан	N NH3 амоніак	O H2O вода	F HF фтороводень	Ne –
3	Si SiH4 силан	P PH3 фосфін	S H2S сірководень	Cl HCl хлороводень	Ar –
4		As AsH3 арсин	Se H2Se селеноводень	Br HBr бромоводень	Kr –
5			Te H2Te телуроводень	I HI йодоводень	Xe –
Леткі сполуки з Гідрогеном	ЕН4	ЕН3	Н2Е	НЕ	–

 

Будова

Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном складаються з молекул. Атоми в них сполучені ковалентними зв’язками. Якщо електронегативність елемента й Гідрогену однакова, то зв›язок ковалентний неполярний, як наприклад, у молекулі фосфіну PH₃, а якщо різна – ковалентний полярний.

Якщо негативні й позитивні заряди, що виникли під час утворення ковалентного полярного зв’язку, рівномірно розподілені в молекулі, то вона є стає полярною, утворюється диполь. Одна частина диполю заряджена негативно, друга – позитивно. Полярними є молекули H₂O, H₂S, HCl, NH₃ та деякі інші.

Фізичні властивості сполук

Сполуки неметалічних елементів із Гідрогеном за температури 20 °С – гази, а вода – рідина. Температура кипіння гідроген фториду за стандартних умов +19,5 °С. Як правило, в підгрупах зі збільшенням відносних молекулярних мас температури плавлення і кипіння зростають.

Винятком є сполуки елементів другого періоду (амоніак, вода, фтороводень).

Температура кипіння фтороводню вища за температури кипіння інших галогеноводнів.

Аномально високі температури плавлення й кипіння води і фтороводню зумовлені водневим зв’язком, який виникає між молекулами, а саме між атомом Гідрогену однієї

молекули та атомом більш електронегативного елемента іншої молекули. Сполуки неметалічних елементів із Гідрогеном безбарвні, деякі мають характерний запах. Багато цих речовин є токсичними.

Розчинність сполук неметалічних елементів з Гідрогеном у воді різна.

За температури 20 оС і тиску 1 атм в 1 л води розчиняється майже 450 л хлороводню, 710 л амоніаку, але всього 2,5 л сірководню.

Розчин хлороводню у воді називається хлоридною кислотою, амоніаку –

нашатирним спиртом.

Хімічні властивості гідроген хлориду, або хлороводню, гідроген сульфіду, або сірководню, й амоніаку.

Водні розчини хлороводню й сірководню виявляють кислотні властивості.

− Дисоціація

Хлоридна кислота сильна (у розбавленому розчині ступінь дисоціації понад

90 %):   HCl ⇆ H⁺ + Cl^–

Сульфідна кислота слабка, крім цього вона двохосновна, тому дисоціює

ступінчасто:

H₂S ⇆ H⁺ + HS^–

HS^– ⇆ H⁺ + S^2–

− Реакції з металами     Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑

− Реакції з основними і амфотерними оксидами

FeO + 2HCl = FeCl₂ + H₂O

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O

− Реакції з основами та амфотерними гідроксидами

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

− Реакції з солями

AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃

NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑+ H₂O

Сульфідна кислота, на відміну від хлоридної, не реагує з нерозчинними основами й амфотерними гідроксидами.

Якісною реакцією на сульфід-аніон є взаємодія з розчинною сіллю плюмбуму(ІІ), унаслідок чого утворюється плюмбум(ІІ) сульфід чорного кольору.

Na₂S + Pb(NO₃)₂ = PbS↓ + 2NaNO₃

Pb²⁺ + S^2– = PbS↓

Водний розчин амоніаку

У молекулі амоніаку атом Нітрогену, як більш електронегативного елемента, зміщує у свій бік електронні пари ковалентних зв›язків, і на ньому виникає частковий негативний заряд, а на атомах Гідрогену – частковий позитивний. Крім цього, в атома Нітрогену є неподілена електронна пара.

У молекулі води електронна густина зв’язку зміщується у бік Оксигену, і на ньому виникає частковий негативний заряд, а на атомах Гідрогену – частковий позитивний.

Молекули амоніаку й води полярні, між ними виникає водневий зв›язок, що спричиняє відокремлення катіонів Гідрогену від молекул води та приєднання цих катіонів до атомів Нітрогену молекул амоніаку. Виникає ковалентний зв›язок за донорно-акцепторним механізмом: атом Нітрогену – донор електронної пари, йон Гідрогену – акцептор.

Реакція амоніаку з водою є оборотною. Гідроксид-аніони, які утворюються в

розчині, створюють лужне середовище:   NH₃ + H₂O ⇆ NH₄⁺ + OH^–

Розчин амоніаку іноді називають розчином амонійної основи. Її формулу

правильно записувати так: NH₃H₂O.

Однак у хімічних реакціях можна використовувати формулу NH4OH, хоча

молекул такого складу не існує. Крім формули, вживають і назву гіпотетичної

сполуки — амоній гідроксид.

Розчин амоніаку має основні властивості, а тому реагує з кислотами. Це реакції нейтралізації, унаслідок яких утворюються солі амонію.

NH₃ + HCl = NH₄Cl

NH₃ + H⁺ = NH₄⁺

- Реакції горіння

Сполуки неметалічних елементів із Гідрогеном (крім галогеноводнів і води) горять на повітрі або в атмосфері кисню. Це окисно-відновні реакції.

2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O (нестача кисню)

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O (надлишок кисню)

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O (горіння амоніаку)

4NH₃ + 5O₂ = 4NО + 6H₂O (каталітичне окиснення амоніаку)

Використання сполук неметалічних елементів із Гідрогеном

Застосування гідроген хлориду і хлоридної кислоти представлено на схемі.

Застосування амоніаку представлено на схемі.

ВИСНОВКИ

Неметалічні елементи, крім інертних, утворюють сполуки з Гідрогеном. Для

цих сполук частіше використовують тривіальні назви.

Сполуки неметалічних елементів із Гідрогеном мають молекулярну будову.

Галогеноводні та амоніак дуже добре розчиняються у воді.

Водні розчини гідроген хлориду і гідроген сульфіду виявляють кислотні

властивості, а розчин амоніаку — основні.

Хлоридна кислота — сильна, вона реагує з металами, основними й

амфотерними оксидами, основами й амфотерними гідроксидами, більшістю

солей. Сульфідна кислота є слабкою і взаємодіє з лугами і деякими солями.

Амоніак і водний розчин амоніаку реагують із кислотами з утворенням солей

амонію.

Гідроген хлорид, хлоридну кислоту, амоніак широко використовують у різних

галузях, а сірководень має обмежену сферу застосування.

3. Виконайте самостійну роботу.

1. В 1 л води розчинили 448 л (н. у.) хлороводню. Обчисліть масову частку

розчиненої речовини в розчині.

2. Масова частка неметалічного елемента IV групи у сполуці з Гідрогеном

становить 75 %. Визначте елемент. У відповіді укажіть протонне число

елемента.

3. Напишіть рівняння хімічних реакцій, якщо вони відбуваються, хлоридної

кислоти з а) алюмінієм; б) залізом; в) міддю; г) купрум(ІІ) оксидом; ґ) цинк

оксидом; д) ферум(ІІІ) гідроксидом; е) ортофосфатною кислотою; є) калій

карбонатом.

3.      Виконати тест за посиланням https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=2422936

або відкривши посилання  join.naurok.ua код доступу 2422936

4.    Скріншот звіту чекаю на електронну пошту nataalex088@gmail.com