Команда Фихиматики
Здравствуйте!
Мы - команда "Фихиматики"- ученики 9-х классов МОУ "Средняя общеобразовательная школа №97"
Томашевский Иван
Безуглов Александр
Жантасова Жулдуз
Астафьев Павел
Меркурьев Дмитрий
Мы очень хотим помочь Вите Перестукину справиться с учебой и готовы поделиться собственными рецептами.
Когда мы в 8 классе изучали тему "Соединения химических элементов" по химии, нам пришлось учиться писать химические формулы оксидов, оснований, кислот и солей. Это было совсем нетрудно, но некоторым ребятам в нашем классе не удавалось следующее:
- Запомнить определения основных классов неорганических соединений
- Видеть части, из которых состоит формула соединения
- Определять заряды частиц, из которых состоит соединение
- Находить наименьшее общее кратное для двух чисел, определяющих заряды частиц
- Находить индексы частиц
- Запомнить, как составляются названия всех этих веществ
- Чтобы запомнить определения классов неорганических соединений: оксидов, оснований, кислот и солей, нужно просто взять учебник и выучить. Там говорится следующее.
Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.
Основания - это сложные вещества, состоящие из иона металла и одного или нескольких гидроксид-ионов.
Кислоты - это сложные вещества, состоящие из ионов водорода и иона кислотного остатка.
Соли - это сложные вещества, состоящие из ионов металла и ионов кислотного остатка.
- Если внимательно посмотреть на определения, становится понятно, что все эти вещества состоят из двух частей. Названия этих частей есть в определениях.
А еще у каждого класса есть отличительные признаки, по которым можно определить принадлежность формулы.
Оксиды: в их формулах всегда только два элемента, один из которых кислород в степени окисления -2. (Это практически само определение оксидов).
Основания: в них всегда есть гидроксогруппа ОН.
Кислоты: они всегда начинаются с водорода Н.
Соли: начинаются с металла, после которого всегда стоит кислотный остаток, который может состоять из одного или нескольких химических элементов. Если в кислотном остатке один элемент, то он никогда не может быть кислородом. В противном случае это будет оксид.
Если запомнить эти правила, можно легко отличить одни классы соединений от других.
- Заряды частиц, из которых состоит соединение, можно определять по таблице растворимости ( ионы водорода, металлов, кислотных остатков).
Для отдельных элементов заряды ионов - степени окисления - можно расчитать по Периодической системе:
для элементов IА-IIIА групп степень окисления в соединениях будет равняться номеру группы со знаком + (например, Al стоит в группе IIIA, значит степень его окисления в соединениях равна +3);
для элементов IVA-VIIA групп минимальная степень окисления будет равна разнице: 8-номер группы (получившееся число берем со знаком -), например, у N минимальная степень окисления будет равна: 8-5=3 (со знаком -: -3), так как азот стоит в VA группе).
- Наименьшее общее кратное для двух чисел(это понятие из математики)-это наименьшее число, которое делится на оба числа без остатка. Например, для 2 и 2 НОК=2, для 4 и 8 НОК=8, а для 3 и 4 НОК=12.
- Чтобы найти индексы частиц, из которых состоит молекула, необходимо сначала определить заряды этих частиц(см. выше), найти наименьшее общее кратное для этих двух чисел (см. выше).
Чтобы с помощью выше определенных зарядов и НОК рассчитать индексы, необходимо разделить наименьшее общее кратное на заряды ионов частиц.
Например:
оксид алюминия: Al имеет заряд +3, О имеет заряд -2. НОК=6. Индекс алюминия=6:3=2, индекс кислорода=6:2=3, таким образом формула оксида алюминия Al2O3
сульфат алюминия: Al имеет заряд +3, кислотный остаток SO4 имеет заряд -2. НОК=6. Индекс алюминия=6:3=2, индекс кислотного остатка=6:2=3, таким образом, формула сульфата алюминия Al2(SO4)3.
- Чтобы знать названия классов неорганических соединений, необходимо просто запомнить алгоритм составления этих названий. Общее: если называть по формуле, все названия составляются справа налево.
Например,
Al2O3-оксид алюминия, P2O5-оксид фосфора(V)(в скобках римской цифрой указывается степень окисления элемента без знака, если она может быть переменной)
Ca(OH)2-гидроксид кальция(индекс гидроксогруппы основания всегда равен заряду иона металла), Cu(OH)2-гидроксид меди(II)
H2SO4 - серная кислота (названия кислот нужно просто запомнить по учебнику)
Mg3(PO4)2 - фосфат магния, CuCl2 - хлорид меди(II)(названия солей тоже нужно запомнить по учебнику, как стишок)
Решение предложенных нами задач
Задача 1
1)Записываем уравнение: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
2)Находим молярные массы серной кислоты и гидроксида натрия:
М(H2SO4)=98г/моль; M(NaOH)=40г/моль
3)По условию задачи: х г H2SO4 необходимо для нейтрализации 10 г NaOH
По уравнению реакции: 98 г H2SO4 необходимо для нейтрализации 40 г NaOH
Cоставляем пропорцию:
х:98=10:40, отсюда х=98*10:40=24,5
4)Ответ: для нейтрализации 10 г гидроксида натрия требуется 24,5 г серной кислоты
Задача 2
1)Записываем уравнение реакции: FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3
2)По уравнению реакции видно, что хлорид железа и гидроксид натрия взаимодействуют в соотношениях: 1 моль FeCl3 и 3 моль NaOH, то есть 1:3.
3) 1 моль NaOH имеет массу 40 г, а х моль NaOH имеют массу 240 г. Находим какому количеству вещества соответствуют 240 г NaOH: х = 240:40=6 моль.
4) Так как, FeCl3 и NaOH взаимодествуют в соотношении 1:3, с 6 молями NaOH будут взаимодействовать 2 моль FeCl3.
5) Находим массу 2 моль FeCl3: m(2FeCl3)=2*(56+35,5*3)=325 г.
Задача 3
Чтобы выполнить задание, необходимо рассчитать массовую долю железа во всех этих соединениях. Массовая доля рассчитывается как отношение относительной атомной массы элемента, умноженной на его индекс, к относительной молекулярной массе вещества.
Массовая доля Fe(Fe3O4)= 56*3:(56*3+16*4)=0,72=72%
Массовая доля Fe(Fe(OH)3)=56:(56+3*(16+1))=0,52=52%
Массовая доля Fe(FeSO4)=56:(56+32+16*4)= 0,37=37%
Массовая доля Fe(FeO)=56:(56+16)=0,77=77%
Массовая доля Fe(Fe2O3)=56:(56*2+16*3)=0,35=35%
Таким образом, выстраивая в порядке увеличения массовой доли железа данные вещества, мы получаем следующий ряд: Fe2O3, FeSO4, Fe(OH)3, Fe3O4, FeO
