Хімічні елементи та сполуки, їх властивості

Озон О₃

Газ блакитного кольору, з запахом свіжості, добре розчинний у воді.

Хімічні властивості
Кисень О2 · з металами: 2Mg + O2 = 2MgO · з неметалами: С + О2 = СО2 · зі складними речовинами: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2	Озон О3 · легко розкладається: 2О3 = 3О2 · з благородними металами: 2Ag + O3 = Ag2O + O2

Добування
Кисень О2 У промисловості: · фракційна перегонка зрідженого повітря; · електроліз води: 2Н2О = 2Н2 + О2 У лабораторії: · 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 · 2KClO3 = 2KCl + 3O2 · 2H2O2 = 2H2O + O2	Озон О3 гроза 2O3 3O2

Застосування у медицині
Кисень О2 · штучне дихання; · кисневі коктейлі; · газовий наркоз(80% О2 та 20% N2O)	Озон О3 · прилад озонатор використовують для очищення повітря та води від мікроорганізмів.

Вода

Фізичні властивості:

Прозора рідина, без кольору та запаху, кипить при t° = 100°С, замерзає при t° = 0°С. Густина води 1 г/см³.

Хімічні властивості:

· з металами:

до Al

MeOH + H₂

Mn - Cr

Ме + Н₂О MeO + H₂

після Cr

не взаємодіють

· з оксидами лужних та лужноземельних металів:

ВаО + Н₂О = Ва(ОН)₂

· з кислотними оксидами (крім SiO₂):

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

Використання у медицині:

Дистильована вода - це вода, очищена шляхом прямої перегонки.

Гідрогену пероксид

Фізичні властивості:

Сиропоподібна в'язка рідина (с = 1,44 г/см³), без кольору, з високою температурою кипіння 150°С. З водою змішується у будь-яких співвідношеннях. Попадання на шкіру викликає опіки.

Хімічні властивості

· Нестійкий: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂^

· Слабкі кислотні властивості:

H₂O₂ + Ba(OH)₂ = BaO₂ + 2H₂O

· Сильний окисник:

Ш в кислому середовищі

H₂O₂ + 2H⁺ + 2з = 2H₂O

H₂O₂ + 2KI + H₂SO₄ = I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Ш в лужному середовищі

H₂O₂ + 2з = 2OН-

3H₂O₂ + 2CrCl₃ + 10NaOH = 2Na₂CrO₄ + 6NaCl + 8H₂O

· Відновник:

H₂O₂ - 2з = O₂ + 2H⁺

5H₂O₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5O₂^ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Цю реакцію використовують у кількісному аналізі для визначення вмісту H₂O_2.

Добування:

BaO₂ + H₂SO₄ = H₂O₂ + BaSO₄v

Застосування у медицині:

3% розчин Н₂О₂ - дезинфікуючий засіб: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂^

Чисельні бульбашки кисню, що виділяється, вбивають хвороботворні бактерії та виносять на поверхню рани забруднення.

Перевагою H₂O₂ порівняно з іншими окисниками є м'якість дії та нешкідливість продуктів відновлення.

Сульфур

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оксиди Сульфуру

Сірчистий газ SO2	Сірчаний ангідрид SO3
Фізичні Газ, без кольору, з характерним запахом палених кісток, добре розчинний у воді. Отруйний! Подразнює дихальні шляхи та слизові оболонки очей, носа, рота.	властивості Летка рідина, без кольору, з задушливим запахом, добре розчинна у воді. Твердіє при температурі нижче 16°С.
Хімічні SO2 + H2O = H2SO3 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + CaO = CaSO3 2SO2 + O2 = 2SO3	властивості SO3 + H2O = H2SO4 SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O SO3 + CaO = CaSO4
Добування S + O2 = SO2 H2SO3 = SO2 + H2O	Добування 2SO2 + O2 = 2SO3

Сульфітна (сірчиста) кислота

Кислота середньої сили, існує тільки в розчині.

· H₂SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₃ + 2H₂O

· H₂SO₃ + CaO = CaSO₃v+ H₂O

· H₂SO₃ + BaCl₂ = BaSO₃v + 2HCl

· H₂SO₃ + Zn = ZnSO₃ + H₂^

Виявляє окисно-відновну двоїстість:

+4 +6

· H₂SO₃ + I₂ + H₂O = H₂SO₄ + 2HI - відновник

+4 0

· H₂SO₃ + 2H₂S = 3S + 3H₂O - окисник

Сірководень

Фізичні властивості:

Газ без кольору, з характерним запахом тухлих яєць, розчинний у воді. Дуже отруйний! Вдихання його приводить до непритомності й навіть смерті. Газ дуже підступний: через декілька хвилин після його вдихання настає притуплення нюху, і людина продовжує отруюватися.

Хімічні властивості:

· Горить: 2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

· Окислюється: 2H₂S + O₂ = 2Sv + 2H₂O

· Розкладається при сильному нагріванні:

H₂S = Sv + H₂^

· Водний розчин сірководню - слабка кислота:

H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O

H₂S + CuSO₄ = CuSv + H₂SO₄

Добування:

H₂ + S = H₂S

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S^

Сульфатна кислота

Фізичні властивості:

Важка, нелетка рідина без кольору, дуже енергійно розчиняється у воді.

ТБ - при розведенні розчинів кислоти треба кислоту лити у воду, а не навпаки.

ПМД - при попаданні кислоти на шкіру виникають опіки. Слід промити шкіру проточною водою та нейтралізувати розчином соди.

Хімічні властивості:

· H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

· H₂SO₄ + CaO = CaSO₄v+ H₂O

· H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄v + 2HCl

· H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂^

· Концентрована сульфатна кислота - сильний окисник:

Ш неактивні метали: Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂^ + 2H₂O

Ш активні метали: Zn + 2H₂SO₄ = ZnSO₄ + SO₂^ + 2H₂O

3Zn + 4H₂SO₄ = 3ZnSO₄ + Sv + 4H₂O

4Zn + 5H₂SO₄ = 4ZnSO₄ + H₂S^ + 4H₂O

Добування: І етап - випалювання піриту

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂

ІІ етап - окиснення

SO₂ 2SO₂ + O₂ = 2SO₃

ІІІ етап - розчинення

SO₃ SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Сульфати

Застосування у медицині:

BaSO₄ - контрастна речовина для рентгену шлунку та кишечнику.

CuSO₄ • 5H₂O (мідний купорос) - блювотний засіб.

Na₂SO₄ • 10H₂O (глауберова сіль) - проносний засіб.

MgSO₄ • 7H₂O (гірка сіль) - проносний засіб.

ZnSO₄ • 7H₂O (цинковий купорос) - антисептичний засіб, входить до складу очних крапель.

FeSO₄ • 7H₂O (залізний купорос) - для лікування анемії.

KAl(SO₄)₂ • 12H₂O (алюмокалієві галуни) - кровоспинний засіб.

CаSO₄ • 2H₂O (гіпс) - в травматології та стоматології.

Якісні реакції на сульфат -, сульфіт -, сульфід -, тіосульфат - іони

· Сульфати: SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄v білий осад

· Сульфіти: SO₃^2- + 2Н⁺ = SO₂^ + Н₂О запах палених кісток

· Сульфіди: S^2- + Pb²⁺ = PbSv чорний осад

· Тіосульфати: При додаванні до тіосульфату розчину аргентум нітрату випадає білий осад, який швидко темніє.

S₂O₃^2- + Ag⁺ = Ag₂S₂O₃v білий осад

Ag₂S₂O₃v = Ag₂SO₃v + Sv жовтий осад

Ag₂SO₃v + Sv + H₂O = Ag₂Sv + H₂SO₄ чорний осад

Натрію тіосульфат

Фізичні властивості:

Безбарвні прозорі кристали, легко розчинні у воді.

Будова молекули:

Na - O +6 O Na - O +6 O

S -2 - -2 S

Na - O S Na - S O

Ступені окиснення атомів Сульфуру в молекулі Na₂S₂O₃ різні:

+6 - вищій

-2 - нижчий

Тому натрію тіосульфат виявляє окисно-відновну двоїстість.

Хімічні властивості

· Легко розкладається кислотами:

Na₂S₂O₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂^ + Sv + H₂O

Ця реакція використовується для лікування корости. Мілкодісперсна сірка та сірчистий газ, що виділяються, мають протипаразитарну дію, припиняють свербіння та знищують коростяного кліща.

· Окисник: +6 +4

KCN + Na₂S₂O₃ = KSCN + Na₂SO₃

Ця реакція лежить в основі використання при отруєнні ціанідами.

· Відновник: -2 +10/4

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

Ця реакція лежить в основі метода йодометрія.

Добування:

При кип'ятінні розчину Na₂SO₃ з подрібненою сіркою:

Na₂SO₃ + S = Na₂S₂O₃

Застосування у медицині:

· отруєння ціанідами;

· лікування корости;

· протиалергійний засіб.

Нітроген

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оксиди Нітрогену

N₂O

несолетворні

NO

N₂O₃ N₂O₃ > HNO₂

NO₂ кислотні NO₂ > HNO₂ + HNO₃

N₂O₅ N₂O₅ > HNO₃

Фізичні властивості:

N₂O - закис Нітрогену (газ, що веселить) - газ без кольору, солодкуватий на смак, приємний на запах, малорозчинний у воді.

NO - газ без кольору та запаху, малорозчинний у воді. Отруйний! Подразнює дихальні шляхи.

N₂O₃ - темно-синя рідина, розчинна у воді.

NO₂ - бурий газ, з характерним запахом, розчинний у воді. Отруйний! Подразнює дихальні шляхи.

N₂O₅ - безкольорові кристали, розчинні у воді.

Хімічні властивості:

2N₂O = 2N₂ + O₂

2NO + O₂ = 2NO₂

N₂O₃ + H₂O = 2HNO₂

N₂O₃ + 2NaOH = 2NaNO₂ + H₂O

N₂O₃ = NO₂ + NO

2NO₂ + H₂O = HNO₂ + HNO₃

2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

4NO₂ + 2H₂O + O₂ = 4HNO₃

N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃

N₂O₅ + 2NaOH = 2NaNO₃ + H₂O

2 N₂O₅ = 4 NO₂ + O₂

Добування:

NH₄NO₃ = N₂О^ + 2H₂O

N₂ + O₂ = 2NO

3Cu + 8HNO_{3 (P)} = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO^ + 4H₂O

NO₂ + NO = N₂O₃

2NO + O₂ = 2NO₂

Cu + 4HNO_{3 (K)} = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂^ + 2H₂O

2HNO₃ + P₂O₅ = 2HPO₃ + N₂O₅

Амоніак

Фізичні властивості:

Газ, без кольору, з характерним запахом, розчинний у воді.

Отруйний! Вражає слизові оболонки ротової порожнини, носа, очей, тому що розчиняється в їх волозі.

ПМД - дихати водяним паром.

Хімічні властивості:

· з водою NH₃ + H₂O - NH₄OH

· з кислотами NH₃ + HСl = NH₄Cl

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂ SO₄

3NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₃ PO₄

· горіння 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6Н₂О

· каталітичне окиснення 4NH₃ + 5O₂ = 4NО + 6Н₂О

Добування:

· у промисловості N₂ + 3H₂ - 2NH₃

· в лабораторії NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃^ + H₂O

Застосування у медицині: 3 - 10% розчин амоніаку - нашатирний спирт.

· для виведення хворого з непритомного стану;

· для зняття свербіння після укусів комах;

· для зняття похмільного синдрому.

Солі амонію

Фізичні властивості:

Тверді речовини білого кольору, всі розчинні у воді.

Хімічні властивості: розкладаються при нагріванні.

· NH₄Cl = NH₃^ + HCl^

· (NH₄)₂CO₃ = 2NH₃^ + CO₂^ + H₂O^

· (NH₄)₂SO₄ = 2NH₃^ + H₂SO₄

· (NH₄)₂S = 2NH₃^ + H₂S^

· (NH₄)₂SO₃ = 2NH₃^ + SO₂^ + H₂O^

· NH₄NO₃ = N₂O^ + 2H₂O^

· NH₄NO₂ = N₂^ + 2H₂O^

Добування: амоніак + кислота

NH₃ + HСl = NH₄Cl

Застосування у медицині:

NH₄Cl - діуретичний засіб при набряках серцевого походження.

Використання нашатирного спирту у медицині, побуті, сільському господарстві

Втрата свідомості Відхаркуючі засоби Укуси комах Алкогольне сп'яніння Прання Чищення одягу Чищення замшевого взуття Миття вікон Миття поверхні холодильнику Чищення поверхні праски Миття алюмінієвого посуду Чищення нікелевих та срібних виробів Чищення батарей центрального опалення Мінеральні добрива	Піднести до носа вату, змочену нашатирним спиртом. Мікстури містять іон NH4+. На шкіру накласти марлеву пов'язку, змочену нашатирним спиртом (1:6). 5 - 10 крапель нашатирного спирту на склянку води. 1 стол. ложка води на відро води (для пом'якшення води та відбілювання білизни). 2 стол. ложка води на 1 л води. Протерти ганчіркою, змоченою водою з нашатирним спиртом, потім щіткою або тонким наждачним папером. Слабкий розчин нашатирного спирту в теплій воді. Суміш з 2 стол. ложок нашатирного спирту та 50г зубного порошку. Чистити папером. Чистити ватою, змоченою нашатирним спиртом. У воду додати декілька крапель нашатирного спирту. Нікель та срібло набувають блиску, якщо їх протерти вовняною ганчіркою, змоченою нашатирним спиртом. Періодично протирати ганчіркою, змоченою у теплій воді з нашатирним спиртом (Ѕ чайної ложки на склянку води). 2 л нашатирного спирту на 100 м3 площі вносять на глибину 10-15 см.

Нітритна (азотиста) кислота та її солі

Фізичні властивості:

Існує тільки в розбавлених розчинах, слабка кислота:

2HNO₂ = NO + NO₂ + H₂O

Добування:

Легко витісняється більш сильними кислотами з солей:

NaNO₂ + HCl = HNO₂ + NaCl

Солі нітратної кислоти називаються нітрити, вони більш стійкі, ніж кислота, і всі отруйні!

Хімічні властивості:

Ступінь окиснення Нітрогену в кислоті та солях +3 (проміжна), тому нітритна кислота і нітрити проявляють окисно-відновну двоїстість:

· відновники

2HNO₂ + O₂ = 2NHO₃

5NaNO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5NaNO₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

· окисники

2HNO₂ + H₂S = NO + S + 2H₂O

2NaNO₂ + 2KI + 2H₂SO₄ = 2NO + I₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 2H₂O

Застосування у медицині:

NaNO₂ - судинорозширюючий засіб при стенокардії, мігрені.

Нітратна (азотна) кислота

Фізичні властивості:

Безкольорова летка рідина, димить на повітрі, легко розчиняється у воді.

ТБ - кислоту лити у воду !

При попаданні на шкіру викликає сильні опіки, шкіра стає жовтою (кольорова реакція HNO₃ на білки).

ПМД - промити шкіру великою кількістю проточної води, нейтралізувати розчином соди.

Хімічні властивості:

· HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

· 2HNO₃ + CaO = Ca(NO₃)₂ + H₂O

· 2HNO₃ + CaCO₃ = Ca(NO₃)₂ + CO₂^ + H2O

· 4HNO₃ = 4NO₂^ + 2H₂O + O₂^

Розчин HNO₃ з часом набуває жовтуватого відтінку із-за накопичення бурого газу NO₂. Такий розчин непридатний для використання.

Дія HNO₃ на метали та неметали

· Cu + 4HNO_{3 (K)} = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

· 3Cu + 8HNO_{3 (P)} = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

· 4Zn + 10HNO_{3 (K)} = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

· 5Zn + 12HNO_{3 (P)} = 5Zn(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

· 4Zn + 10HNO_{3 (ДP)} = 4Zn(NO₃)₂ + NН₄NO₃ + 3H₂O

· Р + 5HNO_{3 (K)} = Н₃РО₄ + 2NO₂ + 2H₂O

· 3Р + 5HNO_{3 (Р)} + Н₂О = 3Н₃РО₄ + 5NO

Добування:

І етап - синтез амоніаку: N₂ + 3H₂ - 2NH₃

ІІ етап - каталітичне окислення аміаку: 4NH₃ + 5O₂ = 4NО + 6Н₂О

ІІІ етап - окиснення NО: 2NO + O₂ = 2NO₂

ІV етап - розчинення NO₂: 4NO₂ + 2H₂O + O₂ = 4HNO₃

Нітрати

Фізичні властивості:

Тверді речовини, розчинні у воді.

Хімічні властивості: розкладаються при нагріванні.

2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂^

2Zn(NO₃)₂ = 2ZnO + 4NO₂^ + O₂^

2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂^ + O₂^

Застосування у медицині:

AgNO₃ (ляпіс) - для припікання виразок, ран (у вигляді мазей та водних розчинів - зовнішньо).

Фосфор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оксид Фосфору (V)

Фізичні властивості:

Біла кристалічна речовина, рихла, схожа на сніг, розчинна у воді, дуже гігроскопічна. Тому її використовують для осушування газів у лабораторних умовах.

Хімічні властивості:

· P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

· P₂O₅ + 6NaOH = 2Na₃PO₄ + 3H₂O

· P₂O₅ + 3CaO = Ca₃(PO₄)₂

Добування:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

Фосфатні кислоти

· P₂O₅ + H₂O = HPO₃ (на холоді) - метафосфатна кислота

· P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄ (при кип'ятінні) - ортофосфатна кислота

· 2H₃PO₄ = Н₄Р₂О₇ + Н₂О^ (при 200°С) - дифосфатна (пірофосфатна) кислота

Найбільш стійка ортофосфатна кислота. Це безбарвна кристалічна речовина, що розпливається на повітрі. Добре розчинна. Неотруйна, входить до складу прохолоджуваних напоїв.

· H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

· 2H₃PO₄ + 3CaO = Ca₃(PO₄)₂v + 3H₂O

· H₃PO₄ + 3AgNO₃ = Ag₃PO₄v + 3HNO₃

· 2H₃PO₄ + 3Ca = Ca₃(PO₄)₂v + 3H₂^

Фосфати

· середні солі - ортофосфати (фосфати): Na₃PO₄, Ca₃(PO₄)₂

· кислі солі - гідрогенфосфати: Na₂НPO_4, CaНPO₄

- дигідрогенфосфати: NaН₂PO_4, Ca(Н₂PO₄)₂

Добування:

· H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

· H₃PO₄ + 2NaOH = Na₂НPO₄ + 2H₂O

· H₃PO₄ + NaOH = NaН₂PO₄ + H₂O

Взаємоперетворення:

· 2Na₃PO₄ + H₃PO₄ = 3Na₂НPO₄

· Na₃PO₄ + 2H₃PO₄ = 3NaН₂PO₄

· Na₂НPO₄ + H₃PO₄ = 2NaН₂PO₄

· Na₂НPO₄ + NaOH = Na₃PO₄ + H₂O

· NaН₂PO₄ + 2NaOH = Na₃PO₄ + 2H₂O

· NaН₂PO₄ + NaOH = Na₂НPO₄ + H₂O

Якісна реакція на фосфат - іон:

PO₄^3- + 3Ag⁺ = Ag₃PO₄v жовтий осад

Застосування у медицині:

· Na₂НPO₄ - при підвищеній кислотності шлунку (антацидний препарат);

· АТФ - при порушенні м'язової діяльності (дистрофії) та хронічній серцевій недостатності.

Карбон

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оксиди Карбону

Чадний газ СO	Вуглекислий газ СO2
Фізичні Газ, без кольору та запаху, мало розчинний у воді. Отруйний! Необоротно взаємодіє з гемоглобіном крові, після чого кров втрачає здатність переносити кисень.	властивості Газ, без кольору та запаху, розчинний у воді. Підвищений вміст СO2 у закритих приміщеннях викликає втому, сонливість. Підвищений вміст СO2 в атмосфері призводить до „парникового ефекту”.
Хімічні Несолетворний оксид: 2СО + О2 = 2СО2 СО + NaOH = HCOONa Відновлює метали з їх оксидів: СО + CuO = Cu + CO2	властивості Кислотний оксид: СO2 + H2O = H2СO3 СO2 + 2NaOH = Na2СO3 + H2O СO2 + NaOH = NaНСO3 СO2 + CaO = CaСO3
Добування 2С + O2 =2СO СО2 + С = 2СО	Добування С + О2 = СО2 Н2СО3 = СО2 + Н2О СаСО3 = СаО + СО2 СаСО3 + 2НСl = CaCl2 +CO2+H2O
	Застосування у медицині · Суміш СО2 та О2 - виявляє пряму і рефлекторну дію на центр дихання, стимулюючи акт вдиху. Використовують для інгаляцій при ослабленні дихання внаслідок шоку, пригніченні центру дихання, асфіксії новонароджених. · Газована мінеральна вода - підвищує секреторну і всмоктувальну функції травного каналу.

Карбонатна (вугільна) кислота та її солі

Н₂СО₃ - дуже слабка кислота, існує тільки у розчині:

Н₂СО₃ = СО₂ + Н₂О

Утворює два види солей:

· карбонати;

· гідрогенкарбонати.

Добування карбонатів:

СО₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + Н₂О

СО₂ + NaOH = NaНСОз

Взаємоперетворення карбонатів:

Na₂CO₃ + CO₂ + Н₂О = 2NaНСО₃

t°

2NaНСО₃ = Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Якісна реакція на карбонат-іон:

При дії кислот на карбонати виділяється газ, що викликає помутніння вапняної води:

СО₃^2- + 2Н⁺ = СО₂^ + Н₂О

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃v + Н₂О

Використання карбонатів:

· СаСО₃ - входить до складу зубних порошків та паст;

- при підвищеній кислотності шлунку.

· NaНСО₃ (сода) - для промивання очей, носа, горла;

- при підвищеній кислотності шлунку.

Силіцій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оксид Силіцію (кремнезем)

Фізичні властивості:

Дуже тверда, тугоплавка речовина. Найбільш поширена сполука у земній корі (12% маси). Чиста речовина - кварц.

Різновидності кварцу:

пісок

гірський кришталь

аметист (фіолетовий)

топаз (димчастий)

халцедон (агат та яшма)

Хімічні властивості:

SiO₂ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + Н₂О

SiO₂ + CaO = CaSiO₃

SiO₂ + Na₂CO₃ = Na₂SiO₃ + CO₂

SiO₂ + 4HF = SiF₄ + H₂O плавикова кислота роз'їдає скло

Добування:

H₂SiO₃ = SiO₂ +H₂O

Силікатна кислота

Біла драглиста речовина, нерозчинна у воді. Дуже слабка кислота.

H₂SiO₃ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + 2Н₂О

H₂SiO₃ = SiO₂ + H₂O

Добування:

Na₂SiO₃ + 2HC1 = 2NaCl + H₂SiO₃v

Силікати

Природні силікати:

К₂О * А1₂О₃ * 6SiO₂ - польовий шпат

АІ₂О₃ * 2SiO₃ * 2Н₂О - каолін (біла глина)

3MgO * 2SiO₂ * 2Н₂О - азбест

Гірські породи вивітрюються під впливом навколишнього середовища:

К₂О * А1₂О₃ * 6SiO₂ + 2Н₂О+ СО₂ = А1₂О₃ * 2SiO₂ * 2Н₂О + К₂СО₃ + 4SiO₂

Штучні силікати

Рідке скло - Na₂SiO₃, K₂SiO₃

Будівельні матеріали:

Скло:

- віконне Na₂O * СаО * 6SiO₂ - кольорове:

- тугоплавке К₂О * СаО * 6SiO₂ Cr₂O - зелене CoO - синє

- кришталеве К₂О * РbО * 6SiO₂ Fe₂O₃ - жовте MnO₂ - фіолетове

Цемент:

Добувають випалюванням суміші глини, вапняку та піску. Після змішування з водою стає каменеподібним:

СаО * SiO₂ + СО₂ + Н₂О = СаСО₃v + H₂SiO₃v

Бетон - це суміш цементу, води та наповнювачів (пісок, гравій, щебінь, шлак).

Кераміка - це матеріали та вироби з природної глини шляхом випалювання та сушки:

- груба кераміка (цегла, черепиця, гончарні вироби);

- тонка кераміка (фарфор, фаянс).

Бор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ортоборатна (борна) кислота

Фізичні властивості:

Тверда речовина білого кольору, нерозчинна у холодній воді, малорозчинна у гарячій.

Хімічні властивості:

H₃BO₃ - дуже слабка кислота, слабкіше карбонатної та сульфідної. При нагріванні втрачає воду:

H₃BO₃ = HBO₂ + H₂O нагрівання до 70°С

2HBO₂ = B₂O₃ + H₂O нагрівання більше 70°С

Добування:

Na₂B₄O₇ + 2НС1 + 5Н₂О = 4Н₃ВО₃ + 2NaCl

Використання:

Антисептик, використовується для промивання очей, горла.

Натрію тетраборат

Фізичні властивості:

Тверда речовина білого кольору, розчинна у воді.

Хімічні властивості:

Na₂B₄O₇ -10Н₂О + 2НС1 = 4Н₃ВО₃ + 2NaCl + 5Н₂О

Ця реакція використовується у фармацевтичному аналізі для кількісного визначення бури (метод нейтралізації).

Добування:

4Н₃ВО₃ + 2NaOH = Na₂B₄O₇ + 7H₂O

Використання:

Антисептик.

Загальна характеристика металів

В основі розподілу елементів на метали та неметали лежить їх здатність віддавати або приєднувати електрони в процесі хімічних реакцій.

· Металічність - це здатність елемента віддавати валентні електрони:

Na⁰ - 1з > Na⁺

Ca⁰ - 2з > Ca²⁺

Al⁰ - 3з > Al ³⁺

· Неметалічність - це здатність елемента приймати на свій зовнішній рівень електрони до його завершення (до 8):

S⁰ + 2з > S^2-

Cl⁰ + 1з > Cl-

Неметали також можуть віддавати електрони, утворюючи зв'язки з більш активним неметалом:

S⁰ - 6з > S⁺⁶

О⁰ + 2з > О-²

· Металічний зв'язок - зв'язок між позитивно зарядженими іонами металів у кристалічних ґратках та спільними електронами.

Метали у вигляді простих речовин характеризуються рядом властивостей, які відрізняються від властивостей ковалентних та іонних сполук. Усі метали (крім ртуті) є кристалічними речовинами. Вони мають високу електропровідність та теплопровідність, здатні деформуватися без руйнування.

Характерні властивості металів пов'язані з їх внутрішньою будовою. На зовнішньому рівні в атомах металів мало електронів (1, 2, 3) і багато вільних орбіталей:

Fe 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²4p⁰4d⁰

Валентні електрони пересуваються по всім вільним орбіталям, тобто приймають участь в утворенні зв'язку з усіма атомами кристала металу. Утворений таким чином хімічний зв'язок називається металічним зв'язком. Сукупність вільних електронів називають електронним газом. Спрощено метали прийнято розглядати, як структуру з катіонів, зв'язаних електронним газом.

Місце металів у періодичній системі Д.І.Менделєєва

Головні підгрупи

ІA група: лужні метали Li, Na, K, Rb, Cs, Fr - на зовнішньому рівні 1з

ІІA група: Be, Mg та лужноземельні метали Ca, Sr, Ba, Ra - на зовнішньому рівні 2з

ІІІA група: Al, Ga, In, Tl (крім В) - на зовнішньому рівні 3з

ІVA група: Ge, Sn, Pb (крім С, Si) - на зовнішньому рівні 4з, але великий радіус атома

VA група: Sb, Bi (крім N, P, As) - на зовнішньому рівні 5з, але великий радіус атома

VIA група: Po (крім O, S, Se, Te) - на зовнішньому рівні 6з, але великий радіус атома

Побічні підгрупи (на зовнішньому рівні 2з або 1з) - всі метали.

Лантаноїди та актиноїди (на зовнішньому рівні 2з) - всі метали.

Класифікація металів

· Чорні метали мають темно-сірий колір, високу температуру плавлення, високу твердість (крім лужних та лужноземельних):

1. Залізні метали - залізо, кобальт, нікель і близький до них марганець. Co, Ni, Mn використовують як додатки до сплавів Fe.

2. Тугоплавкі метали - молібден, вольфрам.

3. Уранові метали - актиноїди.

4. Рідкоземельні метали - лантаноїди.

5. Лужні та лужноземельні метали.

· Кольорові метали мають характерне забарвлення: червоне, жовте, біле; значну пластичність, малу твердість, низьку температуру плавлення:

1. Легкі метали - берилій, магній, алюміній.

2. Благородні метали - срібло, золото, платинові метали (рутеній, родій, паладій, осмій, іридій, платина) та напівблагородна мідь.

3. Легкоплавкі метали - цинк, кадмій, ртуть, олово, свинець, сурма, вісмут.

Фізичні властивості металів

властивості	приклади
· електропровідність · температура плавлення · твердість · густина · агрегатний стан · пластичність	срібло - найбільш електропровідний метал вольфрам - найбільш тугоплавкий хром - найбільш твердий осмій - найбільш важкий ртуть - рідкий за звичайних умов метал золото - найбільш пластичний

Активність металів (електрохімічний рід напруг)

Кількісною характеристикою активності металів є їх стандартні електродні потенціали, що визначаються як ЕРС (електрорушійна сила) гальванічного елемента, один з електродів якого - це досліджуваний метал, а другий - стандартний водневий електрод, потенціал якого прийнятий за нуль.

Електрод - металічна платівка, занурена у розчин солі цього ж метала.

Електродний потенціал(Е), В - це різниця сумарного позитивного та сумарного негативного зарядів у подвійному електричному шарі.

Абсолютне значення потенціалу окремого електрода визначити неможливо. Тому його вимірюють по відношенню до потенціалу водневого електроду.

Водневий електрод - платинова платівка, на яку струменем подають Н₂ при Р = 1 атм.

Гальванічний елемент - це пристрій, що складається з двох електродів.

Електрорушійна сила (ЕРС) - різниця електродних потенціалів катоду та аноду.

Хімічні властивості металів

· з киснем: 2Ca + O₂ = 2CaO

· з воднем (лужні та лужноземельні): Ca + H₂ = CaH₂

· з неметалами (хлором, сіркою, фосфором, вуглецем): Ca + Cl₂ = CaCl₂ Ca + S = CaS

· з водою: лужні та лужноземельні метали Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂ метали середньої активності Zn + H₂O = ZnO + H₂

· з кислотами (активні метали): Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

· з солями (більш активні витісняють менш активні): Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

· з лугами (амфотерні): Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Добування металів

Невелика кількість металів (неактивних, що стоять в ряду активності після Н) знаходяться у природі у вільному стані і називаються самородними.

Активні метали знаходяться у природі у вигляді сполук: частіше оксиди та сульфіди, а також інші солі - сульфати, карбонати, фосфати.

Руда - це природний мінерал, з якого економічно вигідно добувати метали.

Добування металів з оксидів - відновлення:

· відновлення вугіллям CuO + C = Cu + CO

· відновлення карбон (ІІ) оксидом CuO + CO = Cu + CO₂

· відновлення воднем CuO + H₂ = Cu + H₂O

· відновлення алюмінієм 3CuO + 2Al = 3Cu + Al₂O₃

Добування металів з сульфідів:

1 - випалювання киснем 2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

2 - відновлення одним з відомих способів

Лужні метали

Li, Na, K, Rb, Cs, Fr - ns¹ Ступінь окиснення +1.

Фізичні властивості:

Дуже м'які, можна різати ножем. На повітрі легко окиснюються, тому їх зберігають під шаром гасу.

Na⁺ забарвлює полум'я в жовтий колір.

К⁺ забарвлює полум'я у фіолетовий колір.

Хімічні властивості

4Na + O₂ = 2Na₂O

2Na + H₂ = 2NaH

2Na + Cl₂ = 2NaCl

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

В розчинах кислот та солей лужні метали в першу чергу дуже бурхливо реагують з водою.

Оксиди лужних металів

За характером основні.

Na₂O + H₂O = 2NaOH

Na₂O + 2HCl = 2NaCl + H₂O

Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃

Гідроксиди лужних металів - луги

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

2NaOH + CuSO₄ = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂v

Біологічна роль Na⁺ та К⁺:

· Na⁺ - основний міжклітинний катіон;

К⁺ - основний внутрішньоклітинний катіон;

· підтримують водно-електролітний баланс крові та клітин;

· беруть участь у створенні осмотичного тиску клітин;

· беруть участь у проведенні нервового імпульсу;

· Na⁺ бере участь у затримці води в організмі (1г Na⁺ затримує 25г води);

· К⁺ необхідний для нормальної діяльності серцевого м'язу.

Медичне застосування сполук Na⁺ та К⁺:

· NaCl - 0,9 % розчин (ізотонічний або фізіологічний):

Ш при значних крововтратах внутришньовенно як замісник плазми крові для підтримання осмотичного тиску та об'єму циркулюючої крові;

Ш при втратах рідини організмом внаслідок блювоти, проносу, опіків;

– 5 - 10 % розчин (гіпертонічний) - зовнішньо для промивання гнійних ран.

· NaHCO₃ - питна сода:

Ш при підвищеній кислотності шлунку;

Ш для полоскання носа, рота, промивання очей.

· NaBr, KBr - заспокійливі засоби.

· NaІ, КІ - при недостачі йоду в організмі (ендемічному зобі).

· KCl - при гіпокаліємії внаслідок прийому діуретиків;

- антиаритмічний засіб.

Метали ІІа групи

Be, Mg та лужноземельні метали Ca, Sr, Ba, Ra - ns²

Ступінь окиснення +2.

Фізичні властивості: сріблясто-білі, легкі метали.

Хімічні властивості:

Be - амфотерний метал.

Mg - метал середньої активності.

2Mg + O₂ = 2MgO

Mg + Cl₂ = MgCl₂

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂^

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂^

Mg + CuSO₄ = MgSO₄ + Cu

Са, Ва - властивості, як у лужних металів.

Оксиди металів

BeO - амфотерний MgO, CaO, BaO - основні

Гідроксиди металів

Be(OH)₂ - амфотерний

Mg(OH)₂ - нерозчинний

Ca(OH)₂, Ba(OH)₂ - луги

Якісні реакції на Ca^2+, Mg ²⁺ та Ва²⁺:

Сa²⁺ забарвлює полум'я у цегляно-червоний колір.

Ва²⁺ забарвлює полум'я у жовто-зелений колір.

Mg²⁺ + NH₄⁺ + PO₄^3- > MgNH₄PO₄ v білий осад

Са²⁺ + С₂О₄^2- > СаС₂О₄ v білий осад

Ba²⁺ + SO₄^2- > BaSO₄ v білий осад

Біологічна роль Ca²⁺:

· входить до складу кісток та зубів у вигляді Ca₃(PO₄)₂;

· бере участь у згортанні крові;

· бере участь в роботі м'язів.

Біологічна роль Mg ²⁺:

· активізує діяльність серцевого м'язу;

· знижує рівень холестерину.

Медичне застосування сполук Ca^2+, Mg ²⁺ та Ва²⁺:

· CaCl₂ ? 6Н₂О - протиалергійний та кровоспинний засіб;

· MgSO₄ ? 7Н₂О (гірка сіль)- заспокійливий, протисудомний та проносний засіб.

· BaSO₄ - контрастна речовина при рентгеноскопії шлунку та кишечнику.

Цинк та його сполуки

₃₀ Zn 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s² Ступінь окиснення +2.

Фізичні властивості:

Проста речовина - цинк. Це сріблясто-білий м'який метал, відноситься до важких металів. На поверхні легко утворює оксидну плівку.

Хімічні властивості цинку:

Цинк - амфотерний метал.

· 2Zn + O₂ = 2ZnO

· Zn + S = ZnS

Zn + Cl₂ = ZnCl₂

· Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

· Zn + H₂O = ZnO + H₂ (при нагріванні)

· Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Сполуки Цинку

Мають амфотерний характер.

- білий порошок, нерозчинний у воді.

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O

- біла драглиста речовина, нерозчинна.

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + 2H₂O (при сплавленні)

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] (в розчині)

Zn(OH)₂ = ZnO + H₂O (при нагріванні)

Якісні реакції на Zn²⁺:

· Zn²⁺ + 2OH- > Zn(OH)₂ v білий драглистий осад,

Zn(OH)₂v + 2NaOH > Na₂[Zn(OH)₄] розчиняється в надлишку лугу

· 3Zn²⁺ + 2K₃[Fe(CN)₆] > Zn₃[Fe(CN)₆]₂ v + 6K⁺ коричнево-жовтий осад

· 2Zn²⁺ + K₄[Fe(CN)₆] > Zn₂[Fe(CN)₆] v + 4K⁺ білий осад

Біологічна роль Zn ²⁺:

Zn належить до незамінних мікроелементів організму людини. Входить до складу ферментів, що приймають участь в процесах розмноження, жирового та вуглеводного обмінів. При недостачі Zn в організмі виникає цироз печінки, ураження шкіри та очей.

Медичне застосування сполук Zn²⁺:

...