Файл: Himia_1_novy.doc

Контрольні запитання:

1. Яке місце в періодичній системі елементів займає Фосфор?

2. Наведіть електронну формулу атому Фосфору. Які ступені окиснення для нього характерні?

3. Що таке алотропія? Пояснити на прикладі фосфору.

4. Охарактеризуйте хімічні властивості фосфору.

5. Де використовується фосфор?

6. Яка сіль увториться, якщо 4,48 л аміаку (н.у.) пропустити через 230 г розчину амоній дигідрогенортофосфату з масовою часткою солі 10%. Обчисліть її масу.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 22.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 10, § 83, с. 98-99.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 29.

Тема 2.15. Сполуки Фосфору

План

1. Оксиди фосфору.**

2. Ортофосфатна кислота.**

3. Фосфатні добрива.

1. Фосфор утворює два оксиди P₂O₃ і P₂O_5.

Фосфор (ІІІ) оксид – кристалічна речовина з неприємним запахом, у вузлах кристалічних граток містяться молекули P₄O₆. Кислотний оксид, дуже отруйний, розчиняється у воді:

Фосфор (V) оксид - безбарвна аморфна склоподібна або кристалічна речовина, має молекулярні кристалічні гратки, у вузлах яких перебувають молекули P₄H₁₀

Добувають фосфор (V) оксид спалюванням фосфору:

1) Р₂О₅ як кислотний оксид взаємодіє з лугами та основними оксидами, утворюючи різні фосфати:

2) енергійно сполучається з водою і водяною парою, утворюючи фосфатні кислоти:

під час нагрівання до метафосфатної кислоти приєднується вода й утворюється ортофосфатна кислота:

2. Ортофосфатна кислота - H₃PO₄

Фізичні властивості: тверда безбарвна кристалічна речовина, нелетка, добре розчиняється у воді і змішується з нею у будь-яких співвідношеннях. У твердому і рідкому стані молекули ортофосфатної кислоти об’єднуються за рахунок водневих зв’язків. Цим пояснюється підвищена в’язкість концентрованих розчинів ортофосфатної кислоти.

Хімічні властивості: 1) діє на індикатори;

2) взаємодіє з основними оксидами і основами:

3) взаємодіє з солями:

4) термічний розклад – термоліз:

5) взаємодіє з активними металами, оскільки на відміну від нітратної кислоти, окисні властивості виявляє набагато слабше:

Добувають ортофосфатну кислоту у величезних кількостях у вигляді сиропоподібного розчину (w(Н₃РО₄) = 85%) взаємодією фосфатних мінералів із сульфатною кислотою:

або гідратацією фосфор (V) оксиду:

Застосування:1) для виробництва добрив і кормових добавок;

2) як каталізатор в органічному синтезі;

3) для освітлення цукру;

4) для надання кислуватого смаку безалкогольним напоям.

3. Важливими фосфатними добривами є такі:

Останнім часом широкого розповсюдження набули комплексні добрива, які містять кілька необхідних рослинам елементів:

Амофоси - NH₄H₂PO₄ i (NH₄)₂HPO₄

Амофоска - добриво, що містить N, P, K

Контрольні запитання:

1. Які оксиди утворює Фосфор? Охарактеризуйте їх.

2. Які фізичні властивості ортофосфатної кислоти?

3. Які хімічні властивості ортофосфатної кислоти?

4. Де використовується ортофосфатна кислота та її солі?

5. Наведіть приклади фосфатних добрив.

6. Які солі утворяться при взаємодії ортофосфатної кислоти масою 9,8 г з натрій гідроксидом масою 5 г. Визначте масу кожного з них.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 29-31.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 9, §§ 84-85, с. 99-100.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 29.

Тема 2.16. Карбон. Вуглець.

План

1. Загальна характеристика елементів ІV-А групи.

2. Карбон.

3. Алотропні модифікації Карбону.*

4. Хімічні властивості вуглецю.**

5. Застосування.

1. Елементи IV-A групи – це р-елементи. Конфігурація зовнішнього рівня - ns²np². У групі зі зростанням протонного числа елемента спостерігається зміна властивостей від неметалічних до металічних.

Сполуки Карбону та Силіцію з Гідрогеном на відміну від сполук з Гідрогеном елементів V – VІІ груп, не виявляють ні кислотних, ні основних властивостей, що пояснюється низькою полярністю зв’язків С – Н та Si – H унаслідок близьких електронегативностей атомів і неполярності молекул СН₄ і SiH₄.

Оксиди Карбону і Силіцію в ступенях окиснення +4 є кислотними, а оксиди Стануму і Плюмбуму – амфотерними.

2. Будова атома:

Електронна конфігурація атома: 1s²2s²2p²

В атомі Карбону, на відміну від усіх інших елементів, число валентних електронів дорівнює числу валентних орбіталей. Це одна з основних причин значної стійкості зв’язку С – С і виключної здатності Карбону до утворення гомоланцюгів.

Можливі ступені окиснення Карбону:

Ізотопи: ¹²С, ¹³С, ¹⁴С (радіоактивний)

Поширення у природі: вільний Карбон трапляється в природі у вигляді таких алотропних модифікацій, як алмаз, графіт, карбін, фулерен; у вигляді природних карбонатів (вапняки і доломіти), горючих копалин – антрациту, кам’яного та бурого вугілля, горючих сланців, нафти, торфу, природних горючих газів та ін. У атмосфері та гідросфері Карбон є у вигляді карбон (IV) оксиду. Карбон входить до складу всіх живих організмів.

3. Відомо декілька алотропних модифікацій Карбону – алмаз, графіт, карбін, фулерен. Це тверді речовини з атомними кристалічними гратками, які різняться будовою кристалів і фізичними властивостями.

Алмаз – тугоплавка кристалічна речовина, хімічно малоактивна, діелектрик. Зустрічаються кристали безбарвні й забарвлені, прозорі і непрозорі. У кристалі алмазу кожний атом Карбону з’єднується міцними ковалентними зв’язками з чотирма сусідніми атомами. Така будова забезпечує виключну твердість алмазу.

Графіт – кристалічна речовина, жирна на дотик, хімічно дуже стійка, тугоплавка (t_пл=3800^OC), сірого або чорного кольору з металічним блиском. Структура шарувата. Атоми Карбону розміщуються шарами із шестичленних кілець. У межах шару кожний атом Карбону утворює три хімічні зв’язки з трьома сусідніми атомами. За рахунок четвертих електронів зовнішнього шару виникає загальна система делокалізованого хімічного зв’язку. Саме цим і визначається електрична провідність графіту, його колір і блиск. Шари атомів Карбону об’єднуються в кристали силами міжмолекулярної взаємодії.

Карбін – речовина чорного кольору, хімічно інертна, виявляє властивості напівпровідника. Має ланцюгову будову молекул, де атоми Карбону зв’язані між собою одинарними і потрійними зв’язками, що чергуються: –С≡С–С≡С–, то лише подвійними: =С=С=С=

Фулерен С₆₀ і С₇₀ – нова молекулярна форма існування Карбону в природі. Це дрібнокристалічні речовини, молекули яких являють собою порожні сфери (С₆₀ за формою нагадує футбольний м’яч, а С₇₀ – диньоподібний м’яч для регбі). Їх поверхня утворена п’яти- і шестикутниками з атомів Карбону. Виявляють властивості напівпровідників.

Існують ще так звані вуглецеві матеріали (раніше їх називали „аморфний вуглець”). До них належать кокс, деревне вугілля, сажа. Вони не є самостійними алотропними формами Карбону, оскільки вони мають таку кристалічну структуру як графіт, але кристали розміщені безладно.

4. Вуглець виявляє невисоку хімічну активність (більшість реакцій за його участю відбувається лише за високої температури).