Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС §51

Живые организмы в биологии делятся на царства. Основные царства:

– Бактерии (прокариоты),

– Растения,

– Грибы,

– Животные,

– Протисты (одноклеточные эукариоты).

Такая классификация помогает учёным систематизировать огромное разнообразие живых существ по строению клеток, способу питания, движению, размножению и другим признакам.

Гидроксиды делятся на следующие группы:

– Растворимые основания (щёлочи) — гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (например, NaOH, KOH, Ba(OH)₂).

– Нерастворимые основания — гидроксиды, нерастворимые в воде (например, Fe(OH)₃, Cu(OH)₂).

– Амфотерные гидроксиды — вещества, проявляющие свойства как оснований, так и кислот (например, Al(OH)₃, Zn(OH)₂).

Кислоты можно классифицировать по нескольким признакам:

1. По составу:

– Бескислородные (например, HCl, HBr),

– Кислородсодержащие (например, H₂SO₄, HNO₃).

2. По основности (числу атомов водорода):

– Одноосновные (HCl, HNO₃),

– Двухосновные (H₂SO₄),

– Трёхосновные (H₃PO₄).

3. По степени диссоциации (силе):

– Сильные кислоты (HCl, HNO₃, H₂SO₄),

– Слабые кислоты (H₂CO₃, H₃PO₄, HF).

Эта классификация помогает понять, как кислоты взаимодействуют с другими веществами и в каких условиях.

Классификация — это упорядочение объектов (в данном случае химических веществ или элементов) по определённым признакам в группы. В химии классификация помогает систематизировать знания, объединять вещества с похожими свойствами, упрощать их изучение и предсказание реакций. Например, элементы классифицируют на металлы и неметаллы, а соединения — на оксиды, основания, кислоты и соли. Такая система помогает лучше понимать взаимосвязи между веществами.

Металлы можно определить по ряду характерных признаков. Физические свойства металлов включают:

• металлический блеск,

• ковкость и пластичность,

• хорошую теплопроводность и электропроводность,

• твёрдое агрегатное состояние (исключение — ртуть, которая жидкая).

Химические признаки:

• металлы образуют основные или амфотерные оксиды (например, CaO, Al₂O₃),

• вступают в реакции с кислотами с выделением водорода (например, Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑),

• образуют основания (гидроксиды) при взаимодействии с водой или кислотами.

Если вещество обладает этими признаками, его относят к металлам.

Оксиды и гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов обладают ярко выраженными основными свойствами. Они легко реагируют с кислотами, а оксиды — также с водой.

1. Реакция оксида натрия с водой: (Na₂O + H₂O → 2NaOH)

2. Реакция гидроксида натрия с кислотой: (2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O)

3. Реакция оксида кальция с водой: (CaO + H₂O → Ca(OH)₂)

4. Реакция гидроксида кальция с соляной кислотой: (Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O)

Таким образом, щелочные и щелочноземельные элементы образуют сильные основания и проявляют ярко выраженные основные свойства.

Химические элементы можно распределить по группам, потому что элементы одной группы имеют сходные химические свойства. Например, щелочные металлы (Li, Na, K) при взаимодействии с водой образуют щёлочи и водород:

(2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑)

Также все галогены (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) реагируют с водородом с образованием летучих кислот:

(H₂ + Cl₂ → 2HCl)

Эти реакции подтверждают, что элементы, объединённые в группы (щелочные металлы, галогены), имеют сходные свойства, поэтому классификация по группам оправдана.

1) Галлий (Ga) и алюминий (Al)

Оксиды:

Ga₂O₃ — оксид галлия

Al₂O₃ — оксид алюминия

Гидроксиды:

Ga(OH)₃ — гидроксид галлия

Al(OH)₃ — гидроксид алюминия

Соли:

GaCl₃ — хлорид галлия

AlCl₃ — хлорид алюминия

Уравнение реакции для алюминия:

(Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O) — оксид реагирует с кислотой

2) Селен (Se) и сера (S)

Оксиды:

SeO₂ — оксид селена

SO₂ — оксид серы

Кислоты:

H₂SeO₃ — селенистая кислота

H₂SO₃ — сернистая кислота

Соли:

Na₂SeO₃ — селенит натрия

Na₂SO₃ — сульфит натрия

Уравнение реакции для селена:

(SeO₂ + 2NaOH → Na₂SeO₃ + H₂O) — кислотный оксид реагирует со щёлочью

Это подтверждает, что Ga и Al, а также Se и S входят в одни группы и проявляют сходные свойства, что позволяет их классифицировать как элементы одного семейства.

Жидкий натрий чрезвычайно реакционноспособен. Он интенсивно реагирует с водой с выделением большого количества тепла и водорода:

(2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑)

Если в реакторе произойдёт утечка натрия и он вступит в контакт с водой (например, из-за повреждения системы охлаждения), может произойти взрыв или пожар. Также при взаимодействии с воздухом натрий воспламеняется. Это делает его опасным для окружающей среды: может начаться пожар, произойти выброс радиоактивных веществ, если речь идёт о реакторе. Поэтому использование натрия требует строгого контроля и герметичности оборудования.

1. твёрдость

2. ковкость

3. металлический блеск

4. газообразное состояние при нормальных условиях

Ответ: Правильный ответ — 4).

Металлы при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии (исключение — ртуть), обладают ковкостью, пластичностью, теплопроводностью и характерным металлическим блеском. Газообразное состояние — это не металлическое свойство.

1. Li, Ba, Na, K

2. Li, Na, K, Rb

3. K, Ca, Ba, Rb

4. Li, Na, Sr, Ca

Ответ: Правильный ответ — 2).

Щелочные металлы — это элементы первой группы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

Вариант 2 содержит только элементы этой группы.

1. R₂O → В. CaO

2. RO → Б. K₂O

3. RO₂ → А. SO₃

4. RО₃ → Г. SiO₂

1. R₂O — это формула высшего оксида для элементов с валентностью I (щелочные металлы), соответствует K₂O → Б

2. RO — формула для элементов с валентностью II, соответствует CaO → В

3. RO₂ — формула для элементов с валентностью IV, соответствует SiO₂ → Г

4. RO₃ — формула для элементов с валентностью VI, соответствует SO₃ → А

Правильная последовательность: 1 — Б

2 — В

3 — Г

4 — А

В конце XIX века учёные сделали одно из самых загадочных и значительных открытий в химии — были открыты новые, ранее неизвестные газы, которые не вступали в химические реакции. Эти элементы были названы благородными газами за свою «химическую инертность». Первые из них — аргон и гелий — стали настоящей сенсацией научного мира.

Аргон был открыт в 1894 году английскими учёными лордом Рэлеем (Уильямом Рамзи) и физиком Уильямом Рамзаем. Исследователи обратили внимание на странное несоответствие между плотностью азота, полученного из воздуха, и плотностью азота, выделенного из химических соединений. При более точных измерениях оказалось, что воздух содержит какой-то посторонний компонент, увеличивающий массу газа.

Учёные начали систематические опыты по удалению всех известных газов из воздуха — кислорода, углекислого газа, водяного пара и азота. Однако после всех очисток в газовой смеси всё равно оставалось вещество, которое не вступало ни в какие реакции и не имело запаха, цвета и вкуса. Этот новый газ был назван «аргоном», от греческого слова argos, что означает «ленивый», подчеркивая его химическую инертность. Аргон стал первым открытым благородным газом.

Гелий был впервые обнаружен не на Земле, а на Солнце. В 1868 году французский астроном Жюль Янссен и английский астроном Норман Локьер, наблюдая солнечное затмение, исследовали солнечный спектр и заметили в нём яркую жёлтую линию, которая не соответствовала никакому известному элементу. Локьер предположил, что это сигнал о существовании нового элемента, и дал ему имя гелий (от греческого helios — «солнце»).

Однако гелий долгое время оставался «солнечным» элементом, пока в 1895 году английский химик Уильям Рамзай не получил его на Земле. Он нагревал минерал клевеит (разновидность урановой руды) и заметил выделение неизвестного газа, который не реагировал ни с чем. Проведённый спектральный анализ подтвердил: это был именно гелий, ранее замеченный только в спектре Солнца.

Открытие аргона и гелия стало началом новой главы в химии. Вскоре были открыты и другие благородные газы: неон, криптон, ксенон и радон. Все они заняли особое место в Периодической системе элементов Менделеева — в нулевой группе (в современных таблицах — в 18-й группе). Эти элементы отличаются чрезвычайно низкой химической активностью, потому что их внешняя электронная оболочка полностью заполнена.

Гелий и аргон нашли широкое применение в промышленности, науке и медицине. Гелий используется в охлаждении сверхпроводников, дыхательных смесях для аквалангистов, а также в астрономии и криофизике. Аргон применяется для создания инертной среды при сварке, в производстве ламп и в других технологических процессах.

Таким образом, открытия гелия и аргона не только углубили наше понимание строения материи, но и стали основой для изучения целой группы элементов, сыгравших важную роль в развитии химии и физики.