Sastav materije uzrokuje raznolikost supstanci. Jedan od razloga za raznolikost organskih supstanci. Šta pokazuje molekularna formula CH4?

Slajd 7

Početkom 20. veka u skladištu vojne opreme u Sankt Peterburgu odigrala se skandalozna priča: tokom revizije, na užas intendanta, ispostavilo se da su nestala limena dugmad za vojničke uniforme, a kutije u kojima su bile pohranjene bile su do vrha ispunjene sivim prahom. I iako je u skladištu bilo strašno hladno, nesretnom intendantu je postalo vruće. Ipak: on će, naravno, biti osumnjičen za krađu, a to ne obećava ništa osim teškog rada. Jadnika je spasio zaključak hemijske laboratorije, u koju su revizori poslali sadržaj kutija: „Supstanca koju ste poslali na analizu je nesumnjivo kalaj. Očigledno se u ovom slučaju dogodio fenomen poznat u hemiji pod nazivom "kalajna kuga". ?

Slajd 8

"Limena kuga"

Bijeli kalaj je stabilan na t0 >130S Sivi kalaj je stabilan na t0

Slajd 9

Alotropija je sposobnost atoma jednog hemijskog elementa da formiraju nekoliko jednostavnih supstanci. Alotropske modifikacije su jednostavne tvari formirane od atoma istog kemijskog elementa.

Slajd 10

Alotropske modifikacije kiseonika

O2 - kiseonik je bezbojni gas; nema miris; slabo rastvorljiv u vodi; tačka ključanja -182,9 C. O3 - ozon ("mirisni") plin blijedo ljubičaste boje; ima oštar miris; rastvara se 10 puta bolje od kiseonika; tačka ključanja -111,9 C; najbaktericidniji.

slajd 11

Alotropske modifikacije ugljika

Graphite Diamond Soft Ima sivu boju Niskog metalnog sjaja Električno provodljiv Ostavlja trag na papiru. Tvrdo Bezbojno Reže staklo Prelama svjetlost Dielektrik

slajd 12

Fuleren Karbin Grafen Tvrđi i jači od dijamanta, ali se proteže na četvrtini svoje dužine poput gume. Grafen ne propušta plinove i tekućine, provodi toplinu i električnu energiju bolje od bakra. Fino zrnati crni prah (gustina 1,9-2 g/cm³), poluprovodnik.

slajd 13

Rombični sumpor je vrsta oktaedra sa odsečenim uglovima. Svijetlo žuti prah. Monoklinski sumpor - u obliku igličastih kristala žute boje. Plastični sumpor je gumena masa tamno žute boje. Može se nabaviti u obliku niti.

Slajd 14

Alotropske modifikacije fosfora

P (crveni fosfor) (bijeli fosfor) P4 Bez mirisa, ne svijetli u mraku, nije otrovan! Miriše na beli luk, svetli u mraku, otrovan!

Slajd 15

C4H8

Pred vama je slika nepoznatog umjetnika. Onaj ko ponudi najviše izomera moći će da ga kupi. Početna cijena - 2 izomera.

slajd 16

CH2 \u003d CH - CH2 - CH3 CH2 \u003d C - CH3 Buten-1CH3 2-metilpropen-1 (metilpropen) Buten-2 CH3 CH \u003d CH-CH3 C \u003d C C \u003d C CH3 CH3 CH3 CH3 H H H H H Cis - buten - 2 Trans - buten - 2 H2C CH2 H2C CH2 Ciklobutan H2C CH CH3 CH2 metilciklopropan

Supstanca u hemiji je fizička supstanca sa specifičnim hemijskim sastavom. U filozofskom rječniku Grigorija Teplova iz 1751. latinski izraz Substantia je preveden kao supstanca.U modernoj fizici materija se obično shvata kao vrsta materije koja se sastoji od fermiona ili sadrži fermione zajedno sa bozonima; ima masu mirovanja, za razliku od nekih vrsta polja, kao što su elektromagnetna. Obično (pri relativno niskim temperaturama i gustoćama) supstanca se sastoji od čestica, među kojima se najčešće susreću elektroni, protoni i neutroni. Posljednja dva tvore atomska jezgra, a sve zajedno - atome (atomsku supstancu), od kojih - molekule, kristale, itd. Pod određenim uvjetima, kao na primjer u neutronskim zvijezdama, mogu postojati sasvim neobične vrste materije. Supstanca u biologiji je materija koja formira tkiva organizama, koja je dio organela ćelija. Neorganske supstance - hemijska supstanca, hemijsko jedinjenje koje nije organsko, odnosno ne sadrži ugljenik: soli, kiseline, baze, okside. Sva neorganska jedinjenja dijele se u dvije velike grupe: Jednostavne supstance – sastoje se od atoma jednog elementa; Složene supstance - sastoje se od atoma dva ili više elemenata.Proste supstance se po hemijskim svojstvima dele na: metale (Li, Na, K, Mg, Ca itd.) nemetale (F2, Cl2, O2, S, P, itd.) ; amfoterne jednostavne supstance (Zn, Al, Fe, Mn, itd.); plemeniti gasovi (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) Prema svojim hemijskim svojstvima složene supstance se dele na: okside: bazične okside (CaO, Na2O i dr.); kiseli oksidi (CO2, SO3, itd.); amfoterni oksidi (ZnO, Al2O3, itd.); dvostruki oksidi (Fe3O4, itd.); oksidi koji ne stvaraju soli (CO, NO, itd.); Hidroksidi; baze (NaOH, Ca(OH)2, itd.); kiseline (H2SO4, HNO3, itd.); mphoterni hidroksidi (Zn(OH)2, Al(OH)3, itd.); soli: srednje soli (Na2SO4, Ca3(PO4)2, itd.); kisele soli (NaHSO3, CaHPO4, itd.); bazične soli (Cu2CO3(OH)2, itd.); dvostruke i/ili kompleksne soli (CaMg(CO3)2, K3, KFeIII, itd.); binarna jedinjenja: kiseline bez kiseonika (HCl, H2S, itd.) soli bez kiseonika (NaCl, CaF2, itd.); druga binarna jedinjenja (AlH3, CaC2, CS2, itd.).Organ. supstance - klasa hemijskih jedinjenja koja sadrže ugljenik (isključujući karbide, ugljenu kiselinu, karbonate, ugljen-okside i cijanide): amini, ketoni i aldehidi, nitrili, organsko-sumporna jedinjenja, alkoholi, ugljovodonici, eteri i estri, aminokiseline organska jedinjenja biološkog porijekla – proteini, lipidi, ugljikohidrati, nukleinske kiseline – sadrže, osim ugljika, uglavnom vodonik, dušik, kisik, sumpor i fosfor. Zato "klasična" organska jedinjenja sadrže prvenstveno vodik, kiseonik, dušik i sumpor - uprkos činjenici da elementi koji čine organska jedinjenja, pored ugljika, mogu biti gotovo svaki element. Jedinjenja ugljika sa drugim elementima čine poseban klasa organskih jedinjenja - organoelementna jedinjenja. Organometalna jedinjenja sadrže vezu metal-ugljik i čine opsežnu podklasu jedinjenja organskih elemenata. Postoji nekoliko važnih svojstava koja izdvajaju organska jedinjenja u zasebnu, za razliku od bilo čega drugog, klasu hemijskih jedinjenja. Različita topologija formiranja veza između atoma koji formiraju organska jedinjenja (prvenstveno atoma ugljika) dovodi do pojave izomera - spojeva koji imaju isti sastav i molekulsku masu, ali imaju različita fizičko-hemijska svojstva. Ovaj fenomen se naziva izomerizam. Fenomen homologije je postojanje niza organskih spojeva u kojima se formula bilo koja dva susjeda niza (homologa) razlikuje za istu grupu - homološku razliku CH2. Brojna fizikalno-hemijska svojstva, u prvoj aproksimaciji, se simbatički mijenjaju u toku homolognog niza. Ovo važno svojstvo se koristi u nauci o materijalima kada se traže supstance sa unapred određenim svojstvima.

2Priprema alkohola iz zasićenih i nezasićenih ugljovodonika. Industrijska sinteza metanola.

3. Eksperiment Realizacija transformacija: sol - nerastvorljiva baza - metalni oksid.

Sumporna kiselina reaguje sa bakar(II) oksidom kada se zagrije. Cu 2+ joni prelaze u rastvor i daju mu plavu boju.

CuO + H 2 SO 4 \u003d SuSO 4 (sol bakar sulfata) + H 2 O,

CuO + 2H + = Su 2+ + H 2 O.

Filtratu se dodaje alkalna otopina, uočava se plavi talog:

CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 (nerastvorljivi bakreni oksid) + Na 2 SO 4,

Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2.

kada se plavi talog bakrovog (II) hidroksida zagrije, nastaje crna tvar - to je bakrov (II) oksid i voda:
Cu(OH)2 = CuO + H2O

1. Viši hemijski elementi koji sadrže kiseonik trećeg perioda, njihov sastav i uporedne karakteristike svojstava.

Fosfor stvara brojne kiseline koje sadrže kiseonik (oksokiseline). Neki od njih su monomerni. na primjer, fosfinske, fosforne i fosforne(V) (ortofosforne) kiseline. Fosforne kiseline mogu biti jednobazne (jednoprotonske) ili polibazne (multiprotonske). Osim toga, fosfor također formira polimerne oksokiseline. Takve kiseline mogu imati acikličnu ili cikličnu strukturu. Na primjer, difosforna(V) (pirofosforna) kiselina je dimerna fosforna oksokiselina.

Najvažnija od svih ovih kiselina je fosforna(V) kiselina (drugo ime joj je ortofosforna kiselina). U normalnim uslovima, to je bijela kristalna supstanca koja se rastapa kada upija vlagu iz zraka. Njegov 85% vodeni rastvor naziva se "sirup fosforne kiseline". Fosforna(V) kiselina je slaba trobazna kiselina:

Klor stvara nekoliko kiselina koje sadrže kisik. Što je viši stepen oksidacije klora u ovim kiselinama, to je veća njihova termička stabilnost i jačina kiseline:

HOCl< НСlO2 < НСlO3 < НClO4

HClO3 i HClO4 su jake kiseline, a HClO4 je jedna od najjačih među svim poznatim kiselinama. Preostale dvije kiseline samo djelomično disociraju u vodi i postoje u vodenom rastvoru pretežno u molekularnom obliku. Među kiselinama hlora koje sadrže kiseonik, samo se HclO4 može izolovati u slobodnom obliku. Ostale kiseline postoje samo u rastvoru.

Oksidirajuća sposobnost kiselina klora koje sadrže kisik opada s povećanjem njegovog oksidacijskog stanja:

HOCl i HClO2 su posebno dobri oksidanti. Na primjer, kiseli rastvor HOCl:

1) oksidira ione gvožđa (II) u ione gvožđa (III):

2) razlaže se na sunčevoj svetlosti da bi formirao kiseonik:

3) kada se zagrije na približno 75 ° C, nesrazmjerno se pretvara u kloridne ione i kloratne (V) ione:

Preostale kiseline koje sadrže više kiseline elemenata trećeg perioda (H3AlO3, H2SiO3) su slabije od fosforne kiseline. Sumporna kiselina (H2SO4) je manje jaka od perhlorne (VII) kiseline, ali jača od fosforne kiseline. Općenito, s povećanjem oksidacijskog stanja elementa koji tvori kiselinu, jačina same kiseline se povećava:

H3AlO3< H2SiO3 < H3PO4 < H2SO4 < НСlO4

2. Opšte karakteristike makromolekularnih jedinjenja: sastav, struktura, reakcije koje su u osnovi njihove proizvodnje (npr. polietilen ili sintetička guma).

3. 3 a da cha. Izračunavanje mase polazne supstance, ako je poznat praktični prinos proizvoda i naznačen njegov maseni udio (u procentima) od teorijski mogućeg prinosa.

Zadatak. Odrediti masu magnezijum karbonata koji je reagovao sa hlorovodoničnom kiselinom ako je dobijeno 8,96 litara ugljen monoksida (IV), što je 80% teoretski mogućeg prinosa.

Ulaznica broj 25.

Opšte metode za dobijanje metala. Praktični značaj elektrolize na primjeru soli anoksičnih kiselina.

Metali se u prirodi nalaze uglavnom u obliku jedinjenja. U prirodi se u slobodnom stanju nalaze samo metali niske hemijske aktivnosti (plemeniti metali) (platina, zlato, bakar, srebro, živa). Od strukturalnih metala, samo se gvožđe, aluminijum i magnezijum nalaze u prirodi u obliku jedinjenja u dovoljnim količinama. Formiraju moćna ležišta ležišta relativno bogatih ruda. To olakšava njihovu berbu u velikim razmjerima.

Budući da su metali u spojevima u oksidiranom stanju (imaju pozitivno oksidacijsko stanje), njihovo dovođenje u slobodno stanje se svodi na proces redukcije:

Ovaj proces se može izvesti hemijski ili elektrohemijski.

U hemijskoj redukciji se kao redukcioni agens najčešće koriste ugljen ili ugljen monoksid (II), kao i vodonik, aktivni metali i silicijum. Uz pomoć ugljičnog monoksida (II) dobija se željezo (u visokoj peći), mnogi obojeni metali (kositar, olovo, cink itd.):

Redukcija vodika se koristi, na primjer, za proizvodnju volframa iz volfram(VI) oksida:

Upotreba vodika kao redukcionog sredstva osigurava najveću čistoću rezultirajućeg metala. Vodik se koristi za proizvodnju vrlo čistog željeza, bakra, nikla i drugih metala.

Metoda dobijanja metala, u kojoj se metali koriste kao redukciono sredstvo, naziva se metalotermni. U ovoj metodi se aktivni metali koriste kao redukciono sredstvo. Primjeri metalotermnih reakcija:

aluminotermija:

magnezijumtermija:

Metalno-termičke eksperimente za dobijanje metala prvi je izveo ruski naučnik N. N. Beketov u 19. veku.

Metali se najčešće dobijaju redukcijom njihovih oksida, koji se zauzvrat izoluju iz odgovarajuće prirodne rude. Ako su izvorna ruda sulfidni minerali, onda su potonji podvrgnuti oksidativnom prženju, na primjer:

Elektrohemijska proizvodnja metala vrši se tokom elektrolize taline odgovarajućih jedinjenja. Na taj način se dobijaju najaktivniji metali, alkalni i zemnoalkalni metali, aluminijum i magnezijum.

Elektrohemijska redukcija se takođe koristi za rafiniranje(prečišćavanje) "sirovih" metala (bakar, nikl, cink, itd.) dobijenih drugim metodama. U elektrolitičkoj rafinaciji kao anoda se koristi "grubi" (s nečistoćama) metal, a kao elektrolit se koristi otopina spojeva ovog metala.

Metode za dobijanje metala, koje se izvode na visokim temperaturama, nazivaju se pirometalurški(na grčkom pyr - vatra). Mnoge od ovih metoda poznate su od davnina. Na prijelazu XIX-XX vijeka. početi da se razvija hidrometalurški metode dobijanja metala (na grčkom hydor-voda). Ovim metodama komponente rude se prenose u vodeni rastvor, a zatim se metal izoluje elektrolitičkom ili hemijskom redukcijom. Zato nabavite, na primjer, bakar. Ruda bakra koja sadrži bakar (II) oksid CuO tretira se razrijeđenom sumpornom kiselinom:

Da bi se smanjio bakar, rezultirajuća otopina bakar (II) sulfata se ili podvrgava elektrolizi, ili se otopina tretira željeznim prahom.

Hidrometalurška metoda ima veliku budućnost, jer omogućava dobijanje proizvoda bez vađenja rude iz zemlje.

2. Vrste sintetičkih guma, njihova svojstva i primjena.

3. Iskustvo.Dobijanje imenovane gasovite supstance i provođenje reakcija koje karakterišu njena svojstva; (ugljen-dioksid)

CO2 je tipičan kiseli oksid: reaguje sa alkalijama (na primer, izaziva zamućenje vapnene vode), sa bazičnim oksidima i sa vodom.

Ugljični dioksid se dobiva djelovanjem na soli ugljične kiseline - karbonate s otopinama klorovodične, dušične, pa čak i octene kiseline. U laboratoriju se ugljični dioksid proizvodi djelovanjem klorovodične kiseline na kredu ili mramor:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H20 + CO2 to je ugljični dioksid

U industriji se spaljivanjem krečnjaka dobivaju velike količine ugljičnog dioksida:

CaCO3 = CaO + CO2

Hemijske reakcije s ugljičnim dioksidom

Kada se ugljični monoksid (IV) otopi u vodi, nastaje ugljična kiselina H2CO3, koja je vrlo nestabilna i lako se razlaže na svoje izvorne komponente - ugljični dioksid i vodu:

CO2 + H20 -> H2CO3

Ne gori i ne podržava sagorevanje (Sl. 44) i stoga se koristi za gašenje požara. Međutim, magnezij nastavlja sagorijevati u ugljičnom dioksidu stvarajući oksid i oslobađajući ugljik kao čađ.