Оксиди неметалічних елементів, їх вміст в атмосфері
Завдання 1
Пройти тест на повторення властивостей основних класів неорганічних сполук.
https://onlinetestpad.com/ua/test/152984-kh%D1%96m%D1%96ya-8-klas-osnovn%D1%96-klasi-neorgan%D1%96chnikh-spoluk
Сьогодні ми розглянемо
сполуки – оксиди неметалів. Серед них є сполуки без яких неможливе життя на цій
планеті – вода, а також ті, які можуть знищити нашу планету, утворюючи кислотні
дощі та спричиняючи парниковий ефект. У всіх без винятку
оксидах сполучені з оксигеном атоми неметалічних елементів (позначаємо неМе)
мають позитивний ступінь окиснення. Залежно від валентності, а отже, і ступеня
окиснення, один і той самий неметалічний елемент здатний утворювати оксиди
різного кількісного складу. Кислотні властивості вищих оксидів неметалічних
елементів у кожному періоді посилюються зліва направо. Існує ще одна
закономірність: чим вища валентність неметалічного елемента в оксиді, тим
більшою мірою виражені кислотні властивості в оксиду і відповідної кислоти
Завдання для студентів
На підставі будови атомів Нітрогену й Фосфору, Сульфуру й Карбону зробіть припущення щодо того, оксиди з яким ступенем окиснення вони можуть утворювати.
N 2 O
|
НІ
|
N2O3____ _ _ _
|
НІ 2
|
N2O5____ _ _ _
|
SO2_ _
|
SO3_ _
|
CO
|
CO2_ _
|
P 2 O 5
|
Оксиди неметалічних
елементів
Періоди
|
Групи
|
||
IV
|
V
|
МИ
|
|
2
|
C
ЩО, ЩО 2
|
Н
N2O , NO , N2O3 , NO2N2O5 _ _ _ _ _
|
|
3
|
І
SiO2_ _
|
П
P 2 O 3 , P 2 O 5
|
С
SO2 , SO3_ _
|
2. Назвіть ці оксиди за сучасною номенклатурою
Майже всі оксиди неметалічних елементів складаються
з молекул. У них ковалентні зв’язки між атомами є полярними, а самі молекули
можуть бути полярними і неполярними.
Агрегатний
стан
|
Газоподібний
|
Рідкий
|
Твердий
|
CO, CO 2 , SO 2
|
H2O , SO3_ _
|
SiO2 , P2O5 __ _ _
|
3. Хімічні властивості
оксидів неметалів
Солетворні оксиди неметалічних елементів
належать до кислотних оксидів.
Кислотний характер
оксидів неметалів.
Хімічні властивості у загальному вигляді
можна описати так:
Кислотний оксид
+ вода = кислота
Кислотний оксид +
основа= сіль + вода
Кислотний оксид +
основний оксид = сіль .
Перевір себе. Робота з онлайн-опитувальником
Складіть порівняльну характеристику кислотних оксидів, дані запишіть у
таблицю.
Ознаки для
порівняння
|
CO
|
SO 2
|
SO2_ _
|
SO3_ _
|
НІ
|
НІ 2
|
||
Назва
оксидів
|
||||||||
Формула
оксидів
|
||||||||
Фізичні
властивості
|
||||||||
Характер
оксидів
|
||||||||
Хімічні
властивості
|
||||||||
Формула
гідрату оксиду
|
||||||||
Фізіологічна
дія
|
||||||||
Вплив на
довкілля
|
||||||||
Застосування
|
||||||||
Для відповіді використовувати медіа
текст. Картка №1. Сульфур (ІV) оксид, сульфур діоксид, сірчистий газ
SO2 _
|
|
Сульфур
(ІY) оксид, сульфур діоксид, сірчистий газ.
|
|
Фізичні
властивості
|
Безбарвний
газ із різким задушливим запахом, легко розчиняється у воді. Під час
охолодження до -10оС зріджується у безбарвну рідину, а при -73оС
кристалізується.
|
Хімічні
властивості
|
При
взаємодії з лугами утворюється сіль та вода.
|
Фізіологічна дія
|
Токсичний. Невелика концентрація його у повітрі викликає
подразнення слизових оболонок дихальних шляхів і очей. Тривала дія навіть
малих концентрацій призводить до виникнення бронхіту, гастриту та ін.,
викликає загальне ослаблення організму. Знебарвлює багато органічних
барвників.
|
Вплив на навколишнє середовище
|
Один із основних забруднювачів повітря. Потрапляючи
у повітря в результаті спалювання палива, утворення димових газів під час
виплавляння металів, роботи автомобільного транспорту (вихлопні гази).
|
Добування
|
1. Горіння сірки: S + O2 = SO2.
2. Взаємодією сульфітів з кислотами Meх(SO3)у + HхR → MeхRу + SO2 + H2O. 3. Розклад сульфітної кислоти H2SO3 → H2O + SO2. 4. При взаємодії малоактивних металів з концентрованою сульфатною кислотою |
Застосування
|
Добування H2SO4, білення
соломи, вовни, шовку. Обкурювання овочесховищ (вбиває плісняві гриби), плодів
і фруктів, щоб запобігти загниванню.
|
Картка 2. Сульфур
(VІ) оксид, сірчаний ангідрид, сульфур триоксид
https://disted.edu.vn.ua/courses/learn/10661
SO3
– Сульфур (YІ) оксид, сірчаний ангідрид, сульфур триоксид
|
|
Фізичні
властивості
|
Безбарвна
рідина, яка за температури, нижчої від -170оС кристалізується,
перетворюючись на довгі шовковисті кристали, сильно поглинає вологу.
|
Хімічні
властивості
|
Під час
взаємодії з лугами утворюється сіль та вода. При високих температурах стає
нестійким і розкладається
2SO3 = O2 + 2SO2. |
Фізіологічна дія
|
Токсичний, викликає подразнення слизових оболонок
дихальних шляхів. При потраплянні на шкіру викликає тяжкі опіки. Енергійно
руйнує органічні сполуки.
|
Вплив на навколишнє середовище
|
На повітрі димить, вбирає вологу з повітря,
утворюючи білий туман, що складається з найдрібніших краплинок сульфатної
кислоти. Так з’являються «кислотні дощі» шкідливі для всього живого, для
будівель, навколишнього середовища. В повітрі SO3 може
утворюватися в результаті окиснення SO2.
|
Добування
|
Утворюється при окиснені сірчистого газу:
2SO2 + O2 = 2SO3. |
Застосування
|
Добування H2SO4, як
водовбирний засіб.
|
Картка №3. NO — Нітроген
(II) оксид, монооксид.
NO нітроген
(II) оксид,
монооксид |
|
Фізичні
властивості
|
Безбарвний
газ, погано розчинний у воді, без запаху, несолетворний. При низькій
температурі зріджується і кипить при-151,80С, а при -163,70С
переходить у твердий стан.
|
Поширення
у природі
|
Утворюється
в повітрі при взаємодії азоту з киснем під час грозових розрядів: N2 +
O2 = 2NO.
На повітрі легко окиснюється, перетворюючись на бурий газ NO2: 2NО + O2 = 2NO2. |
Взаємодія
з водою
|
З водою не
взаємодіє.
Малоактивний. |
Взаємодія
з лугами
|
Не
взаємодіє.
|
Взаємодія
з іншими речовинами
|
2NО + SO 2 → N 2 O + SO 3
2NО + 2Mg → 2MgO + N 2 2NО + O 2 → 2NO 2 2NО + Cl 2 → 2NOCl |
Добування
в лабораторії і промисловості
|
При
взаємодії міді з розбавленою нітратною кислотою, окисненням амоніаку, азоту:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O; 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O N2 + O2 → 2NO |
Картка 4. NO2 — нітроген
(IV) оксид, діоксин нітрогену
NO2 нітроген
(IV) оксид, діоксин нітрогену
|
|
Фізичні
властивості
|
Бурий газ
з різким характерним запахом, отруйний, подразнює дихальні шляхи, добре
розчинний у воді. Солетворний, проявляє властивості кислотних оксидів
|
Поширення
у природі
|
У вигляді
«лисячого хвоста» викидається в атмосферу заводами, що виробляють нітратну
кислоту, і є шкідливим для всього живого.
|
Взаємодія
з водою
|
Взаємодіє
з водою з утворенням кислот.
а) за надлишку кисню утворюється тільки нітратна кислота: 4NО2 + O2 + H2O = 4НNO3; б) при розчиненні у теплій воді утворюється нітратна кислота і NО: 3NО2 + H2O = 2НNO3 + NО; в) добре розчиняється у воді утворюючи суміш двох кислот: 2NО2 + H2O = НNO3 + НNО2. |
Взаємодія
з лугами
|
З розчином
лугу утворює солі обох кислот:
2NО2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNО2 + H2O. |
Взаємодія
з іншими речовинами
|
10NО 2 + 8P → 4P 2 O 5 + 5N 2
2NО 2 + 7H 2 → 4H 2 O + 2NH 3 |
Добування
в лабораторії і промисловості
|
При
взаємодії міді з концентрованою нітратною кислотою, розкладанням деяких
нітратів:
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 2Pв(NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2 |
Картка №5. СО – чадний газ, карбон
(II) оксид.
СО –
чадний газ,
карбон(II) оксид |
|
М р
|
28
|
Фізичні
властивості
|
Газ без
кольору і запаху, легший з повітря, практично нерозчинний у воді, не
зріджується. Його ще називають блакитним газом, тому що він горить блакитним
полум’ям.
|
Фізіологічна
дія
|
Утворюється
під час неповного згоряння палива, особливо багато у вихлопних газах машин. У
великих кількостях спричиняє запаморочення, може викликати ядуху, сильний
головний біль, нудоту, втрату свідомості і навіть смерть.
|
Хімічні
властивості
|
Несолетворний
оксид. Він добре горить, виділяючи велику кількість тепла. Сильний відновник.
Під час нагрівання відновлює метали з їх оксидів. У присутності вугілля як
каталізатора, взаємодіє з хлором з утворенням фосгену. З амоніаком
утворює дуже отруйну синильну кислоту:
Наприклад,
відновлення металів з їх оксидів:
CO + NiO = Ni + CO 2 .
|
Застосування
|
Він входить до складу штучного газоподібного палива,
при одержанні водню конверсійним методом, як сильний відновник (при добуванні
металів з оксидів), у органічному синтезі.
|
Картка 6. СО2 –
вуглекислий газ, карбон (IV) оксид
СО2 –
вуглекислий газ,
карбон(IV) оксид |
|
М р
|
44
|
Фізичні
властивості
|
Газ без
кольору і запаху, добре розчинний у воді, важчий за повітря, тому його можна
переливати з посудини в посудину, зріджується при кімнатній температурі під
тиском, при випаровуванні твердіє в снігоподібну масу – «сухий лід».
|
Фізіологічна
дія
|
Утворюється
при диханні, горінні, бродінні. Неотруйний, але при 3% вмісті його у
повітрі у людини прискорюється дихання, викликає задуху; при 10% – втрата
свідомості і наступає смерть, при 20% миттєвий параліч.
|
Хімічні
властивості
|
Солетворний
оксид. Не підтримує горіння й дихання. Запалена скалка в ньому гасне.
Взаємодіє з водою, лугами. У ньому можуть горіти деякі речовини, що утворюють
з киснем більш міцний зв’язок, ніж вуглець(наприклад, магній):
CO2 + 2Mg = 2MgO + C:Наприклад:
CO2+ Н2О Н2CO3 CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O CO2 + KOH = KНCO3 CO2 + CaO = CaCO3. |
Застосування
|
У холодильній і харчовій промисловості, для
створення інертного середовища. При електрозварюванні, теплоносій у ядерних
реакторах. Гасіння пожежі, підвищення врожайності в теплицях, газування води,
виробництва соди і цукру, для зберігання харчових продуктів.
|
2. Після об’єднання у нові групи, кожен
студент стає «експертом» з тієї теми, що вивчалась у його «домашній» групі.
За чергою та у визначений час кожен має
якісно і в повному обсязі донести інформацію студентам з інших груп і сприйняти
нову інформацію від кожного з них.
У невеликому місті загальна кількість автомобілів складає 131770
одиниць. Один автомобіль викидає із вихлопними газами 40 кг оксиду нітрогену в
рік, що є причиною кислотних дощів. Яка маса цих оксидів потрапляє в атмосферу
міста за добу?
(Відповідь: 40 х 131770 = 5270800 кг на рік, 5270800 кг:365 = 14441 кг.
або 14 тон)
Обговорення проблеми
кислотних дощів
Перегляньте презентацію
https://www.youtube.com/watch?v=z23s2HzWiLE
1. Як можуть утворюватися ці оксиди в природі?
2. Які природні джерела надходження кислотних оксидів в атмосферу?
3. Який вплив людини на утворення цих оксидів?
4. Які джерела викидів кислотних оксидів в атмосферу?
5. Чому ж саме “Кислотні дощі”?
7. Як на грунт ці дощі впливають?
8. А як відбувається вплив на гірські породи?
https://www.youtube.com/watch?v=z23s2HzWiLE
1. Як можуть утворюватися ці оксиди в природі?
2. Які природні джерела надходження кислотних оксидів в атмосферу?
3. Який вплив людини на утворення цих оксидів?
4. Які джерела викидів кислотних оксидів в атмосферу?
5. Чому ж саме “Кислотні дощі”?
Перегляньте відеоролик https://www.youtube.com/watch?v=O6_Av1TDZWM
6. Як же впливають такі дощі на водойми
та ліси?7. Як на грунт ці дощі впливають?
8. А як відбувається вплив на гірські породи?
Перегляньте відеоролик https://tsn.ua/ukrayina/na-hersonschini-shiritsya-panika-cherez-chutki-pro-kislotniy-dosch-1212987.html
Як боротися з
утворенням кислотних дощів? Ваші пропозиції
