Τα τελευταία χρόνια, παρατηρείται μια τάση σταθερής ζήτησης για επιτυχία στις εξετάσεις στη Χημεία μεταξύ των αποφοίτων της 9ης και της 11ης τάξης. Ο λόγος είναι η αυξανόμενη δημοτικότητα των πανεπιστημίων ιατρικής και μηχανικής, στα οποία η χημεία λειτουργεί ως εξέταση προφίλ.
Συνάφεια
Για να είναι ανταγωνιστικοί κατά την υποβολή αίτησης, οι μαθητές πρέπει να επιδείξουν υψηλό επίπεδο γνώσεων στις εξετάσεις.
Τα προβλήματα στα οποία η σκόνη θείου αναμειγνύεται με περίσσεια σκόνης αλουμινίου, στη συνέχεια προστίθεται οξύ και στη συνέχεια νερό ήταν ιδιαίτερα δύσκολα για τους μελλοντικούς γιατρούς και μηχανικούς. Είναι απαραίτητο να κάνετε υπολογισμούς, να προσδιορίσετε μια από τις ουσίες και επίσης να συντάξετε εξισώσεις για τις συνεχιζόμενες αντιδράσεις.
Πώς να λύσετε προβλήματα για σκόνη αλουμινίου αναμεμειγμένη με άλλες ανόργανες ενώσεις; Ας σταθούμε σε αυτό το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες.
Πρώτο παράδειγμα
Η σκόνη θείου αναμίχθηκε με σκόνη αλουμινίου, στη συνέχεια το μείγμα θερμάνθηκε και η ουσία ελήφθη σετο αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, τοποθετείται σε νερό. Το αέριο που προέκυψε χωρίστηκε σε δύο μέρη. Το ένα αναμίχθηκε με υδροχλωρικό οξύ και στο δεύτερο προστέθηκε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου μέχρις ότου το ίζημα διαλύθηκε. Τι μεταμορφώσεις έγιναν; Γράψτε εξισώσεις για όλες τις αντιδράσεις που αντιστοιχούν στους μετασχηματισμούς που περιγράφονται στην εργασία.
Η απάντηση στην ερώτηση πρέπει να είναι τέσσερις εξισώσεις με στερεοχημικούς συντελεστές.
Θείο σε σκόνη αναμεμειγμένο με περίσσεια σκόνης αλουμινίου, τι συμβαίνει; Οι ουσίες αντιδρούν σύμφωνα με το σχήμα, όπου το τελικό προϊόν είναι το αλάτι.
Το θειούχο αλουμίνιο που προκύπτει στο υδάτινο περιβάλλον υφίσταται υδρόλυση. Δεδομένου ότι αυτό το άλας σχηματίζεται από μια ασθενή βάση (υδροξείδιο του αργιλίου) και ένα ασθενές υδροσουλφιδικό οξύ, λαμβάνει χώρα πλήρης υδρόλυση. Η διαδικασία παράγει μια αδιάλυτη βάση και ένα πτητικό οξύ.
Στην αλληλεπίδραση ενός από τα προϊόντα, δηλαδή το υδροξείδιο του αργιλίου με το υδροχλωρικό οξύ, εμφανίζεται μια αντίδραση ανταλλαγής ιόντων.
Δεδομένου ότι το υδροξείδιο του αργιλίου έχει αμφοτερικές (διπλές) χημικές ιδιότητες, σχηματίζει ένα σύμπλοκο άλας (τετραϋδροξοαργιλικό νάτριο) με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου.
Δεύτερο παράδειγμα
Ας εξετάσουμε ένα άλλο παράδειγμα μιας εργασίας που περιλαμβάνει τη σύνταξη των διαδικασιών που αναφέρονται στη συνθήκη. Η σκόνη αλουμινίου αναμιγνύεται με ιώδιο. Προσθέστε μια μικρή ποσότητα νερού. Η ένωση που λαμβάνεται στη διαδικασία διαλύεται σε νερό, προστίθεται σε αυτήν περίσσεια νερού αμμωνίας. Το ίζημα απομακρύνεται με διήθηση, πυρώνεται. Στο υπόλειμμα από την πύρωσηΠροστίθεται ανθρακικό νάτριο, το μίγμα συντήκεται. Καταγράψτε τέσσερις εξισώσεις αντίδρασης με στερεοχημικούς συντελεστές που αντιστοιχούν στις περιγραφόμενες διαδικασίες.
Δεδομένου ότι η σκόνη αλουμινίου αναμιγνύεται με ιώδιο ανάλογα με την κατάσταση του προβλήματος, η πρώτη εξίσωση για την αλληλεπίδραση απλών ουσιών έχει τη μορφή:
2Al + 3I2=2AlI3
Αυτή η αντίδραση απαιτεί μικρή ποσότητα νερού, η οποία αναφέρεται στην κατάσταση.
Η ακόλουθη χημική αντίδραση αντικατοπτρίζει την αλληλεπίδραση του ιωδιούχου αργιλίου που ελήφθη στο πρώτο στάδιο με το υδροξείδιο του νατρίου:
AlI3 + 3NaOH=Al(OH)3 + 3NaI
Δεδομένου ότι το προϊόν αυτής της διαδικασίας (υδροξείδιο του αργιλίου) παρουσιάζει ιδιότητες τυπικές των βάσεων, εισέρχεται σε μια αντίδραση ανταλλαγής ιόντων με οξύ, αλάτι και νερό που δρουν ως προϊόντα αντίδρασης:
Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O
Η μεγαλύτερη δυσκολία για τους μαθητές στο να λύσουν ένα πρόβλημα στο οποίο εμφανίζεται σκόνη αλουμινίου είναι η τελευταία αντίδραση. Όταν το χλωριούχο αργίλιο αλληλεπιδρά με ένα υδατικό διάλυμα ανθρακικού νατρίου στο μείγμα αντίδρασης, η διαδικασία υδρόλυσης των αλάτων προχωρά, οδηγώντας στην παραγωγή χλωριούχου νατρίου, διοξειδίου του άνθρακα και υδροξειδίου του αργιλίου. Η αντίδραση μοιάζει με αυτό:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2 O=2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCL
Τι δυσκολίες έχουν οι μαθητές
Σε ορισμένες εργασίες, θεωρείται ότι ο φώσφορος αναμειγνύεται σε περίσσειασκόνη αλουμινίου. Ο αλγόριθμος λύσης είναι παρόμοιος με τα δύο προηγούμενα παραδείγματα. Μεταξύ των προβλημάτων που αντιμετωπίζουν οι απόφοιτοι σε τέτοιες εργασίες, σημειώνουμε μια απρόσεκτη ανάγνωση των συνθηκών. Αφήνοντας εκτός οπτικής επαφής, για παράδειγμα, την παρουσία νερού στο μείγμα αντίδρασης, οι πτυχιούχοι ξεχνούν τη δυνατότητα υδρόλυσης στο μείγμα, γράφουν λανθασμένα τη χημική εξίσωση της διαδικασίας. Δεν μπορούν όλοι να περιγράψουν δράσεις με ουσίες: εξάτμιση, φιλτράρισμα, πύρωση, ψήσιμο, σύντηξη, πυροσυσσωμάτωση. Χωρίς να γνωρίζουμε τις διαφορές μεταξύ φυσικών και χημικών αλληλεπιδράσεων, είναι αδύνατο να υπολογίζουμε στην επιτυχή ολοκλήρωση εργασιών αυτού του είδους.
Τρίτο παράδειγμα
Ανάφλεξη νιτρικό μαγγάνιο (II). Προσθέστε πυκνό υδροχλωρικό οξύ στο προκύπτον καφέ στερεό. Το αέριο που απελευθερώνεται σε αυτή τη διαδικασία διέρχεται μέσω υδροσουλφιδικού οξέος. Όταν προστίθεται χλωριούχο βάριο στο προκύπτον διάλυμα, παρατηρείται καθίζηση. Γράψτε τέσσερις χημικές εξισώσεις που αντιστοιχούν στους περιγραφόμενους μετασχηματισμούς.
Όταν πυρώνονται, πρέπει να σχηματίζονται πολλά προϊόντα από μία ουσία ταυτόχρονα. Στο προτεινόμενο πρόβλημα, το καφέ αέριο και το οξείδιο του μαγγανίου (IV) λαμβάνονται από το αρχικό νιτρικό:
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO 2
Μετά την προσθήκη πυκνού υδροχλωρικού οξέος στα προϊόντα, εκτός από το αέριο χλώριο, λαμβάνεται νερό, καθώς και χλωριούχο μαγγάνιο (II):
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl 2
Είναι το χλώριο που αντιδρά με το υδροσουλφιδικό οξύ, το θείο σχηματίζεται ως ίζημα. Η εξίσωση της διαδικασίας είναι η εξής:
Cl2 +H2S → 2HCl + S
Δεδομένου ότι το θείο δεν είναι ικανό να σχηματίσει ίζημα με το χλωριούχο βάριο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ένα μείγμα χλωρίου και υδρόθειου παρουσία μορίων νερού μπορεί να αλληλεπιδράσει ως εξής:
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H 2SO4
Επομένως, το θειικό οξύ αντιδρά με το χλωριούχο βάριο:
Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Σημαντικά σημεία
Δεν γνωρίζουν όλοι οι μαθητές γυμνασίου πώς παράγονται οι σκόνες αλουμινίου στη βιομηχανία, όπου χρησιμοποιούνται. Ο ελάχιστος αριθμός πρακτικών και εργαστηριακών εργασιών που απομένουν στο μάθημα της σχολικής χημείας έχει αρνητικό αντίκτυπο στις πρακτικές δεξιότητες των μαθητών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι εργασίες που σχετίζονται με τη συνολική κατάσταση της ύλης, το χρώμα της, τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα προκαλούν δυσκολίες στους αποφοίτους που δίνουν την ενιαία κρατική εξέταση στη χημεία.
Συχνά, οι συγγραφείς δοκιμών χρησιμοποιούν οξείδιο του αλουμινίου, η σκόνη του οποίου αντιδρά με θείο ή αλογόνο, σχηματίζοντας, αντίστοιχα, σουλφίδιο ή αλογονίδιο. Οι μαθητές γυμνασίου παραλείπουν το γεγονός ότι το προκύπτον αλάτι υφίσταται υδρόλυση σε υδατικό διάλυμα, επομένως κάνουν το δεύτερο μέρος της εργασίας λανθασμένα, χάνοντας βαθμούς.
Σύνοψη
Προςγια να αντιμετωπίσετε χωρίς σφάλματα ερωτήσεις που σχετίζονται με διάφορους μετασχηματισμούς ανόργανων ουσιών, είναι απαραίτητο να έχετε μια ιδέα για τις ποιοτικές αντιδράσεις σε κατιόντα και ανιόντα, να γνωρίζετε τις συνθήκες για την πορεία της υδρόλυσης, να καταγράψετε μοριακές και ιοντικές εξισώσεις. Ελλείψει πρακτικών δεξιοτήτων, οι ερωτήσεις σχετικά με τα εξωτερικά σημάδια της αλληλεπίδρασης των ουσιών προκαλούν δυσκολία.
