Розділ 2 Кисень
22 Хімічні властивості кисню: реакції зі складними речовинами. Процеси окиснення
Матеріал параграфа допоможе вам:
> оцінити здатність кисню вступати в реакції з деякими складними речовинами;
> порівняти процеси горіння і окиснення;
> з’ясувати умови, необхідні для горіння речовин, а також для припинення цього процесу.
Реакції кисню зі складними речовинами.
Кисень може взаємодіяти не лише з простими, а й зі складними речовинами. Такі реакції відбуваються, наприклад, коли горить етиловий спирт,
Молекула металу СН4 містить атоми Карбону і Гідрогену, а молекула етилового спирту C2H5OH – ще й атом Оксигену. Внаслідок взаємодії цих речовин із киснем утворюються оксиди Карбону і Гідрогену – вуглекислий газ і вода (в газуватому стані):
Ці оксиди виділяються також при спалюванні деревини, нафтопродуктів, багатьох інших органічних речовин.
Гідроген сульфід, або сірководень, – газ, що має формулу H2S. За наявності кисню чи надлишку повітря він горить з утворенням сірчистого газу і водяної пари:
► Перетворіть схему реакції на хімічне рівняння.
Кисень взаємодіє з деякими оксидами. Продуктами таких реакцій є інші оксиди, в яких елементи виявляють вищі значення валентності, ніж у вихідних сполуках. Наприклад, чадний газ, взаємодіючи з киснем, перетворюється на вуглекислий газ:
Горіння. Реакції, розглянуті щойно, а також у попередньому параграфі, супроводжуються однаковими зовнішніми ефектами.
Хімічну реакцію, під час якої виділяється теплота і з’являється полум’я, називають горінням.
Яскраве полум’я зумовлене світінням розжарених часточок речовин, які згоряють або утворюються під час реакції.
Для того щоб горюча речовина загорілася, необхідні такі умови:
– наявність кисню (повітря);
– нагрівання речовини до температури самозаймання (для бензину вона становить приблизно 220 °С, сухої деревини 250-300 °С, вугілля – понад 600 °С).
Якщо не виконується хоча б одна з умов, то горіння не відбувається. Це беруть до уваги під час роботи з вогненебезпечними речовинами, а також при гасінні пожеж.
Речовину або предмети, що горять, можна загасити водою, засипати піском чи землею, накрити їх ковдрою чи спрямувати на них струмінь вуглекислого газу (він важчий за повітря й не підтримує горіння) (мал. 64).
Мал. 64. Гасіння полум’я: а – водою; б – піском; в – вуглекислим газом
У лабораторіях, на підприємствах із цією метою використовують вогнегасники (мал. 65).
Мал. 65. Вогнегасник і його використання
Зауважимо, що водою не можна гасити бензин, гас, нафту. Ці рідини не розчиняються у воді і, будучи легшими за неї, спливають і продовжують горіти, залишаючись у контакті з повітрям.
У шкільному хімічному кабінеті є такі протипожежні засоби: вогнегасник, ковдра, ящик з піском.
Окиснення. Речовина, взаємодіючи з киснем, зазнає окиснення, тобто змінюється за участю кисню.
Перебіг багатьох реакцій за участю кисню є тривалим і не супроводжується появою полум’я. Ці хімічні перетворення називають повільним окисненням. Приклад такої реакції – взаємодія міді з киснем при її нагріванні на повітрі (с. 114, 130).
Повільним окисненням зумовлене ржавіння заліза, скисання молока, фруктових і ягідних соків, згіркнення вершкового масла, псування багатьох інших харчових продуктів. Поступове потемніння м’якоті розрізаного яблука спричинене взаємодією сполук Феруму(ІІ) з киснем і утворенням сполук Феруму(ІІІ).
Деякі процеси окиснення проходять швидко, але без появи полум’я. Серед них – взаємодія кисню з алюмінієм за звичайних умов. Її наслідком є утворення на поверхні металу дуже тонкої безбарвної плівки оксиду.
► Складіть відповідне хімічне рівняння.
Реакції речовин із киснем, які не супроводжуються горінням, використовують у кольоровій металургії, хімічній промисловості.
ВИСНОВКИ
Кисень взаємодіє з деякими складними речовинами.
Частина реакцій за участі кисню відбувається з виділенням значної кількості теплоти і появою полум’я; це – реакції горіння.
Умовами, необхідними для горіння, є наявність кисню і нагрівання горючої речовини до певної температури. Щоб загасити полум’я, потрібно усунути хоча б одну із цих умов.
Взаємодіючи з киснем, речовина зазнає окиснення. Багато таких реакцій проходить повільно і без появи полум’я.
?
165. Яке явище називають горінням? Назвіть умови, необхідні для перебігу цього процесу.
166. Чи можна вважати, що в електролампочці відбувається реакція горіння металевої (вольфрамової) спіралі? Чому?
167. Якими способами можна загасити полум’я?
168. Зіставте значення термінів “горіння”, “окиснення” і скажіть, який із них є більш загальним. Відповідь поясніть.
169. Допишіть формули простої речовини у схемах реакцій і складіть хімічні рівняння:
170. Перетворіть схеми реакцій на хімічні рівняння:
171. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі “ланцюжки” перетворень:
А) С → СО → СО2:
Б) S → SО2→ SО3.
172. Складіть рівняння реакцій горіння на повітрі ацетону (СН3)2СО та етеру (С2Н5)2О.
173. У трьох посудинах без етикеток містяться повітря, кисень і вуглекислий газ. Як можна визначити вміст кожної посудини?
НА ДОЗВІЛЛІ
Гасіння полум’я
На дно склянки насипте чайну ложку харчової соди і додайте 2-3 столові ложки оцту. Одразу починається реакція з бурхливим виділенням вуглекислого газу. Після того як вона закінчиться (через 2-3 хв.), запаліть закріплений на дротині сірник і повільно опускайте у склянку. Що спостерігаєте?
(1 votes, average: 5,00 out of 5)