A A A K K K
для людей з обмеженими можливостями
.

Матеріал  для дистанційного  навчання з хімії 25.03.2020 гр. 22

Дата: 25.03.2020 11:46
Кількість переглядів: 10

Матеріал

 для дистанційного  навчання з хімії

 

25.03.2020                                                                          гр . 22

Урок 31: Явище адсорбції

Явище адсорбції. З простих речовин вуглецю розрізняють деревне вугілля, кокс і сажу. Деревне вугілля утворюється під час нагрівання деревини без доступу повітря. Йому притаманна велика пористість, завдяки чому проявляються його особливі властивості — здатність поглинати своєю поверхнею деякі речовини. Про свідчать проведені досліди.

Дослід 1. Розчинили у воді об'ємом 20 мл діамантовий зелений об'ємом 2 мл. Помістили в утворений розчин шматок деревного вугілля. Через деякий час спостерігали знебарвлення розчину.

Дослід 2. Помістили шматок деревного вугілля в бромну воду. Вона, як і в першому досліді, теж знебарвиться.

Отже, ми спостерігаємо явище адсорбції.

• Адсорбція (від латин. ad — на й sorbeo — поглинаю) — явище поглинання газоподібних або розчинених речовин поверхнею твердої речовини.

Речовину, яка здатна адсорбувати на своїй поверхні інші речовини, називають адсорбентом. Деревне вугілля активується, тобто збільшується площа його пористої поверхні, якщо його попередньо нагріти струменем водяної пари й очистити від смолистих речовин. У цьому разі активоване вугілля адсорбує більшу кількість речовин.

Адсорбційна здатність залежить не тільки від пористості, а й від ступеня подрібненості. Активоване деревне вугілля має найбільшу площу поверхні, яка становить 900-1000 м2/г.

Адсорбція газів і рідин залежить від температури: з підвищенням температури вона зменшується.

Активоване вугілля як адсорбент використовують у цукровому виробництві для очищення цукрового сиропу від домішок, у виробництві спирту — для відокремлення від сивушної олії. Широкого застосування воно набуло в медицині для виведення токсичних речовин з шлунка, кишечнику, інші сорбенти — з крові, плазми крові й лімфи. Однак треба знати, що за тривалого використання активованого вугілля організм втрачає такі поживні речовини, як білки, жири та вуглеводи.

У Першу світову війну, коли хлор використали як хімічну зброю, академік М. Д. Зелінський запропонував застосувати активоване вугілля в протигазах. Нині деревне вугілля використовують у побутових очисниках води.

Вивчаючи органічну хімію, ви переконалися, що Карбон — це елемент, який утворює величезну кількість речовин і багато з них відіграють важливу роль у житті людини. Так, у процесі життєдіяльності живих організмів вуглець перетворюється на карбон(IV) оксид, а той у процесі фотосинтезу утворює органічні сполуки. Вуглець є найважливішим джерелом енергії, оскільки входить до складу кам'яного вугілля, природного газу, нафти й інших корисних копалин.

Вуглецеві матеріали — це, крім деревного вугілля, кокс і сажа. Їхня кристалічна структура така сама, як у графіту, але кристали в кристалічній ґратці не впорядковані, тому їх не класифікують як алотропні модифікації Карбону.

Кокс добувають з кам'яного й бурого вугілля шляхом їхньої термічної обробки без доступу повітря. Його використовують у металургії для відновлення металів з їхніх оксидів (див. § 15, с. 76) і як паливо.

Під час неповного згоряння органічних речовин утворюється чорний порошок, жирний на дотик — сажа. Якщо над горючим газом потримати деякий час скляний предмет, він покривається сажею. Сажа накопичується в коминах будинків унаслідок неповного згоряння палива, під час горіння шин тощо. З курсу органічної хімії вам відомо, що за наявності сажі вулканізують каучук і добувають гуму. Її використовують як наповнювач для надання ебоніту чорного кольору, а також для виготовлення друкарської фарби, копіювального паперу.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Адсорбція — явище поглинання газоподібних або розчинених речовин поверхнею твердої речовини. Речовину, яка здатна адсорбувати на своїй поверхні інші речовини, називають адсорбентом.

• Деревне й активоване вугілля є добрими адсорбентами.

• Активоване вугілля використовують у медицині, цукровому виробництві й виробництві спирту, у протигазах і побутових очисниках води.

• Крім активованого вугілля, широко застосовують вуглецеві матеріали — кокс і сажу. Кокс — у металургії як паливо й відновник металів, сажу — для виробництва гуми, ебоніту, друкарської фарби, копіювального паперу.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Поясніть суть явища адсорбції.
  • 2. Поясніть, як дослідити адсорбційну здатність деревного вугілля.
  • 3. Порівняйте, чим різняться між собою деревне й активоване вугілля.
  • 4. Укажіть галузь застосування адсорбційної здатності вуглецю.

А металургія

Б будівництво

В виробництво гуми

Г медицина

  • 5. Установіть відповідність між назвою речовини та її застосуванням.

А активоване вугілля

Б графіт

В сажа

1 для виготовлення друкарської фарби

2 у виробництві спирту

3 для виробництва електродів

4 у виробництві мазі

 

Урок 32. Окисні та відновні властивості неметалів.

Неметали, за винятком інертних газів, є досить хімічно активними речовинами. Зовнішній електронний шар у їх атомах не завершений, але близький до завершення, тому атоми неметалічних елементів легко приєднують електрони, перетворюючись на негативно заряджені йони. Це відбувається під час сполучення неметалічних елементів з елементами, атоми яких, навпаки, легко віддають електрони, а такими елементами є металічні елементи і Гідроген, тому для неметалів типовими є реакції сполучення з металами і воднем.

У реакціях з більш активними неметалами менш активні неметали віддають електрони і є відновниками. Відновником буде той елемент, який у періодичній системі розміщений ліворуч або нижче, а окисником той, що розміщений праворуч або вище. При цьому утворюються сполуки з ковалентним полярним зв’язком. Вищі оксиди неметалічних елементів є кислотними оксидами. Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном при звичайних умовах – газоподібні речовини.

Причину хімічної активності неметалів пояснює електронна будова їхніх атомів. Дізнатись, до атомів якого з двох неметалічних  елементів зміщуються спільні електронні пари в молекулі, допомогає ряд електронегативності неметалічних елементів:

F, O, N, Cl, Br, I, S, C, Se, H, P, As, B, Si

                       Електронегативність зменшується

Розглянемо хімічні властивості неметалів, спиаючись на розглянуті закономірності.

 Найбільш виражені окисні властивості проявляють фтор, кисень, хлор.

Окисні властивості кисню. Кисень у реакціях з металами й воднем проявляє окисні властивості. Наприклад:

Окисні властивості неметалів

1.Взаємодія неметалів з металами

                               +2    -2

2Mg + O2= 2MgO ( магній оксид)

                            +2    -1

Ca + Cl2 = CaCl2 (кальцій хлорид)

                            +3     -4

4Al + 3C = Al4C3    (алюміній карбід)

               +2  -2   

Fe + S = FeS ( ферум (ІІ) сульфід

 

У наведених бінарних сполуках, назви аніонів закінчуються на –ид (-ід)

 

2. Взаємодія неметалів із неметалами як окисно-відновний процес

2.1. Взаємодія з киснем

0       0        +4  -2

С + О2= СО2 (карбон (IV) оксид

 С- відновник ( віддає електрони)

О2- окисник ( приймає)

 

2.2. Взаємодія з воднем

H2+ Cl2= 2HCl   ( гідроген хлорид, або хлороводень)

                    +1    -2

H2+S = H2S ( гідрогенсульфі, або сірководень)

 Гідроген  – відновник, сульфур - окисник

В атома Сульфура не вистачає до заверення зовнішнього енергетичного рівня двох електронів, а в атома Гідрогена  - одного. За рахунок утворення Суьфуром двох спільних електронних пар із двома атомами Гідрогену зовнішній енергетичний рівень оболонки атома Сульфуру стає завершеним. Оскільки  Сульфур більш електронегативний, то спільні електрони зміщуються в бік його атома. Зв'язок є ковалентним полярним.

Взаємодія неметалів з воднем належить до окисно-відновних реакцій. Утворюются леткі бінарні сполуки.

Водний розчин гідроген сульфіду виявляє кислоті властивості і називається сульфідна кислота.

2.3.Взаємодія неметалів з іншими неметалами.

С+ 2S = CS2 (карбон (IV) сульфід

Si + 2Cl2= SiCl4 ( силіцій (IV) хорид)

Відновні властивості неметалів.

  +n                0                          0                  +m        -2

MeO + Неметал → Метал + НеМеO

 

Віновні властивості водню і вуглецю в їх реакціях з оксидами металічних елементів можна передати загальною схемою.

 

 

 

Приклади:

  1. Відновлення вуглецем ( за високої температури)

Fe2O3+ 3C = 2Fe + 3CO

FeO + C = Fe +CO

Cu2O + C = 2Cu + CO

ZnO + C += Zn + CO


« повернутися

Код для вставки на сайт

Вхід для адміністратора