Характеристика серы
1. Элемент №16 - сера, знак серы S (эс), ее атомная масса Ar=32, ее заряд ядра Z=+16, в ядре 16 p⁺(протонов) и 16 n⁰(нейтронов). Вокруг ядра находятся 16 e⁻(электронов), которые размещаются на трех энергетических уровнях, так как сера находится в третьем периоде.
2. Напишем модели строения атома серы:
а). Модель атома серы при дуг:
₊₁₆S)₂)₈)₆
б). Модель атома серы, через электронную формулу (электронная конфигурация):
₊₁₆S 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴3d⁰
в). Электронно-графическая модель атома серы :
- - - - -
⇵ ↑ ↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₆S
3. Сера, как простое вещество обладает образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S₈, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S₄, S₆) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую).
Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Сера неметалл, проявляет степень окисления в соединениях от -2 до +4, +6. В химических реакциях может быть восстановителем, может быть окислителем.
S⁰ + 2e⁻⇒S⁻² окислитель
S - 4e⁻ ⇒ S⁺⁴ восстановитель
S - 8e⁻ ⇒ S⁺⁶ восстановитель
4. Молекулы атомов простых веществ в третьем периоде: натрий,магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂.
От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий - амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы.
Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства.
Натрий, магний, алюминий - восстановители.
Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
5. Высший оксид серы – SO₃ кислотный оксид:
SO₃ + H₂O=H₂SO₄
SO₃ + CaO=CaSO₄
6. Гидроксид серы –H₂SO₄ серная кислота, сильная кислота.
H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂
H₂SO₄ + CaO = CaSO₄ + H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + 2H₂O
7. Летучее соединение с водородом H₂S сероводород, бесцветный газ, с неприятным запахом протухших яиц. Раствор сероводорода в воде – слабая сероводородная кислота.
Характеристика алюминия:
1. Название элемента - алюминий, химический символ - AI (алюминий), порядковый номер - № 13 , атомная масса Ar=27 Группа - 3, подгруппа- главная , 3-й период
Заряд ядра атома алюминия +13 (в ядре 13 протона- p⁺ и 14 нейтрона - n⁰)
Вокруг ядра атома 3 энергетических уровня, на которых располагаются 13 электрона.
2. Исходя из вышеизложенного напишем модели строения атома алюминия:
а). Модель атома алюминия при дуг:
₊₁₃AI)₂)₈)₃
б). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
электронная формула алюминия ₊₁₃AI 1s²2s²2p⁶3s²3p¹
в).Электронно-графическая модель атома:
↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₃AI
3. Простое вещество алюминий металл, с металлической кристаллической решеткой, валентность алюминия в соединениях равна 3, степень окисления+3
4. Молекулы атомов в 3 группе, главной подгруппе одноатомные. С увеличением заряда ядра от бора до талия неметаллические свойства уменьшаются, а металлические усиливаются.
5. Молекулы атомов простых веществ в периоде: натрий, магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂. От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий -амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы. Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства. Натрий, магний, алюминий - восстановители. Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
6. Формула высшего оксида: AI₂O₃ - амфотерный оксид
AI₂O₃ + 3H₂= 2AI + 3H₂O
AI₂O₃ + K₂O = 2KAlO₂ (алюминат калия)
AI₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Al(OH)₆]
7. Формула гидроксида: AI(OH)₃ - амфотерное основание, не растворимое в воде:
а) Гидроксид алюминия, как основание взаимодействует с кислотами:
2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ +6 H₂O
б) как амофтерный гидроксид взаимодействует со щелочами:
Al(OH)₃ +3 NaOH = Na₃[Al(OH)₆]
8. Летучего соединения с водородом не образует.
Соединение алюминия с водородом - это гидрид алюминия AIH₃ - кристаллическое вещество белого цвета с ионной кристаллической решеткой, не летучее, плохо растворимое в воде. Используется, как компонент ракетного топлива, мощный восстановитель.
K2SO3 + 2HCl = 2KCl + SO2 + H2O
2K(+) + SO3(-2) + 2H(+) + 2Cl(-) = 2K(+) + 2Cl(-) + SO2 + H2O
SO3(-2) + 2H(+) = SO2 + H2O
Cr2(SO4)3 + 3MnCl2 = 3MnSO4 + 2CrCl3
2Cr(+3) + 3SO4(-2) + 3Mn(+2) + 6Cl(-) = 3Mn(+2) + 3SO4(-2) + 2Cr(+3) + 6Cl(-)
реакция не идёт
Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H(+) + 3NO3(-) = Al(+3) + 3NO3(-) + 3H2O
Al(OH)3 + 3H(+) = Al(+3) + 3H2O
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl
Ca(+2) + 2Cl(-) + 2Na(+) + CO3(-2) = CaCO3 + 2Na(+) + 2Cl(-)
Ca(+2) + CO3(-2) = CaCO3
Zn(NO3)2 + Na2SO4 = ZnSO4 + 2NaNO3
Zn(+2) + 2NO3(-) + 2Na(+) + SO4(-2) = Zn(+2) + SO4(-2) + 2Na(+) + 2NO3(-)
реакция не идёт
Розв'язок. Позначаємо буквою m масу половини суміші, тобто масу зразка суміші, якийберуть для кожного з дослідів. У реакцію з бромом вступаєтільки один з компонентів суміші - фенол:
С6Н5ОН + 3Вг2 = С6Н2Вг3ОН + 3НВг (1)
Визначаємо кількість речовини добутого 2,4,6-трибромфенолу:
n(C6H2Br3OH) = m/M = 6,62 г/331 г/моль = 0,02 моль
З рівняння реакції (1) випливає:
n(C6H5OH)=n(C6H2Br3OH) = 0,02 моль
Маса фенолу у суміші масою m становить:
m(C5H5OH) = n*M = 0,02 моль*94 г/моль = 1,88 г
Фенол, якийміститься у другій пробі масою m, реагує з натрієм:
2С6Н5ОН + 2Na => 2C6H5ONa + H2 (2)
На основы рывняння (2) записуємо:
n(бН2) = 1/2n(C6H5OH) = 1/2*0,02 моль = 0,01 моль
0,01 моль - кількість речовини водню, який виділиться при взаємодії натрію з фенолом.
Натрій також взаімодіє з етанолом:
2C2H5OH + 2Na => 2C2H5ONa + H2 (3)
Загальна кількість речовини водню, що утворився у реакціях (2 і 3), становить:
n(H2) =V(H2)/Vm = 0,672 л/22,4 л/моль = 0,03 моль.
Визначаємо кількість речовини водню, добутого за реакцією (3) :
n((H2) =n(H2)- n(б Н2) = 0,03 моль-0,01 моль = 0,02 моль
Як випливає з реакції (3)
n(C2H5OH) = 2n"(H2) = 2*0,02 моль = 0,04 моль
Знаходимо масу етанолу у зразку суміші масою m:
m=m(C6H5OH) + m(C2H5OH) = 1,88 г + 1,84 г = 3,72 г
Визначаємо масові частки компонентів суміші:
ω(С2Н5ОН) = m(C2H5OH)/m = 1,84 г/3,72 г = 0,495 або 49,5%
ω(С6Н5ОН) = m(C6H5OH)/m = 1.88 г/3,72 г = 0,505 або 50,5%