September 19, 2017 | Author: Zorka Hristovatr | Category: N/A
Татјана Недељковић Драгана Анђелковић
Хемија 8 Уџбеник хемије за осми разред основне школе
Хемија 8 Уџбеник хемије за осми разред основне школе Татјана Недељковић, Драгана Анђелковић Уредник Проф. др Живослав Тешић, Хемијски факултет, Београд Одговорни уредник Лидија Станојевић Извршни уредник Љиљана Ћалић
Рецензенти Др Душанка Милојковић-Опсеница, Хемијски факултет, Београд Др Владимир Павловић, Хемијски факултет, Београд Бранислава Дилбер-Косић, професор хемије у ОШ „Жарко Зрењанин“ у Кикинди Лектура Весна Калабић
Графичко обликовање Катарина Ковачевић Дизајн Студио Логос
Илустрације Милан Драгојловић Архива Логоса Фотографије Далибор Даниловић Getty images Shutterstock images Издавач Нови Логос Цара Душана 48, Београд тел: 011/2636 520; фаx: 011/2620 365 e-mail:
[email protected] За издавача Нада Осмајић Штампа
Татјана Недељковић Драгана Анђелковић
Хемија 8 Уџбеник хемије за осми разред основне школе
СаДРЖај Кратак водич кроз уџбеник ...................................... 6 1. Неметали, оксиди неметала и киселине .......11 1.1. Неметали. Физичка својства неметала ....................12 1.2. Водоник – својства и примена ..................................... 16 1.3. Кисеоник – својства и примена .................................... 19 1.4. Сумпор – својства и примена ......................................... 23 1.5. Азот – својства и примена ............................................... 28 1.6. Угљеник – својства и примена ...................................... 31 Питања и задаци .................................................................. 37
2. метали, оксиди метала и хидроксиди (базе) .................................................. 41
2.1. Метали. Физичка својства метала .............................. 42 2.2. Калцијум – својства и примена .................................... 47 2.3. Гвожђе, алуминијум, бакар – својства и примена ..............................................................53 2.4. Легуре ......................................................................................... 58 Питања и задаци .................................................................. 65
3. Соли ................................................................................69
3.1. Соли ............................................................................................. 70 3.2. Добијање соли........................................................................ 74 3.3. Својства и примена соли .................................................. 79 Питања и задаци ......................................................................87
4. електролитичка дисоцијација киселина, хидроксида (база) и соли .....................................91
4.1. Електролитичка дисоцијација ..................................... 92 4.2. Мера киселости раствора – pH-скала ....................... 98 Питања и задаци ................................................................103 4
5. Угљоводоници ........................................................ 109 5.1. Увод у органску хемију ....................................................110 5.2. Угљоводоници – подела и физичка својства.......113 5.3. Засићени угљоводоници – алкани............................117 5.4. Незасићени угљоводоници – алкени и алкини ................................................................123 5.5. Хемијска својства угљоводоника...............................128 5.6. Ароматични угљоводоници. Бензен .......................132 5.7. Извори и примена угљоводоника .............................135 Питања и задаци ............................................................... 141
6. Органска једињења са кисеоником .............. 145
6.1. Алкохоли .................................................................................146 6.2. Добијање и својства алкохола.....................................152 6.3. Карбоксилне киселине ...................................................158 6.4. Физичка и хемијска својства карбоксилних киселина ................................................ 162 6.5. Естри карбоксилних киселина ...................................166 Питања и задаци ................................................................171
7. Биолошки важна органска једињења ......... 177
7.1. Масти и уља ...........................................................................178 7.2. Угљени хидрати ..................................................................183 7.3. Моносахариди – структура и својства....................187 7.4. Дисахариди и полисахариди – структура и својства ................................................................................... 190 7.5. Аминокиселине и протеини ........................................195 7.6. Витамини ................................................................................199 Питања и задаци ................................................................205
8. Хемија животне средине.................................... 211
8.1. Загађивачи ваздуха, воде и земљишта ..................212 8.2. Мере заштите животне средине................................217 Питања и задаци ................................................................220
Речник појмова........................................................... 222 Прилог ............................................................................ 231
5
Кратак водич кроз уџбеник
4. ЕЛЕКТРОЛИТИЧКА ДИСОЦИЈАЦИЈА КИСЕЛИНА, ХИДРОКСИДА (БАЗА) И СОЛИ
СОЛИ Знаш...
Поштовани ученици,
добро дошли у свет неорганске и органске хемије. У седмом разреду сазнали сте да је хемија природна наука која се бави проучавањем својстава и промена супстанци, да њено проучавање почиње општом хемијом и упознавањем са начинима на које се испитују својства различитих супстанци. Усвајањем појмова опште хемије поставили сте основе за стицање и развијање свих нових знања, вештина и умења потребних за разумевање појава из свакодневног живота и појмова из других области хемије. Ове школске године проучаваћете појмове неорганске и органске хемије, биохемије и хемије животне средине. Да бисмо вам олакшали изучавање појмова тих делова хемије, јасно смо одвојили целине странама које вас уводе у разнолики свет супстанци из живе и неживе природе. Надамо се да ће вам садржаји у овом уџбенику користити да наставите свој пут кроз свет хемије. На том путу упознаћете се са својствима елемената и једињења неживе природе и живих бића. Користећи стечена знања, моћи ћете да дате свој допринос очувању животне средине и да наставите своје даље усавршавање и образовање. Желимо вам много успеха у раду! Аутори
Да ли знаш...
да соли могу имати свих пет основних укуса: слан, горак, сладак, кисео и љут; да водени каменац настаје у контакту тврде воде са предметима (цеви, унутрашњост машине за веш, бојлера и других делова) јер се таложе калцијум и магнезијум-карбонат, који су слабо растворни у води; да водени раствор натријум-хлорида није ни кисео ни базан, већ неутралан, тако да плава лакмус хартија остаје плава и црвена лакмус хартија остаје црвена у таквом раствору; да је деминерализована вода она вода која не садржи растворене соли; да се деминерализована вода добија поступком деминерализације у уређајима који садрже супстанце које везују катјоне и анјоне соли; да се та вода користи због медицинских, фармацеутских, лабораторијских, козметичких и других технолошких потреба; да данас со није скупља од злата, али да се некада веома ценила, и то у толикој мери да је утицала на историју човечанства; у неким деловима Африке со је вредела исто колико и злато и грам соли продавао се за грам злата; економије многих држава у историји човечанства и трговачки путеви зависили су од производње соли; со је имала и религиозну улогу јер су јој многи народи давали натприродне моћи као што је моћ да прочишћава од зла;
да пчела убризгава мрављу киселину, па се након убода место може намазати раствором сапуна, при чему ће доћи до реакције неутрализације, а болови ће се смањити; убод осе је базан и место убода треба намазати сирћетом; да калцијум-карбонат и други карбонати реагују са хлороводоничном или сумпорном киселином уз издвајање мехурића угљеник(IV)-оксида, а пошто је ова реакција карактеристична за карбонате, они се доказују на овај начин и у узорцима стена; калцијумов јон може се доказати тако што се со унесе у пламен, а пламен се боји црвеном бојом; да со делује као конзерванс и чува месо од кварења, због чега се месо усоли пре сушења; со се користи као конзерванс и при припремању туршије и киселог купуса; откриће тих поступака било је револуција у исхрани људи, јер су на тај начин могли да остављају храну за зиму када је била мање доступна; подаци показују да су чак Стари Египћани (3 000 г.п.н.е.) на тај начин остављали месо, а со су користили и за мумије; да су телесне течности водени раствори који садрже јоне натријума и хлоридне јоне и да се за надокнађивање изгубљене воде и соли у организму, испирање рана и сочива, влажење слузнице и завоја користи раствор ове соли такве концентрације која одговара оној у телесним течностима.
шта значи када неки козметички производ има pH вредност 5,5; како се може проверити који је раствор киселији, лимунов сок или сирће; да ли кухињска со проводи струју; због чега електричне инсталације не смеју бити мокре; шта треба учинити уколико се запале електричне инсталације; због чега је мак у Калифорнији и Мексику жуте боје, а у Европи црвене; шта се дешава са бојом сока од трешње када се дода у раствор натријум-хидроксида?
Да ли знаш...? Питања на овој страни уџбеника уводе вас у нову наставну област.
Знаш... На овој страни уџбеника су одговори на уводна питања наставне области.
90
4.
ЕЛЕКТРОЛИТИЧКА ДИСОЦИЈАЦИЈА КИСЕЛИНА, ХИДРОКСИДА (БАЗА) И СОЛИ 4.1. Електролитичка дисоцијација
чему настају растопи. Због тога растопи соли и хидроксида такође могу проводити електрицитет.
Електролити су водени раствори или растопи соли, хидроксида и киселина.
Супстанце које не дисосују у води и чији водени раствори не проводе електрицитет називају се неелектролити. Неелектролити су, на пример, шећери, алкохоли, чиста вода, метан и друге супстанце.
С. Аренијус (1859–1927) је научник који је осавио еорију елекролиичке исоцијације и еорију киселина и база.
Реч елекроли оиче о рчких речи и значи расворен елекрон.
Електролитичка дисоцијација је процес у коме долази до разлагања јонских и одређених поларних ковалентних супстанци на јоне под утицајем поларних молекула растварача. KA
Реч исоцијација оиче о француске речи и значи развајање.
Н2О
K+ + A–
катјон анјон
Јеначина исоцијације
Због тога што водени раствори киселина, хидроксида и соли садрже покретљиве наелектрисане честице, ове супстанце могу проводити електрицитет. Јони соли и хидроксида могу бити покретљиви и уколико се ове супстанце истопе, при
Због чега сијалица светли када део струјног кола чини водени раствор електролита?
Дисоцијација киселина При дисоцијацији киселине под утицајем поларних молекула воде раскида се поларна ковалентна веза у молекулу киселине. Атом водоника остаје без електрона и постаје + позитивно наелектрисан јон (Н ), а киселински остатак постаје негативно наелектрисан јон (А–). НА
Овај текст помоћи ће ти да: r разумеш процес електролитичке дисоцијације; r разумеш да је реакција неутрализације реакција између Н + и ОН – јона; Електролитичка дисоцијација је важан процес који се дешава када се киселина, хидроксид или со раствори у води. Након електролитичке дисоцијације у воденим растворима ових супстанци постоје катјони и анјони који се независно крећу.
91
Овај текст помоћи ће ти да... На основу овог текста можете сазнати која ћете знања, умења и вештине стећи након учења дате лекције.
Наслов лекције У свакој наставној области има од две до седам лекција.
Наставна област У осмом разреду има осам наставних области.
Н2О
CuSO4 Воени расвори киселина, хироксиа и соли јесу елекролии и ровое елекрицие.
Н+ + А–
+ Процес дисоцијације представља се хемијском једначином, а на стрелици се пише формула воде јер се тај процес дешава под утицајем молекула воде. Н2О
НСl Н+ + Сl– + Молекул НСl дисосује на позитиван Н јон (протон) и – негативан Сl јон (хлоридни јон). На основу структуре атома водоника и позитивног јона водоника објасни због чега се јон Н+ назива и протон. Објашњење:
Објасни да ли је шећер електролит.
Шећер је неелекроли и не ровои елекрицие. Збо оа кроз срујно коло не роиче сруја и сијалица не свели.
Атом водоника (1Н) има један протон (p+) и један електрон (е–), а једанпут позитиван јон водоника (Н+) само један протон. Због тога се једанпут позитиван јон водоника (Н+) другачије назива протон. 93
92
Дефиниције
6
да ли су млеко, раствор соде бикарбоне, сирће и кречна вода базни, кисели или неутрални;
Демонстрациони огледи Покушајте да на основу илустрације огледа одговорите на питање и тиме употпуните своје знање о појави која се демонстрира огледом.
Питања Иза сваке лекције налазе се питања која вам помажу да проверите основна знања о појмовима из лекције.
ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ
ЗАДАТАК 1 Испитај утицај сумпор(IV)-оксида на биљне пигменте и своја запажања запиши у Радној свесци на стр. 22. Припреми следеће супстанце и прибор: t ȟȡȚȝPȞ ȤȞȏȓțȍȞȡȔȍ t ȦȝȖȞȖȠȡȟțȍșȍȚȝȍ ȓȞșȓțȚȍȵȓȞ ȘȍȦȖȥȖȤȍ ȐȡȚȓțȖȕȍȝȡȦȍȥ
Сумор(IV)-окси је веома орован и може изазваи ушење.
Лабораторијске вежбе Упутство за извођење лабораторијских вежби.
1. ǭȝȖȦȖȢȖȕȖȥȘȍȟȏȜȵȟȠȏȍȟȡȚȝȜȞȍ 2. ǬȍȝȖȦȖȵȓȒțȍȥȖțȓȞȓȍȘȤȖȵȍȖțȍȕȖȏȓȞȓȍȘȤȖPțȖȣ производа: ȍ ȟȍȐȜȞȓȏȍȷȓȟȡȚȝȜȞȍ Ȏ ȟȍȐȜȞȓȏȍȷȓȟȡȚȝȜȞ *7 ȜȘȟȖȒȍ ȏ ȞȓȍȘȤȖȵȍȟȡȚȝȜȞ *7 ȜȘȟȖȒȍȟȍȏȜȒȜȚ г) реакција сумпор(VI)-оксида са водом.
Упутство
3. ǬȍȏȓȒȖȝȞȖȚȓțȡȟȡșȢȍȠțȓ ȟȡȚȝȜȞțȓ ȘȖȟȓșȖțȓ сумпор(IV)-оксида и сумпора.
Оглед 1
4. ǬȍȘȜȵȖȟȓțȍȥȖțȚȜȔȓȒȜȘȍȕȍȠȖȘȖȟȓșȜȟȠȏȜȒȓțȜȐ раствора?
Сави зашине рукавице и наочаре
Мере опреза
5. ǭȒȞȓȒȖȏȍșȓțȤȡȟȡȚȝȜȞȍȡȜȘȟȖȒȡȢȜȞȚȡșȓ403 и ȘȖȟȓșȖțȖȢȜȞȚȡșȓ)2404.
ǩȞȜȕȐȡȚȓțȖȕȍȝȡȦȍȥȝȞȜȏȡȤȖȘȍȦȖȥȖȤȡ ȍȡȓȞșȓțȚȍȵȓȞȟȠȍȏȖ țȍȘȏȍȦȓțȡȤȞȏȓțȡȞȡȔȡDzȝȍșȖȚȍșȜȟȡȚȝȜȞȍȡȘȍȦȖȥȖȤȖȖ ȕȍȝȡȦȍȥȓȚȕȍȠȏȜȞȖȓȞșȓțȚȍȵȓȞȡȘȜȚȓȟȓțȍșȍȕȖȞȡȔȍǭȝȖȦȖȖ ȜȎȵȍȟțȖȝȞȜȚȓțȓțȍȟȠȍșȓțȍȞȡȔȖǬȍȝȖȦȖȵȓȒțȍȥȖțȡȣȓȚȖȵȟȘȓ ȞȓȍȘȤȖȵȓțȍȟȠȍșȜȐȜȘȟȖȒȍȖȏȜȒȓ ЗАДАТАК 2 ǧȟȝȖȠȍȵȘȖȟȓșȜȟȠȞȍȕșȖȥȖȠȖȣȟȡȝȟȠȍțȤȖ Припреми следеће супстанце и прибор: t șȖȚȡțȜȏȟȜȘ ȟȖȞȸȓ ȏȜȒȓțȖȞȍȟȠȏȜȞȟȡȚȝȜȞțȓȘȖȟȓșȖțȓ ȍȕȜȠțȓȘȖȟȓșȖțȓ ȣșȜȞȜȏȜȒȜțȖȥțȓȘȖȟȓșȖțȓ ȝșȍȏȍșȍȘȚȡȟ ȣȍȞȠȖȵȍ t ȟȍȣȍȠțȍȟȠȍȘșȍ Упутство Оглед 1 ǬȍȟȍȣȍȠțȍȟȠȍȘșȍȞȓȒȜȚȟȖȝȍȵșȖȚȡțȜȏȟȜȘ ȟȖȞȸȓ ȏȜȒȓțȖ ȞȍȟȠȏȜȞȟȡȚȝȜȞțȓȘȖȟȓșȖțȓ ȏȜȒȓțȖȞȍȟȠȏȜȞȍȕȜȠțȓȘȖȟȓșȖțȓȖ ȏȜȒȓțȖȞȍȟȠȏȜȞȣșȜȞȜȏȜȒȜțȖȥțȓȘȖȟȓșȖțȓǦȍȟȏȍȘȡȟȡȝȟȠȍțȤȡ ȝȞȖȝȞȓȚȖȝȜȵȓȒțȡȝșȍȏȡșȍȘȚȡȟȣȍȞȠȖȵȡȆȓȒȍțȘȞȍȵșȍȘȚȡȟ ȣȍȞȠȖȵȓȡȞȜțȖȡȟȡȝȟȠȍțȤȓțȍȟȍȣȍȠțȖȚȟȠȍȘșȖȚȍǭȝȖȦȖ ȝȞȜȚȓțȓȘȜȵȓȡȜȥȍȏȍȦțȍșȍȘȚȡȟȣȍȞȠȖȵȖ
В А Ж Н О Ј Е З Н АТ И О. . .
сумпору, његовим својствима и примени
ǰȡȚȝȜȞ *7 ȜȘȟȖȒȵȓȐȍȟȎȓȕȎȜȵȓ ȜȦȠȞȜȐȚȖȞȖȟȍȖ веома отрован. Добро се раствара у води и са њом ȞȓȍȐȡȵȓȐȞȍȒȓȸȖȟȡșȢȖȠțȡ ȟȡȚȝȜȞȍȟȠȡ ȘȖȟȓșȖțȡ
ǰȡȚȝȜȞȵȓȟȡȝȟȠȍțȤȍȥȏȞȟȠȜȐ ȍȐȞȓȐȍȠțȜȐȟȠȍȷȍ ȔȡȠȓȎȜȵȓ ȘȍȞȍȘȠȓȞȖȟȠȖȥțȜȐȚȖȞȖȟȍ ȖȏȞșȜȟșȍȎȜȞȍȟȠȏPȞțȍȡ води.
4 02
IV
402
IV
402 )20
)2403
Сумпор са кисеоником може да гради два оксида: 403 402
Сумпор(VI)-оксид настаје сагоревањем ȟȡȚȝȜȞ *7 ȜȘȟȖȒȍǭȏȍȵȜȘȟȖȒȞȓȍȐȡȵȓȟȍȏȜȒȜȚ ȖȐȞȍȒȖȟȡșȢȍȠțȡ ȟȡȚȝȜȞțȡ ȘȖȟȓșȖțȡ
сумпор(IV)-оксид (сумпор-диоксид)
402 02
сумпор(VI)-оксид (сумпор-триоксид)
ǩȖȟȓșȖțȓȟȡȟȡȝȟȠȍțȤȓ ȥȖȵȖȏȜȒȓțȖȞȍȟȠȏȜȞȖ ȚȓȷȍȵȡȎȜȵȡȜȒȞȓȯȓțȖȣ ȖțȒȖȘȍȠȜȞȍǮșȍȏȍșȍȘȚȡȟ ȣȍȞȠȖȵȍȚȓȷȍȎȜȵȡȡȤȞȏȓțȜ ȡȝȞȖȟȡȟȠȏȡȘȖȟȓșȖțȓ
VI
403 )20
403
H2SO4 ȝȜȶȜȝȞȖȏȞȓȒȍ ȚȓȒȖȤȖțȍ ȐȡȚF ȎȜȵF ȦȖȎȖȤF и барут
VI
)2404
Примена S8 ȖȕȎȓȶȖȏȍȷȓ ȒȓȕȖțȢȓȘȤȖȵB ȎȍȥȏȖȖ ȟȠȓȞȖșȖȕȍȤȖȵB ȟȡȏȜȐȏȜȸȍ
SO2 ȏȓȦȠȍȥȘB ȯȡȎȞȖȏȍ ȎȜȵF șȓȘȜȏȖ ȍȘȡȚȡșȍȠȜȞȖ ȖȓȘȟȝșȜȕȖȏȖ
27
реакцијама t антиоксидативна и друге
t заштитна t у процесима вида t у хемијским
Улога: Улога:
t транспортна t градивна t заштитна t регулациона t каталитичка
t Различитих физичких својстава Полисахариди t Беле супстанце чврстог агрегатног стања t Слабо растворни у води t Немају сладак укус
а) Лактоза је грожђани шећер. б) Уља су смеше триацилглицерола и слободних масних киселина. в) Масти су једињења. г) Протеини су увек слатког укуса. д) Сви витамини растворни су у води.
5 4 3 2
2. Одреди који су угљени хидрати у највећој мери саставни део сваке приказане намирнице: а) б) в)
1
г) хемоглобин?
Улога:
Група 1: витамини растворни у води. Група 2: витамини растворни у уљима. Витамини: витамин В1 (Бе1), витамин С (Це), витамин D (Де), витамин В3 (Бе3), витамин Е, витамин А.
енергије
t енергетска t градивна t резервни облик
4. Разврстај називе витамина на групе.
5. На основу описа одреди врсту биолошки важног једињења (угљени хидрат, маст, уље, витамин, аминокиселина, протеин). а) Супстанца се добро раствара у води, а ако се дуже време не уноси у довољним количинама у организам, може настати поремећај познат као рахитис. б) Супстанца се не меша са водом, чврстог је агрегатног стања, а сапонификацијом даје смешу која се може користити као сапун. в) Супстанца има амино-групу у свом молекулу, a повезивањем више молекула те супстанце настаје протеин. г) Супстанца је слатког укуса, добро се раствара у води и назива се лактоза.
5 4
6. Одреди којој групи угљених хидрата према сложености грађе припадају: енергије
Улога:
3
t енергетска t заштитна t терморегулациона t резервни облик
t Масти су беле супстанце чврстог агрегатног стања t Уља су течне супстанце t Слабо се растварају у води
Масти и уља
ПИТАЊА И ЗАДАЦИ
1. Које су реченице тачне?
3. Коју улогу у организму човека има: а) глукоза, б) гликоген, в) маст,
Моносахариди t Беле кристалне супстанце t Растворни у води t Слатког укуса
Шеме У табели на крају наставне области дат је преглед свих важних појмова из те области који вам помаже да систематизујете своје знање.
Олигосахариди - дисахариди t Беле кристалне супстанце t Растворни у води t Слатког укуса
БИОЛОШКИ ВАЖНА ЈЕДИЊЕЊА
Протеини
Витамини
Питања и задаци На крају сваке наставне области налазе се питања и задаци који вам помажу да проверите своје знање.
t Растворни у води или уљима
26
Угљени хидрати
Важно је знати о... На крају сваке лекције налазе се описи свих кључних појмова обрађених у лекцији.
П И ТА Њ А
а) галактоза, г) целулоза,
б) фруктоза, д) лактоза,
2 1
в) скроб, ђ) сахароза.
205
204
Aтмосфера Литосфера
Хидросфера
Земљиште
Биосфера
Животна средина представља све оно с чим је директно или индиректно повезана човекова животна и производна активност. Појам животне средине могао би се разликовати од појма природна средина који подразумева средину без човекових активности и директних утицаја. Међутим, с развојем индустрије, науке и броја људи на планети губи се граница између природне и животне средине. Животна средина може се посматрати као систем који чине: атмосфера, хидросфера, литосфера, земљиште и биосфера. Научна дисциплина која се бави проучавањем животне средине назива се екологија. Име те дисциплине потиче од грчких речи и значи наука о дому. Екологија се често поистовећује са заштитом животне средине, али то није исправно, јер је заштита животне средине само једна од области екологије.
Области хемије Ове стране одвајају целине у уџбенику које вас уводе у разнолики свет супстанци из живе и неживе природе.
Део хемије који проучава распростирање и међусобно деловање хемијских елемената и једињења у животној средини, као и њихов утицај на њене делове, назива се хемија животне средине. То је мултидисциплинарна област класичне хемије која захтева знања свих области хемије и преплиће се са свим научним дисциплинама које се баве проучавањем животне средине.
Заштита животне средине подразумева скуп различитих мера и поступака који спречавају угрожавање животне средине и доприносе да се сачува биолошка равнотежа. Она није део једне или више наука, већ мора бити уграђена у сва научна истраживања и активности човека. То је мултидисциплинарна активност која треба да буде трајна обавеза свих чланова друштва, јер сваки поремећај стања животне средине доводи до поремећаја у свим њеним деловима, утиче на квалитет живота и односе међу људима.
210
ХЕМИЈА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ 209
7
ОПШТа Хемија Знаш... да су неметали водоник, угљеник, азот, кисеоник, флуор, фосфор, сумпор, хлор, бром и јод; да атомима неметала недостаје мали број електрона да би постигли стабилност атома племенитих гасова; да се атоми неметала могу међусобно повезивати ковалентним везама градећи молекуле; да атоми неметала могу примати електроне од атома метала, при чему настају негативни јони неметала и позитивни јони метала; да се између јона метала и јона неметала образује јонска веза;
да у елементарном стању неметали постоје у облику вишеатомних молекула; тако водоник, кисеоник, азот, флуор, хлор, бром и јод постоје као двоатомни молекули: H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2 и I2, сумпор као S8, фосфор као P4, а угљеник гради „џиновске молекуле“ од великог и неодређеног броја атома; да су најчешће валенце неметала:
Неметали Водоник
Кисеоник
Азот, фосфор
Флуор, хлор, бром, јод Сумпор
Угљеник
8
Валенце I
II
III, V I
II, IV, VI II, IV
еЛемеНТи и НеОРГаНСКа јеДиЊеЊа 9
Неорганска хемија проучава својства елемената и неорганских једињења
Неорганска једињења саставни су део руда и минерала.
Неорганске супстанце саставни су део живих организама
Вода и натријум-хлорид важна су неорганска једињења
Неорганска хемија јесте најстарији део хемије. То је хемија елемената, неорганских једињења и њихових међусобних односа.
Може се рећи да је неорганска хемија настала онда када је човек почео да се интересује за неорганске супстанце које су биле у његовој околини. Први лекови била су неорганска једињења, прва оруђа и оружја прављена су од метала, а прва средства за улепшавање била су једињења бакра и сумпора.
Иако су неорганска једињења првенствено део неживе природе, живи свет не би постојао без јона који у организму учествују у великом броју реакција и процеса. Вода као неорганско једињење чини око 70 % масе одраслог човека. Проучавање њихове улоге важан је део неорганске хемије.
10
1. НемеТаЛи, ОКСиДи НемеТаЛа и КиСеЛиНе Да ли знаш... због чега биљке азот узимају из земљишта иако им је доступан и из ваздуха; због чега се балони за летење не пуне водоником, иако је то најлакши гас; шта су киселе кише; која киселина може послужити као показатељ колико је нека земља развијена; како се може доказати киселост супстанци; шта се може користити као вештачка магла на различитим манифестацијама; шта је ефекат стаклене баште; шта је фулерен (фудбален, buckminsterfullerene)?
11
1.
НЕМЕТАЛИ, ОКСИДИ НЕМЕТАЛА И КИСЕЛИНЕ 1.1. Неметали. Физичка својства неметала
Овај текст помоћи ће ти да: • разумеш основна физичка својства неметала; • сазнаш каква је заступљеност неметала у природи. Неметали чине мању групу хемијских елемената и осим водоника сви се налазе у десном делу таблице Периодног система елемената. Немеали су вооник, уљеник, азо, кисеоник, флуор, сумор, фосфор, хлор, бром и јо.
Графи
Јо
Неметали се разликују по боји и по мирису. Неки од неметала су без мириса, а неки имају веома јак, непријатан мирис, на пример хлор и бром. Неметали не проводе електрицитет, а по електропроводљивости издваја се угљеник (графит), који је добар проводник електрицитета. Сви неметали слабо су растворљиви у води.
Бром Хлор
Сумор
Фосфор
Немеали се разликују о боји
12
У молекулима елемената атоми неметала повезани су неполарним ковалентним везама. Због тога неметали у елементарном стању, на собној температури, могу бити у гасовитом, течном или чврстом агрегатном стању. Водоник, кисеоник, азот, флуор и хлор јесу гасови, бром је течан, а угљеник, сумпор, фосфор и јод чврстог су агрегатног стања.
Већина неметала не проводи струју
Заступљеност неметала у природи Иако их је бројчано знатно мање од метала, неметали су заступљенији у природи и у производима из свакодневног живота.
И то је водоник!
Водоник, кисеоник, азот, угљеник и сумпор јесу неметали који су у природи заступљени и у елементарном стању и у виду једињења. Остали неметали (флуор, хлор, бром, јод и фосфор) граде једињења која чине саставни део природе. Водоник и кисеоник су најзаступљенији елементи. Водоник је најзаступљенији у свемиру, а кисеоник на Земљи. Кисеоник се у елементарном стању налази у атмосфери као саставни део ваздуха и као део озонског омотача. Најважније једињење водоника и кисеоника јесте вода, а ови елементи улазе и у састав једињења која чине уља, масти, нафту, протеине, витамине и др.
Сунце је израђено о вооника, који се нуклеарним реакцијама ревара у хелијум, ри чему се ослобађа велика количина енерије.
Сумпор је неметал који се налази у истој групи Периодног система елемената као кисеоник. Сумпор се углавном налази у Земљиној кори. У мањој мери може се наћи у елементарном стању, а у већој у облику једињења. Азот је у елементарном стању заступљенији од фосфора, док је фосфор заступљенији у облику једињења. Азот је саставни део ваздуха и чини око 78 % његове запремине. Угљеник је заступљен у Земљиној кори, ваздуху и живим бићима. У Земљиној кори налази се у елементарном облику (графит и дијамант) и улази у састав различитих врста угљева. У ваздуху га има у облику угљен-диоксида, а у живим бићима у облику многобројних различитих једињења.
Налазише сумора
Већина немеала јесу биоени елемени јер су њихова јеињења сасавни ео живих бића. Налазиште угљеника
13
Халогени елементи (флуор, хлор, бром и јод) су због велике реактивности у природи заступљени искључиво у облику једињења. Најзаступљеније једињење халогених елемената јесте натријум-хлорид.
ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ
ЗАДАТАК Испитај физичка својства сумпора, угљеника и јода и резултате својих запажања забележи у Радној свесци на стр. 6. Припреми следеће супстанце и прибор: • сумпор, графит, јод, дестилована вода, неполарни растварач; • сталак, епрувете, сахатна стакла, кашичица, мензура. Упутство Мере опреза
1.
2.
3.
4.
1, 4. Сумор 2, 5. Графи 3, 6. Јо
5.
6.
Стави заштитне рукавице
Оглед 1 На три сахатна стакла сипај редом мало сумпора, графита и јода. За сваку супстанцу опиши физичка својства која уочаваш. Оглед 2 Шест празних епрувета стави у сталак. У три епрувете сипај по 2 cm3 дестиловане воде, а у преостале три по 2 cm3 неполарног растварача. Супстанце сипај редом у епрувете као што је означено на слици. Епрувете снажно промућкај. Објасни разлике у растворљивости сумпора, графита и јода у поларном и неполарном растварачу.
П И ТА Њ А
1. Наброј називе неметала и напиши њихове хемијске симболе. 2. Наведи сличности и разлике у основним физичким својствима неметала. 3. Где се и у ком облику кисеоник може наћи у природи? 4. За сваки пар елемената одреди који је елемент заступљенији у природи: а) водоник и кисеоник, б) сумпор и кисеоник, в) азот и фосфор, г) хлор и бром.
14
В А Ж Н О Ј Е З Н АТ И О. . .
неметалима и њиховим физичким својствима Неметали су на собној температури различитог агрегатног стања.
агрегатно стање гасовито: флуор водоник хлор кисеоник азот
течно: бром
чврсто: угљеник јод сумпор фосфор
Кисеоник и водоник су најзаступљенији елементи – кисеоник на Земљи, а водоник у свемиру.
Неметали се разликују по боји и по мирису. Већина неметала не проводи струју. Слабо су растворни у води. Сумор Графи
Неметали су слабо растворни у води
Азот је у елементарном стању заступљенији од фосфора, док је фосфор заступљенији у облику једињења.
Сумпор се у мањој мери може наћи у елементарном стању у Земљиној кори, а у већој мери у облику једињења.
Халогени елементи у природи су заступљени искључиво у облику једињења. Налазиште сумпора
Азот и фосфор су биогени елементи
Наслаге натријум-хлорида
Угљеник је заступљен у Земљиној кори, ваздуху и живим бићима.
15
8
9
10
11
12
13
14
15
1.2. Водоник – својства и примена 16
17
18
Овај текст помоћи ће ти да: • разумеш основна својства водоника; • сазнаш која својства водоника одређују његову практичну примену. Водоник је први елемент у Периодном систему елемената. Налази се у Ia (1) групи и првој периоди.
Вооник је 1766. оине окрио Х. Кевениш (1731–1810) и оказао а саоревањем аје воу. А. Лавоазје (1743–1794) му је ао назив hydrogenium.
Напиши хемијске симболе са атомским и масеним бројем и називе изотопа водоника који у језгру имају 0, 1, односно 2 неутрона, и одреди број протона и електрона. Објашњење:
Назив hydrogenium (H) оиче о рчких речи и значи раиељ вое.
H
1 1
H
H
2 1
3 1
N(p+) = 1
N(p+) = 1
N(p+) = 1
N(e–) = 1
N(e–) = 1
N(e–) = 1
N(n0) = 0
N(n0) = 1
N(n0) = 2
Протијум
Деутеријум
Трицијум
У природи је најзаступљенији изотоп протијум, па се под називом водоник подразумева управо тај изотоп. У елементарном стању водоник постоји као двоатомни молекул (Н2).
Моел молекула вооника
16
Образовање везе у молекулу водоника
Добијање и физичка својства водоника Водоник се може добити реакцијом појединих метала са киселинама или електролизом воде. Најчешће се у лабораторији за добијање водоника користи реакција цинка и хлоридне (хлороводоничне) киселине: Zn + 2HCl
На који се начин водоник може добити у лабораторији?
ZnCl2 + H2
цинк-хлорид водоник
Водоник је гас без боје, мириса и укуса. Водоник је најлакши гас јер има најмању релативну атомску масу. Објасни које физичко својство водоника омогућује прикупљање гасовитог водоника изнад воде. Објашњење:
Вооник се обија реакцијом ојеиних меала са киселинама и рикуља у ерувеи изна вое.
Водоник се може прикупљати изнад воде због тога што се практично не раствара у њој, јер су његови молекули неполарни, а молекули воде поларни.
Хемијска својства водоника Водоник гори и при том се једини са кисеоником градећи воду. Чист водоник сагорева мирним светлоплавим пламеном. 2Н2 + О2 2Н2О
Шта се дешава када се запали водоник?
Ако се смеша водоника и кисеоника (у запреминском односу 2 : 1) запали, чује се прасак и због тога се та смеша назива праскави гас. Водоник се једини и са металима и са неметалима. Напиши једначине реакција водоника са: а) хлором, б) азотом.
Вооник реаује са кисеоником из вазуха и ри ом насаје воа.
Објашњење: а) Н2 + Сl2
I I
2HCl
б) 3Н2 + N2
III I
2NH3
Примена водоника Водоник се користи за заваривање и сечење метала и као ракетно гориво. Примена водоника заснива се на реакцији
Обраа меала
17
сагоревања. При тој реакцији ослобађа се енергија потребна за топљење метала, односно рад мотора.
П И ТА Њ А
1. Опиши физичка својства водоника.
Хиненбур, 1937.
2. Напиши једначине реакција и називе реакционих производа водоника са:
Пошо је најлакши ас, вооник се некаа корисио за уњење балона за леење – цеелина. Из уоребе је избачен 1937. оине збо оа шо је лако зааљив.
а) кисеоником, б) бромом, в) азотом. 3. Напиши једначину реакције којом се у лабораторији најчешће добија водоник. 4. Због чега се водоник користи као ракетно гориво?
ВаЖНО је ЗНаТи О... водонику, његовим својствима и примени Водоник се налази у Ia (1) групи и првој периоди. Постоје три изотопа водоника: протијум, деутеријум и трицијум. Најзаступљенији је протијум. 1 2 3 H H H Запис: 1 1 1
протијум
деутеријум
трицијум
Водоник се може добити реакцијом одређених метала са киселинама или електролизом воде. Једначина реакције добијања водоника у лабораторији је: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 О2 Н2
Електролиза воде
У елементарном стању водоник постоји као двоатомни молекул (Н2). Најлакши је гас, без боје је, мириса Водоник је лакши од ваздуха и укуса и слабо се раствара у води.
Водоник се једини и са металима и са неметалима. Водоник гори и при том се једини са кисеоником градећи воду: 2Н2 + О2 2Н2О
Лабораторијско добијање водоника
Примена водоника заваривање метала
18
сечење метала
ракетно гориво
Праскави гас у конзерви сагорева експлозивно
1.3. Кисеоник – својства и примена Овај текст помоћи ће ти да: • разумеш основна својства кисеоника; • сазнаш шта су оксиди; • сазнаш која својства кисеоника одређују његову практичну примену.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Живот на Земљи не би био могућ без присуства кисеоника како у елементарном стању тако и у виду једињења. На основу хемијског симбола атома кисеоника са атомским бројем (8О) шематски представи распоред електрона у омотачу. Објашњење:
Кисеоник су независно јеан о руо окрили Шеле (1742–1786) и Ж. Присли (1733–1804), а Лавоазје је оисао њеова својсва, окрио а је јеан о лавних сасојака вазуха и ао му назив оxygenium.
Назив оxygenium (O) оиче о рчких речи и значи раиељ киселина.
Кисеоник се налази у VIa (16) групи и другој периоди у Периодном систему елемената. У елементарном стању кисеоник може да постоји као двоатомни (О2) и троатомни молекул (О3). Различити облици једног хемијског елемента називају се алотропске модификације. Кисеоник, према томе, има две алотропске модификације чији су називи: – кисеоник (О2), – озон (О3).
О
О
О
О
О
Модели молекула кисеоника и озона
Добијање и физичка својства кисеоника Кисеоник се може добити прерадом ваздуха, електролизом воде и термичким разлагањем одређених кисеоничних једињења.
19
У лабораторији се кисеоник најчешће добија загревањем једињења као што су жива(II)-оксид (HgO) или калијум-перманганат (КMnO4). Напиши једначину реакције разлагања жива(II)-оксида (HgO).
Кисеоник насаје у роцесу фоосинезе
Објашњење:
2НgО
2Нg + О2
Кисеоник је гас без боје, мириса и укуса. Слабо се раствара у води и може се прикупљати изнад воде. На који се начин кисеоник може добити у лабораторији?
Кисеоник се обија заревањем жива(II)-оксиа и рикуља у ерувеи изна вое.
Озон се може добити из кисеоника под утицајем електричне струје. Озон је безбојан гас који у атмосфери Земље чини слој који штити природу од штетног зрачења. Деловањем човека озонски омотач се оштећује и због тога се улажу велики напори да се он очува.
Одређени гасови утичу на оштећење озонског омотача, при чему настају такозване озонске рупе
једињења кисеоника
Једињењe елемента и кисеоника назива се оксид.
Реакција елемента са кисеоником назива се оксидација (сагоревање). То значи да је кисеоник неопходан за сваку реакцију сагоревања. Реакција сагоревања јесте реакција у којој се увек ослобађа одређена количина топлотне енергије. Реакцијом кисеоника са металима настају оксиди метала.
Саоревање
20
4Na + O2 2Ca + O2
I
II
2Na2O
натријум-оксид II II
2CaO калцијум-оксид
Реакцијом кисеоника са неметалима настају оксиди неметала. S + O2
Да ли кисеоник гори?
IV II
SO2
сумпор(IV)-оксид
C + O2
IV II
CO2
угљеник(IV)-оксид
Називи оксида дају се тако што се називу елемента дода реч оксид. На пример, оксид натријума има назив натријум-оксид. Код елемената променљиве валенце у називу се наводи и валенца тог елемента. На пример, оксид тровалентног гвожђа има назив гвожђе(III)-оксид. У пракси се користе и уобичајени називи оксида елемената променљиве валенце у којима се број атома кисеоника наводи префиксима суб-, моно-, ди-, три-, тетро- и пенто-. N2O
NO
азот-субоксид азот-моноксид
N2O3
азот-триоксид
NO2
N2O5
Кисеоник је ас који не ори, али је неохоан реакан сваке реакције саоревања.
азот-диоксид азот-пентоксид
Напиши једначине реакција сагоревања и називе насталих оксида. а) литијума, б) фосфора, тако да настане оксид тровалентног фосфора. Кисеоник је неохоан за обрау меала
Објашњење:
а) 4Li + О2
I II
2Li2O
литијум-оксид
б) Р4 + 3О2
III II
2Р2O3
фосфор(III)-оксид
Кисеоник улази и у састав различитих једињења као што су киселине, хидроксиди, соли, алкохоли, протеини, нуклеинске киселине и друга.
Примена кисеоника Кисеоник се у индустрији користи за све реакције сагоревања, а у медицини, астронаутици и ронилаштву за пуњење боца које служе као помоћ при дисању. Користи се и као средство за аутогено заваривање и сечење метала и као ракетно гориво.
Кисеоником се уне боце које корисе рониоци, асронауи и руи
21
П И ТА Њ А
1. Опиши физичка и хемијска својства кисеоника. 2. Напиши једначине реакција кисеоника са: а) алуминијумом,
б) калцијумом,
в) азотом (настаје оксид двовалентног азота). 3. Напиши једначину реакције којом се у лабораторији најчешће добија кисеоник. 4. Због чега се кисеоник користи за заваривање метала?
ВаЖНО је ЗНаТи О... кисеонику, његовим својствима и примени
Живот на Земљи не би био могућ без присуства кисеоника.
У елементарном стању кисеоник може постојати у две алотропске модификације: кисеоник (О2) и озон (О3).
O2
кисеоник
Кисеоник је гас без боје, мириса и укуса. Слабо се раствара у води. Кисеоник се може добити прерадом ваздуха, електролизом воде и термичким разлагањем одређених кисеоничних једињења. Једначина реакције добијања кисеоника у лабораторијским условима: 2НgО
2Нg + О2
Кисеоник је гас који не гори, али подржава горење.
22
Једињење елемента и кисеоника назива се оксид, а реакција тог елемента са кисеоником назива се оксидација (сагоревање).
O3 озон
Реакцијом кисеоника са металима настају оксиди метала, а реакцијом са неметалима настају оксиди неметала. Na2O, CaO, NO, P2O5, SO2, CO MgO, FeO Оксиди метала
Оксиди неметала
Кисеоник улази и у састав различитих једињења као што су киселине, хидроксиди, соли, алкохоли, протеини, нуклеинске киселине и друга једињења. Примена кисеоника реакције пуњење боца које сагоревања служе као помоћ при дисању
1.4. Сумпор – својства и примена
1
2
3
Овај текст помоћи ће ти да: • разумеш основна својства сумпора; • сазнаш која својства сумпора одређују његову практичну примену; • разумеш основна својсва оксиа сумора; • научиш на који се начин киселине доказују помоћу индикатора.
На основу распореда електрона у омотачу атома сумпора, одреди у којој се групи и периоди Периодног система елемената налази сумпор.
4
5
6
7
8
9
10
Сумор је био озна ревним Грцима и Кинезима. Они су а корисили за маијске обрее, за обијање баруа и у меицинске сврхе.
Лаински назив sulphur (S) реузе је из Библије, а осоје различиа умачења њеово значења – „неријаељ бакра“ и „камен који се релива“.
Објашњење: Сумпор се налази у VIa (16) групи и трећој периоди Периодног система елемената.
Физичка својства сумпора У елементарном стању сумпор гради вишеатомне молекуле. Сумпор је супстанца чврстог агрегатног стања, жуте боје, карактеристичног мириса и врло се слабо раствара у води. Овај елемент има више различитих алотропских модификација и у зависности од тога може бити прашкастог, кристалног или пластичног изгледа.
Узорци сумора
23
једињења сумпора Шта се дешава када се сумпор запали изнад воде?
Сумпор са кисеоником може да гради два оксида: у једном је валенца сумпора четири, а у другом шест. О
О
S
О
О
О
SO2
S
SO3
сумпор(IV)-оксид (сумпор-диоксид)
сумпор(VI)-оксид (сумпор-триоксид)
Сумпор(IV)-оксид добија се сагоревањем сумпора. S + O2
Пре
После Сумор ори лавичасим ламеном и ако насаје сумор(IV)-окси, који са воом аје сулфину киселину. Сулфина киселина мења боју лаве лакмус харије.
SO2
Oвај оксид је гас без боје, оштрог је мириса и веома отрован, због чега се не сме удисати. Сумпор(IV)-оксид је кисели оксид, јер са водом реагује градећи киселину. Ова киселина назива се сулфитна (сумпораста) киселина. О
IV
SO2 + H2O
IV
S
H2SO3
Н
О
О
Н
Модел молекула сулфитне киселине
I
Киселина
II
H2 SO3
атоми водоника
киселински остатак
Плави лакмус и метил-оранж јесу супстанце којима се може доказати присуство киселине. Такве супстанце називају се индикатори
Сумпор(VI)-оксид настаје сагоревањем сумпор(IV)-оксида. 2SO2 + O2
2SO3
Овај оксид реагује са водом и гради сулфатну (сумпорну) киселину. VI
SO3 + H2O
VI
H2SO4 Модел молекула сулфaтне киселине
24
Киселине су супстанце које се најчешће користе као водени раствори. Водени раствор киселине који има највећу могућу процентну концентрацију назива се концентрована киселина. Концентрована сумпорна киселина има процентну концентрацију 96 % и делује нагризајуће у контакту са кожом, тканинама и металима. Такав раствор може се разблаживати водом, при чему настају разблажене киселине.
Примена сумпора и његових једињења Сумпор се користи у пољопривреди, медицини, производњи гума, боја, шибица и барута.
На који се начин концентрована киселина правилно разблажује?
ВуК КуВ
Сумпор(IV)-оксид се користи као средство за избељивање, за дезинфекцију бачви и за стерилизацију сувог воћа.
Конценроване киселине реба разблаживаи ако шо се киселина оаје у осуу са риремљеном воом. Никаа се воа не сме оаваи у киселину.
Примена сумпор(IV)-оксид
Сулфатна (сумпорна) киселина једна је од најважнијих киселина у хемијској индустрији. На основу количине произведене сумпорне киселине може се оценити степен развоја хемијске индустрије једне земље, а тиме и њена економска развијеност. Ова киселина је основна сировина у многим гранама хемијске индустрије. Користи се у производњи вештачких ђубрива, влакана, боја, лекова, акумулатора и експлозива. У нашој земљи сулфатна (сумпорна) киселина производи се у Хемијској индустрији „Зорка Шабац“.
Примена сумора
CO
И то су једињења!
C SO4
катјон анјон киселинског метала остатка калцијум-сулфат
Акумулатор
Боје
За киселине је каракерисично а рае соли. Соли су важна јеињења, веома су засуљене у рирои и имају широку римену у сваконевном живоу. На ример, калцијум-сулфа је сасојак школске крее.
25
ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ
ЗАДАТАК 1 Испитај утицај сумпор(IV)-оксида на биљне пигменте и своја запажања запиши у Радној свесци на стр. 22. Припреми следеће супстанце и прибор: • сумпoр, црвена ружа; • шпиритусна лампа, ерленмајер, кашичица, гумени запушач. Упутство Оглед 1
Сумор(IV)-окси је веома орован и може изазваи ушење.
Мере опреза
Стави заштитне рукавице и наочаре
Кроз гумени запушач провуци кашичицу, а у ерленмајер стави наквашену црвену ружу. Упали мало сумпора у кашичици и запушачем затвори ерленмајер у коме се налази ружа. Опиши и објасни промене настале на ружи. Напиши једначину хемијске реакције насталог оксида и воде. ЗАДАТАК 2 Испитај киселост различитих супстанци. Припреми следеће супстанце и прибор: • лимунов сок, сирће, водени раствори сумпорне киселине, азотне киселине и хлороводоничне киселине, плава лакмус хартија; • сахатна стакла. Упутство Оглед 1 На сахатна стакла редом сипај лимунов сок, сирће, водени раствор сумпорне киселине, водени раствор азотне киселине и водени раствор хлороводоничне киселине. За сваку супстанцу припреми по једну плаву лакмус хартију. Један крај лакмус хартије урони у супстанце на сахатним стаклима. Опиши промене које уочаваш на лакмус хартији.
26
П И ТА Њ А
1. Опиши физичка својства сумпора. 2. Напиши једначине реакција и називе реакциoних производа: а) сагоревање сумпора, б) сагоревање сумпор(IV)-оксида, в) реакција сумпор(IV)-оксида са водом, г) реакција сумпор(VI)-оксида са водом. 3. Наведи примену сулфатне (сумпорне) киселине, сумпор(IV)-оксида и сумпора. 4. На који се начин може доказати киселост воденог раствора? 5. Одреди валенцу сумпора у оксиду формуле SO3 и киселини формуле H2SO4.
В А Ж Н О Ј Е З Н АТ И О. . .
сумпору, његовим својствима и примени
Сумпор(IV)-оксид је гас без боје, оштрог мириса и веома отрован. Добро се раствара у води и са њом реагује градећи сулфитну (сумпорасту) киселину.
Сумпор је супстанца чврстог агрегатног стања, жуте боје, карактеристичног мириса и врло слабо раствoрна у води.
S + O2
IV
SO2
SO2 + H2O
IV
H2SO3
Сумпор са кисеоником може да гради два оксида: SO3 SO2
Сумпор(VI)-оксид настаје сагоревањем сумпор(IV)-оксида. Овај оксид реагује са водом и гради сулфатну (сумпорну) киселину:
сумпор(IV)-оксид сумпор(VI)-оксид (сумпор-диоксид) (сумпор-триоксид)
2SO2 + O2
Киселине су супстанце чији водени раствори мењају боју одређених индикатора. Плава лакмус хартија мења боју у црвено у присуству киселине.
VI
SO3 + H2O
2SO3
H2SO4 пољопривреда, медицина, гумe, бојe, шибицe и барут
VI
H2SO4
Примена S8 избељивање, дезинфекцијa бачви и стерилизацијa сувог воћа
SO2 вештачкa ђубрива, бојe, лекови, акумулатори и експлозиви
27
1
2
3
4
5
6
7
8
1.5. Азот – својства и примена
Овај текст помоћи ће ти да: • разумеш основна својства aзота; • сазнаш која својства азота одређују његову практичну примену; • сазнаш о важнијим једињењима азота и њиховој примени. Азот се налази у Va (15) групи и другој периоди Периодног система елемената.
Азо је окрио научник Е. Раерфор (1857–1919). Лавоазје извео је назив „азо“ о рчке речи која значи „беживоан“.
Физичка својства азота У елементарном стању aзот постоји у облику двоатомних молекула (N2).
Назив nitrogen (N) оиче о рчких речи и значи раиељ шалире. Модел молекула азота
Азот је гас без боје, мириса и укуса. Слабо се раствара у води и има мању растворљивост у води од кисеоника.
једињења азота Азот је инертан гас и по својствима личи на племените гасове. Његова инертност објашњава се стабилношћу молекула због постојања јаке троструке везе. При одређеним условима азот реагује са водоником градећи амонијак (NH3). N2 + 3H2 2NH3 Нацртај структурну формулу молекула амонијака. Објашњење:
Амонијак се у нашој земљи роизвои у Азоари Панчево
28
H
N
H
H
H
N H
H
Модел молекула амонијака
Амонијак је гас без боје, оштрог је непријатног мириса, добро растворан у води и лакши од ваздуха. Са кисеоником азот може да гради пет различитих оксида у којима валенца азота износи редом I, II, III, IV и V.
N2O
NO
aзот(I)-оксид (азот-субоксид)
N2O3
aзот(II)-оксид (азот-моноксид)
NO2
aзот(IV)-оксид (азот-диоксид)
aзот(III)-оксид (азот-триоксид)
N2O5
aзот(V)-оксид (азот-пентоксид)
Ови оксиди међусобно се разликују по физичким и хемијским својствима. Реакцијом азот(III)-оксида и азот(V)-оксида са водом настају киселине. H
N2O3 + Н2О
2НNO2
И то је оксид азота!
О
О
нитритна (азотаста) киселина
Модел молекула нитритне киселине
N
Азо(I)-окси је ас без боје и мириса и слакасо је укуса. Уисање мањих количина о аса изазива весело расоложење, а у већој мери ошу анесезију. Збо оа се кориси у меицини.
О
N2O5 + Н2О
2НNO3
нитратна (азотна) киселина
N О
H О
Модел молекула нитратне киселине
Нитратна (азотна) киселина је безбојна течност и веома је отровна. Концентрована азотна киселина (69,8 %) у контакту са кожом изазива опекотине жуте боје.
Примена азота и његових једињења Азот се у течном агрегатном стању користи за конзервирање хране и у медицини. Амонијак се користи као сировина за добијање пластике, експлозива и средстава за чишћење. Азотна киселина користи се у лабораторијама као важан реагенс, а у индустрији за производњу експлозива и за пречишћавање метала, док се њене соли примењују као вештачка ђубрива.
Течни азот користи се за третман коже
Нирана (азона) киселина важан је реаенс у хемијској лабораорији
Амонијак и азона киселина корисе се за роизвоњу екслозива
29
П И ТА Њ А
1. Опиши физичка својства азота и амонијака. 2. Напиши једначине реакција и називе реакционих производа: а) реакција азота и водоника, б) реакција азот(V)-оксида са водом. 3. Наведи примену азота, амонијака и азотне киселине. 4. Колико износи валенца азота у молекулима киселина чије су формуле HNO2 и HNO3?
В А Ж Н О Ј Е З Н АТ И О. . .
азоту, његовим својствима и примени Азот је гас без боје, мириса и укуса. Слабо се раствара у води. Азот је инертан гас и по својствима личи на племените гасове.
Најважније једињење азота и водоника је амонијак (NH3), а са кисеоником азот гради пет различитих оксида: N2O
NO
aзот(I)-оксид aзот(II)-оксид
Амонијак је гас без боје, непријатног је мириса и добро се раствара у води.
N2O3
NO2
aзот(III)-оксид aзот(IV)-оксид
Aзот(III)-оксид и азот(V)-оксид са водом дају киселине: N2O3 + Н2О
N2O5 + Н2О
Примена N 2 конзервирање хране и медицинa.
30
NH3 пластикa, експлозиви и средства за чишћење.
HNO3 ђубрива, експлозиви и пречишћавање метала.
N2O5 aзот(V)-оксид
2НNO2
нитритна (азотаста) киселина
2НNO3
нитратна (азотна) киселина
1.6. Угљеник – својства и примена
Овај текст помоћи ће ти да: • разумеш основна својства угљеника; • сазнаш која својства угљеника одређују његову практичну примену; • сазнаш о важнијим једињењима угљеника. 1
2
Угљеник се налази у IVa (14) групи и другој периоди у Периодном систему елемената.
Физичка својства угљеника
3
4
5
6
7
За уљеник се зна још из оба раисорије. Лавоазје је усановио а је уљеник хемијски елемен.
Угљеник има три алотропске модификације: графит, дијамант и фулерен. Назив carboneum (C) оиче о лаинске речи и значи уаљ.
Дијамант
Кристална решетка дијаманта
Графит
Кристална решетка графита
Графит је крта чврста супстанца која за разлику од осталих неметала може да проводи електрицитет.
Моел молекула фулерена
Електропроводљивост графита
Дијамант је најтврђа позната природна супстанца. То је супстанца без боје и за разлику од графита не проводи електрицитет. 31
једињења угљеника И то је угљеник!
Угљеник реагује са кисеоником и може да гради два оксида, у зависности од тога да ли непотпуно или потпуно сагорева. Непотпуним сагоревањем настаје угљеник(II)-оксид (угљен-моноксид). 2С + О2
Уаљ
Уаљ, кокс, акивни уаљ и чађ јесу сусанце које сарже висок роцена уљеника. Уаљ је рироно чврсо ориво, кокс се кориси у инусрији као реакан у мноим реакцијама, а акивни уаљ је сусанца која има велику моћ уијања различиих боја и мириса.
Потпуним сагоревањем угљеника или сагоревањем угљеник(II)-оксида настаје угљеник(IV)-оксид (угљен-диоксид).
С + О2 II
О
Моел молекула уљеник(II)-оксиа
Једначина непотпуног сагоревања угљеника
Угљеник(II)-oксид је на собној температури гас без боје, мириса и укуса. Веома је отрован. Овај оксид је један од производа сагоревања горива у аутомобилима и саставни део дуванског дима. Практично се не раствара у води и не реагује с њом.
2СО + О2 С
II
2СО
IV
СО2
Једначина потпуног сагоревања угљеника
IV
2СО2
Једначина сагоревања угљеник(II)-оксида
Угљеник(IV)-oксид је састојак ваздуха и природних вода. Опиши његова физичка својства. Објашњење: Угљеник(IV)-oксид је гас без боје и мириса. Тежи је од ваздуха.
Уљеник(II)-oкси сасавни је ео изувних асова
Угљеник(IV)-оксид је главни реактант у процесу фотосинтезе. Кружење угљеника у природи
Вегетација
Сагоревање фосилних горива
О
С
О
Моел молекула уљеник(IV)-оксиа
Живи свет у води Нафта
32
