/
Текст
ii .
WARSZAWA
PAŃSTWOWE ZAKŁADY WYDAWNICTW SZKOLNYCH
HALINA GRÓDECKA BARBARA WINNICKA
CHEMIA
DLA KLASY VII
•WSE-’*'’
Redaktor
Antoni Audycki
Redaktor techniczny
Maria Stopień
Książka zatwierdzona przez Ministerstwo Oświaty
jako podręcznik
Państwowe Zakłady Wydawnictw Szkolnych. Warszawa 1967
Wydanie IV. Nakład 224 000 4- 180 egz. Ark. druk. 7,5; wyd. 7,16
Zamówiono 19. VI. 1967 r. Podpisano do druku 16. VIII. 1967 r.
Druk ukończono w październiku 1967. Papier wklęslodr. kl. V, 70 gr.
•zer. roli 34 cm — Skolwin. Zam. 8223. Cena zł 4. —
Okładkę projektował
Andrzej Antoni Kowalewski
Ilustracje wykonał
Józef Marzec
Fotografie:
CAJF.; H. Hermanowicz; F. Karasiewicz; A. Marczak;
Muzeum Ziemi; K. Najdenow
W rym roku zaczynacie uczyć się chemii; nauka ta otworzy Wam
oczy na wiele zjawisk, których nie spostrzegaliście lub obok których prze-
chodziliście obojętnie. Teraz będziecie je badać i tłumaczyć; dowiecie
się także, jak człowiek stosuje zdobytą wiedzę dla poprawienia warunków
swego życia.
„Chemia żywi, leczy, ubiera i brom” — powiedziano o tej nauce —
a to dowodzi, jak wielkie jest jej znaczenie w życiu społeczeństwa.
Istotnie, wiedza chemiczna umożliwiła rozwój wszystkich gałęzi prze-
mysłu o wielkim znaczeniu dla gospodarki narodowej.
Chemia żywi — bo dostarcza rolnikom nawozów sztucznych, by mogli
uzyskać znacznie większe plony. Gdy roślinom uprawnym zagraża plaga
szkodników, rolnik zwalcza szkodniki za pomocą środków chemicznych.
Na zdobyczach chemii opiera się także hodowla zwierząt, przemysłowa
produkcja cukru, olejów, margaryny, konserw i wielu innych produktów
spożywczych.
Chemia leczy — bo dzięki dobrze rozwiniętemu przemysłowi che-
micznemu mamy mnóstwo cennych i skutecznych leków. Słyszeliście
na pewno o tym, jak to w dawnych czasach różne epidemie dziesiątko-
wały ludność miast i osiedli. Dzisiaj choroby zakaźne zwalczane są spraw-
nie i szybko dzięki licznym środkom leczniczym produkowanym przez
przemysł chemiczny.
Chemia ubiera — bo dostarcza środków do przeróbki i barwienia na-
turalnych włókien roślinnych i skóry; przemysł chemiczny produ-
kuje takie materiały, jakich nie spotyka się w przyrodzie, np. nylon,
stylon, elana, sztuczna skóra, kauczuk syntetyczny, tworzywa sztuczne itp.
Czy wymieniliśmy już wszystko, co zawdzięczamy chemii? ą nas?c
budownictwo? Przecież do postawienia domu potrzebne są: cement, Wap.
no, cegły, stal, szkło, tworzywa sztuczne, farby — a chemia nauczyła
nas, jak je produkować.
Zaopatrywanie miast w wodę do picia, zakładanie instalacji elektry
zLaopauy"x r * ----vlc*urycz-
nych i urządzeń służących do ogrzewania mieszkań i utrzymywania ich
w czystości' wymagają wielu materiałów, które otrzymuje się dzięki zna.
jomości chemii.
Otrzymaliście w tym roku nowy, ładnie wydany podręcznik chemii.
Traktujcie go jak przyjaciela, który wprowadzi Was w nieznane krainy.
Dzięki chemii nauczycie się lepiej rozumieć otaczający nas świat i pozna-
cie wiele sposobów7 przeobrażania bogactw naturalnych Ziemi dla dobra
człowieka. Pamiętajcie, że dobrze rozwinięty przemysł chemiczny w kraju
jest podstawą dobrobytu ludności.
Now7a Huta, Dwory pod Oświęcimiem, Kędzierzyn, Tarnobrzeg, Pu-
ławy, Płock są to miasta, o których z dumą mówi się w całej Polsce. Na
*
lekcjach geografii dowiedzieliście się, że powstały w nich lub są w budo-
wie nowoczesne zakłady przemysłowe o ogromnym znaczeniu dla naszej
gospodarki narodowej.
Rozwijający się przemysł chemiczny potrzebuje coraz więcej zdolnych,
pełnych zapału pracowników. Wielka Chemia czeka na Was.
W celu ułatwienia korzystania z podręcznika zamieszczono w nie-
których miejscach znaki:
pytania i zadania;
doświadczenia do wykonania w domu;
doświadczenia przeznaczone do wykonania w klasie;
czarna kolbka — to znak, że wykonanie doświadczenia wymaga
szczególnej ostrożności, gdyż substancje, którymi się posługuje
my, są żrące, trujące, bądź wybuchowe.
METALE
Metale spotykamy w życiu codziennym na każdym kroku. Na przy-
kład żelazo stosuje się do konstrukcji maszyn, lokomotyw, wagonów, szyn,
potężnych budowli żelazobetonowych oraz wyrabia się z niego narzędzia
i wiele przedmiotów powszechnie stosowanych. Z aluminium produkuje
się naczynia kuchenne, części samochodów, samolotów i silników elek-
trycznych. Nie ma dziedziny życia praktycznego, w której nie spotykali-
byśmy się z metalami. Stanowią one niezwykle cenne surowce do bu-
dowy narzędzi pracy; są dla człowieka niezbędne.
1. Badanie metali
Naukę chemii rozpoczniemy od zapoznania się z metalami. Nie bę-
dziemy przy tym zastanawiać się, czy oglądany przez nas kawałek np. że-
laza jest gwoździem, blaszką od buta, podkową czy innym przedmiotem.
Nie będziemy badać ciał: gwoździa, blaszki, podkowy, lecz żelazo, to
jest substancję, z której te przedmioty są wykonane.
DOŚWIADCZENIE 1. a) Obejrzyj otrzymane próbki żelaza, miedzi,
cynku i glinu*, staraj się uważnie zbadać ich cechy tak, byś umiał
zawsze metale te rozpoznać. Określ ich stan skupienia, barwę i po-
łysk, a następnie oczyść powierzchnię i porównaj z poprzednim wy-
glądem.
Zwanego Dorocznie aluminium.
2. Badanie temperatury topnienia metali
1. Porównanie twardości niektórych metali
okucia do wozów
b) Zbadaj twardość tych metali, próbując zarysować jeden metal drugim,
a także rysując je scyzorykiem. Na podstawie doświadczenia ułóż metale
według ich twardości i porównaj wyniki z podanymi na wykresie (rys. 1).
Na lekcjach zajęć technicznych zapoznałeś się z właściwościami nie
których metali. Postaraj się określić, jakie cechy wspólne posia
dają metale.
Metale — z wyjątkiem rtęci
łymi barwy szarej o różnych odcieniach. Tylko miedź i złoto mają inną
barwę.
Na ogół metale spłaszczają się pod uderzeniem młotka, zwłaszcza po
ogrzaniu; mówimy, że są kowalne. Po nagrzaniu żelaza kowal wykuwa
z niego podkowy, części do
Dwa kawałki rozżarzonego żelaza, położone jeden na drugim i ude-
rzone młotem, łączą się ze sobą w jedną całość. Metale można także wal-
cować na blachy i wyciągać w druty.
Na podstawie wykonanych doświadczeń wymień wspólne cechy ba
danych metali oraz różnice między nimi.
c) Uderzaj młotkiem na kowadełku końce drutów z tych
i zanotuj, jakie zachodzą przy tym zmiany. Czy wszystkie
dadzą się kuć jednakowo łatwo?
d) Ująwszy w imadło koniec cienkiego drutu miedzianego,
go za pomocą obcążków, badając w ten sposób jego wytrzymałość
na zerwanie.
Powtórz doświadczenie z drutami: aluminiowym
o tym samym przekroju.
e) Przeprowadź próby wymienione w punktach a, b i c z kawałkami
cyny, ołowiu i magnezu.
f) Obejrzyj rtęć w naczyniu i opisz właściwości tego metalu.
g) Porównaj (w ręku) ciężary właściwe wszystkich wymienionych
metali. Które z nich zaliczysz do lekkich, a które do ciężkich?
h) Porównaj temperatury topnienia następujących metali: cyny, oło-
wiu, cynku i glinu.
Metale wyróżniają się charakterystycznym połyskiem, tak zwanym
połyskiem metalicznym. Nie mają go metale w stanie rozdrobnionym,
na przykład pył żelaza.
Znamy wiele substancji obdarzonych połyskiem, na przykład szkło,
diament, woda — lecz nie można o nich powiedzieć, że mają połysk me-
taliczny. Jest on zupełnie różny od połysku wypolerowanego kawałka
3. Stopy metali
Tak zwana „cyma do lutowania” jest stopem cyny z ołowiem.
4. Zachowanie się metali w powietrzu
Mosiądz jest stopem miedzi z cynkiem; jest twardszy od miedzi i cyn-
ku, nadaje się lepiej niż miedź na odlewy. Jest stosowany do wyrobu
części maszyn.
Najdawniej znanymi stopami miedzi są tak zwane brązy, składające
się zwykle z miedzi i cyny. Z brązu ludzie pierwotni wyrabiali narzędzia
DOŚWIADCZENIE 2. Porównaj twardość miedzi, cynku i mosią-
dzu, próbując zarysować płytkę mosiężną krawędziami płytek cynko-
wej i miedzianej, i odwrotnie: zarysowując płytki cynkową i miedzia-
ną — krawędzią płytki mosiężnej. Obejrzyj próbki brązu i hitu
miękkiego. __ _____
651 660
1755
1529
Rys. 3, Temperatury topnienia
niektórych metali w 6C
10631089
961 .jfii j
£ 232
-39 W
2. Właściwości metali
MetL
2,70
cma
13,55
19,30
7OH
7,86
8,93
10,50
Zestawmy wyniki przeprowadzonych badań.
Metale są w zwykłej temperaturze substancjami stałymi, tylko rtęć
jest cieczą. Barwa większości z ruch jest srebrzystoszara o różnych od-
cieniach — tylko złoto i miedź mają inną barwę.
Wszystkie metale mają tak zwany połysk metaliczny. Metale są do-
brymi przewodnikami ciepła i elektryczności, o czym przekonaliście się
na lekcjach przyrody 1 fizyki.
Metaic, których ciężar właściwy jest mniejszy niż 5 G cm3, nazywa-
my lekkimi, a metale, których ciężar właściwy’ przekracza 5 G cm3 —
ciężkimi. ____ ______________________________'
Metalami lekkimi są np.: magnez, glin — ciężkimi: żelazo, cynk,
miedź, srebro, ołów\
Temperatury’ topnienia metali też znacznie się różnią. Na podstawie
doświadczenia udało się nam porównać temperatury topnienia cyny, oło-
wiu, cynku i głmu. Istnieją metale znacznie łatwiej topliwe niż cyna
i takie, które topią się trudniej niż glin (rys. 3).
Stopione metale można odlewać wt formach.
Stapiając zmieszane ze sobą różne metale otrzymujemy tak zwane
stopy. Mają one inne właściwości niż metale, z których się składają.
Temperatura topnienia stopów jest zwykle niższa niż temperatura top-
nienia metali, z których je otrzymano; mają one również inną twardość,
wytrzymałość, ciągliwość.
Duże znaczenie techniczne mają tak zwane stopy lekkie, których
głównymi składnikami są glin i magnez. Odznaczają się one twardością,
wytrzymałością na rozerwanie, a jednocześnie mają mały ciężar właściwy
Stopy te są używane do budowy samolotów, samochodów', części okrę-
tów itp.
Z obserwacji wiemy, że powierzchnia wielu przedmiotów metalo-
wych pokrywa się na powietrzu nalotem i trzeba ją starannie czyścić,
aby odzyskała swój pierwotny wygląd. Zeskrobując ten nalot możemy
stwierdzić, że jest on substancją nie mającą właściwości metalu.
Niektóre metale pokrywają się nalotem bardzo szybko — u większości
jednak proces ten zachodzi powoli, a są i takie, które nie ulegają żad-
nym zmianom. Zbadajmy, jak zachowują się metale podczas ogrzewa-
nia wr powietrzu.
rżyj powierzchnię
DOŚWIADCZENIE 4. 1. Cie
kształt koperty, przyklep młot-
kiem, a następnie ujmij w szczy-
pce i ogrzewaj silnie w płomieniu
(rys. 4). Po ostygnięciu rozwiń
blaszkę i zaobserwuj, które części
jej powierzchni uległy zmianie.
2. Ogrzewaj ołów w tyglu, do
którego wrzuciłeś kafwałek para-
finy; obserwuj wygląd powierz-
chni metalu po jego stopieniu.
Jak wygląda ołów po zakrze-
pnięciu?
Rys. 4. Ogrzewanie złożonej
blaszki miedzianej
Czy nie znacie jednak metali, których wygląd nie zmienia się na po
wietrzu, nawet podczas ogrzewania?
DOŚWIADCZENIE 3. 1. Paseczek oczyszczonej blachy miedzianej
albo drut żelazny włóż do probówki i ogrzewaj silnie w płomieniu;
ostudź metal i zbadaj jego powierzchnię, a następnie oczyść ją noży-
kiem nad kartą papieru. Porównaj właściwości zebranego proszku
z właściwościami metalu.
2. Ogrzewaj w parowniczce kawałki ołowiu, a po stopieniu metalu
obserwuj zmiany na jego powierzchni; tworzącą się powłokę zgarniaj
na brzeg parowniczki. Porównaj właściwości ołowiu i zgarniętego
nalotu.
DOŚWIADCZENIE 6. 1. Odważ w parowniczce
opiłków żelaznych, a następnie i “ ’
kiem. Po ostygnięciu zważ 7*
wartością (rys. 5). Co zauważyłeś?
DOŚWIADCZENIE 5. Wprowadź do płomienia drut platynowy
Dotrzymaj, aź się rozżarzy, a następnie ostudź go w powietrzu i obej
‘---: około 20 g czystych
: silnie je ogrzewaj, mieszając pręci-
ponownie parowniczkę wraz z jej za-
2. Zważ parowniczkę z około 10 g ołowiu, a następnie silnie ogrzewaj,
odsuwając stale na brzeg parowniczki tworzący się nalot. Po kilku
minutach ostudź parowniczkę, a następnie zważ razem z powstałym
proszkiem.
Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń możemy stwierdzić,
że na powierzchni wielu metali podczas ogrzewania powstaje nalot, któ-
rego właściwości są zupełnie inne niż właściwości metali. Co powoduje
powstanie nalotu na metalu — czy wysoka temperatura? Przecież nalot
powstaje także w zwykłej temperaturze, tylko bardzo wolno. Może zetknię-
cie z płomieniem? Przecież ołów ogrzewany w tygielku nie stykał się bez-
pośrednio z płomieniem. Więc może zetknięcie z powietrzem? Aby się
o tym przekonać, będziemy ogrzewać metale bez dostępu powietrza.
Z doświadczeń wynika, że na powierzchni metalu tworzy się nalot
wskutek zetknięcia się z powietrzem — i że ogrzewanie przyśpiesza to
zjawisko. Widzieliście nieraz, jak z płyt kuchennych po silnym nagrza-
niu odpadają szare płatki; możecie także sprawdzić, że i
barwę już po ogrzaniu w płomieniu zapałki.
Jeżeli podczas ogrzewania metali na powietrzu tworzy się na nich
nalot, to następuje przyrost ich ciężaru. Przyczynę tego wyjaśnimy w na-
stępnych rozdziałach.
Na niektórych metalach, takich jak platyna, złoto, srebro, nie two-
rzy się nalot na powietrzu nawet podczas ogrzewania. Takie metale na-
zywamy szlachetnymi. Metale szlachetne są używane w złotnictwie
oraz do bicia monet.
Zbadajmy, czy powstawaniu nalotu na powierzchni metali towarzyszą
jeszcze inne zjawiska.
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Praca domowa
PYTANIA I ZADANIA
1. Daj przykłady zastosowania: aj aluminium, b) cynku i wytłumacz
jakie właściwości tych metali są przy tym wykorzystane.
Odrębne cechy metali
Metale różnią się między sobą:
a) ciężarem właściwym,
b) temperaturą topnienia,
c) twardością,
d) także przewodnictwo cieplne i elektryczne jest różne
metali.
Metale dzielimy na nieszlachetne i szlachetne. Metale nieszlachetne
na powietrzu pokrywają się nalotem, na szlachetnych nalot nie po-
wstaje.
1. Przygotuj sobie kolekcję różnych metali. W tym celu poszukaj
w domu niepotrzebnych kawałków różnych metali; mogą to być blaszki,
kapsle i zakrętki do butelek, kawałki drutu. Postaraj się rozpoznać, jakie
to są metale.
2. Oczyść dokładnie paseczki blachy miedzianej, żelaznej, cynkowej
i aluminiowej. Przebij je gwoździem i zawieś na sznurku za oknem.
Obserwuj codziennie zmiany, jakie zachodzą na powierzchni metali.
Po kilku dniach przynieś blaszki do szkoły i porównaj wyniki swego
doświadczenia z wynikami doświadczeń kolegów. Zanotuj w zeszycie
spostrzeżenia i wnioski, które można wysnuć z doświadczenia.
Wspólne cechy metali
Metale są substancjami stałymi (z wyjątkiem rtęci) o barwie sre
brzystoszarej (wyjątek: miedź i złoto), o swoistym połysku metalicz
nym; większość z nich jest kowalna i ciągliwa, wytrzymała na roz
ciąganie; dobrze przewodzą ciepło i elektryczność.
2. Dlaczego do produkcji przewodów elektrycznych używamy mie-
dzi?
3. Jakie metale nazywamy szlachetnymi? Wymień kilka zastosowań:
srebra, złota, platyny.
4. Które metale mają mały ciężar właściwy, a które duży? Które
metale mają niską temperaturę topnienia, a które wysoką? Które
metale przewodzą ciepło dobrze, a które słabiej?
5. Oblicz, jaką objętość ma
żelaza, a jaką 1 kg platyny?
* Doświadczenia
lecz jako pokaz.
azot zaś około 78%. Pozostałą część objętości (około 1%) zajmują inne
gazy, które poznacie w dalszym ciągu nauki.
1 litr powietrza w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem 1 atmosfery wa-
ży 1,293 g.
na początku doświadczenia
Rys. 7. Badanie składu powietrza
uuŚWIADCZENIE 7.N* Na krążek azbestowy nasypmy drobnych
opiłków żelaza, rozżarzmy je i szybko umieśćmy na małym trójnogu
ustawionym na dnie płaskiego szklanego naczynia z wodą. Następ-
---- .
oznaczone literą N są przewidziane nie jako ćwiczenia uczniowskie,
nie nakryjmy je skalibrowaną butelką bez dna, którą zaraz potem
szczelnie zakorkujmy (rys. 7). Po pewnym czasie spostrzeżemy, że
poziom wody w butelce podniósł się, a opiłki pokryły się czarnym
nalotem.
Teraz dolejmy do szklanego naczynia tyle wody, aby zrównać po-
ziomy na zewnątrz i wewnątrz butelki. Odczytajmy, o jaką część
objętości początkowej zmniejszyła się ilość powietrza zawartego
w butelce. Za pomocą zapalonej drzazgi zbadajmy pozostały w niej
Ilość powietrza w butelce zmniejszyła się mniej więcej o 1 /5 poprzed-
niej objętości.
Pozostała część powietrza (4/5) ma inne właściwości niż powietrze
„zwykłe”, bo umieszczona w nim paląca się drzazga gaśnie.
z butelki?
Przypomnijmy sobie podobne doświadczenie z opiłkami żelaznymi,
w którym stwierdziliśmy, że ciężar opiłków z nalotem powstałym pod-
czas ogrzewania jest większy, niż ciężar samych opiłków bez nalotu
(doświadczenie 6, str
chodzimy do wniosku, że ta „ubywająca” w ćwiczeniu 7 część powie-
trza przyłączyła się do ogrzewanego żelaza.
Ten przyłączający się do żelaza składnik powietrza nazywamy tlenem.
Pozostała część powietrza — ów gaz, w którym gaśnie paląca się drzaz-
ga— nazywamy azotem.
Głównymi składnikami powietrza są dwa gazy: tlen i azot.
DOŚWIADCZENIE 8. Wprowadź pod wodą tlen z dętki gumowej
do dużej probówki; zatkaj probówkę korkiem i wyjmij z wody. Po-
równaj wygląd tlenu i powietrza zawartego wr drugiej, „pustej” pro-
Tlen jest gazem bezbarwnym, bezwonnym, trochę cięższym od po
Rys. 8. Zygmunt Wróblewski i Karol Olszewski
W cylindrze z tlenem utlenianie żelaza zachpdzi gwałtownie, sypią
się z niego iskry; żelazo pali się w tlenie. Produktem spalania drucików
żelaznych jest taki sam tlenek żelaza jak ten, który powstaje na po-
wierzchni metalu podczas jego ogrzewania w powietrzu.
bówce. Uchyl korek i sprawdź, czy tlen posiada zapach. Włóż do
probówki z tlenem tlejące łuczywo.
DOŚWIADCZENIE 11N. Do tego doświadczenia użyjemy metalu
wapnia. Wapń tak łatwo przyłącza tlen, że — dla ochrony przed
zetknięciem z powietrzem — przechowujemy go w nafcie. Należy
on do metali lekkich.
Wyjmujemy z nafty szczypcami wiór wapnia, wycieramy go bibułą,
i zapalamy w silnym płomieniu palnika gazowego lub palnika spi-
rytusowego Barthla. Po spaleniu badamy otrzymany produkt.
DOŚWIADCZENIE 10. Kawałek wstążki
magnezowej ujmij w szczypce i po zapale-
niu w płomieniu palnika trzymaj nad siatką
azbestową. Zapalony magnez wprowadź na-
stępnie do cylindra z tlenem. Porównaj, jak
spala się magnez w powietrzu, a jak w tle-
nie. Zbadaj produkt spalania.
Łuczywo, które w powietrzu tli się i ' '
jasnym płomieniem. Za pomocą takiej próby rozpoznajemy tlen w pra
cowni chemicznej.
(1883 r.) dwaj polscy uczeni: Karol Olszewski (1846—1915), profesor
chemii, i Zygmunt Wróblewski (1845—1888), profesor fizyki Uniwer-
sytetu Jagiellońskiego w Krakowie, którzy prowadzili wspólnie prace
nad skraplaniem gazów. Świetne osiągnięcia polskich uczonych przy-
niosły im światowy rozgłos,
y
W przemyśle otrzymuje się tlen ze skroplonego powietrza; podczas
parowania najpierw ulatnia się
sób od mniej lotnego tlenu. Tlen silnie sprężony przechowuje się w stalo-
wych grubościennych butlach.
ry waży7 1,429 g. W wodzie rozpuszcza się stosunkowo słabo, dlatego
można go zbierać nad wodą. Przez silne oziębienie i zwiększenie ciśnie-
nia można tlen skroplić. Dokonali tego w końcu dziewiętnastego wieku
DOŚWIADCZENIE 9N. Napełniamy słoik lub cylinder tlenem —
lecz tak, by w naczyniu pozostało trochę wody; przykrywamy je pod
wodą płytką szklaną i ustawiamy na stole.
Drucik żelazny zwijamy w spiralę i na jed- I
nym jego końcu przytwierdzamy kawałek
zapałki; drugi koniec spirali przymocowu- J
jemy do grubego drutu żelaznego, przetknię- —R
tego przez korek lub kawałek tektury azbes- J K.
towej. f
Zapałkę zapalamy i szybko przenosimy spi-
ralę do naczynia z denem (rys. 9). Obserwu-
jemy przebieg spalania żelaza i badamy I
jego produkty. x x
cesu
Rys. 10. Antoni Wawrzyniec Lavoisici
powietrze
y gwałtowne utlenianie, któremu
-> tlenek magnezu
tlenek wapnia.
Jeżeli dwa różne pierwiastki połączą się ze sobą, to taką
przemianę nazywamy syntezą związku chemicznego.
DOŚWIADCZENIE 12. Obejrzyj próbki tlenków żelaza, miedzi
cynku, ołowiu, rtęci, wapnia, magnezu.
Magnez i wapń palą się jasnym światłem już w powietrzu, lecz
znacznie intensywniej zachodzi ten proces w tlenie.
Zestawmy wyniki naszych obserwacji i doświadczeń.
Podczas ogrzewania w powietrzu większości badanych metali powsta-
ją nowe substancje, mające inne właściwości niż te metale i od tych
metali cięższe. Jednocześnie z powietrza zostaje zużyty tlen. Metale łączą
się z tlenem, czyli ulegają utlenieniu. Nową substancję, która powstaje
w wyniku utlenienia metalu, nazywamy tlenkiem tego metalu.
Spalanie
towarzyszy wydzielanie się ciepła i świecenie
Podobnie z magnezu i tlenu powstaje tlenek magnezu, a z wapnia
i tlenu — tlenek wapnia.
Poznane tlenki metali są ciałami stałymi, zupełnie niepodobnymi do
metali, z których zostały otrzymane.
Z naszych doświadczeń wynika, że palenie się metalu jest utlenia-
niem, czyli łączeniem się metalu z tlenem.
W czystym tlenie proces
spalania przebiega dużo inten-
sywniej niż w powietrzu. Nic
w tym dziwnego, wszak powie-
trze zawiera objętościowo tylko
1/5 tlenu.
Prawidłowe objaśnienie pro-
spalania podał dopiero
w końcu XVIII w. uczony fran-
cuski Antoni Wawrzyniec
Lavoisier (czytaj: Lawuazje)
(rys. 10). Przed jego badaniami
nie znano składu powietrza. La-
yoisier wykazał doświadczalnie,
że powietrze jest mieszaniną tle-
nu z azotem i określił skład pro-
centowy powietrza. Na tej pod-
stawie mógł on wyjaśnić rolę
tlenu w procesie spalania. Doświadczenie, które wykonał Lavoisier dla
ustalenia składu powietrza, było w zasadzie podobne do przeprowa-
Rys. 12. Jędrzej Śniadecki
dzonego przez nas doświadczenia
z opiłkami żelaza. Ogrzewał on rtęć
w naczyniu z powietrzem (rys. 11);
metal
lotem
ubyła
trza.
pokrył się czerwonym na-
(tlenkiem rtęci), z naczynia
1/5 część objętości powie-
W pozostałym gazie świeca
W Polsce postępowi wiedzy
chemicznej utorował drogę Jędrzej
Śniadecki (rys. 12), żyjący współ-
cześnie z Lavoisierem. Jędrzej Śnia-
decki był profesorem Akademii
Wileńskiej i członkiem Towarzyst-
wa Przyjaciół Nauk w Warszawie.
W’prowadził on do swoich wykła-
dów teorię Lavoisiera, która tłuma-
czyła we właściwy sposób spalanie
i utlenianie. Jędrzej Śniadecki był
jednym z pierwszych profesorów, którzy wykładali po polsku, a nie po
łacinie; napisał pierwszy podręcznik chemii w języku ojczystym.
8. Rozkład związku — analiza
Doświadczenie Lavoisiera, w którym otrzymał on tlenek rtęci, trwa
bardzo długo, dlatego nie możemy przeprowadzić go w szkole. Zbadajmy
natomiast, co nastąpi, jeżeli tlenek rtęci będziemy ogrzewać do tempe-
ratur}7 wyższej niż to czynił Lavoisier.
DOŚWIADCZENIE 13.N Wsypmy do probówki z trudno topliwe-
go szkła około 1 4g tlenku rtęci i zamknijmy ją korkiem z rurką
odprowadzającą frys. 13). Koniec rurki umieśćmy w wodzie pod
wylotem probówki odwróconej do góry dnem i napełnionej wodą. Pro-
bówkę z tlenkiem rtęci ogrzewajmy stopniowo coraz mocniej.
Obserwujmy, jak zmienia się jej zawartość oraz jakie powstają pro-
Rys. 13. Rozkład tlenku rtęci
Po zakończeniu doświadczenia natychmiast wyjmijmy z wody rurkę,
a następnie wypełnioną gazem probówkę; wprowadźmy do probówki
tlejące łuczywo.
Podczas ogrzewania tlenku rtęci, jego ilość stopniowo się zmniejsza.
Jednocześnie na chłodnych ściankach probówki osiadają drobne kropel-
ki rtęci metalicznej, w probówce zaś zbiera się tlen.
W czasie ogrzewania tlenku rtęci następuje jego rozkład, czyli analiza
Jeżeli związek chemiczny ulega rozkładowi, to przemianę
taką nazywamy analizą.
Tlenek nęci -> tlen J- rtęć.
Zapamiętaj jednak, że tylko z nielicznych tlenków metali można
uwalniać metal tak łatwo, jak z tlenku rtęci.
9. Związek che
II
iczny. Pierwiastek
Tlenek rtęci składa się z dwóch związanych ze sobą pierwiastków:
tlenu i rtęci, czyli jest związkiem chemicznym.
W pewnych warunkach ze związku chemicznego można ponownie
otrzymać pierwiastki, które wchodzą w jego skład; w naszym przykładzie
wystarczyło ogrzać tlenek rtęci. Gdybyśmy próbowali w dalszym ciągu
rozłożyć rtęć lub tlen i otrzymać z nich inne, prostsze substancje, nie
udałoby się nam tego dokonać.
Rtęć i tlen są pierwiastkami. Tlenek rtęci jest związkiem tych dwu
pierwiastków.
Znamy obecnie ponad sto pierwiastków, to jest substancji, których
chemik nie może rozłożyć na prostsze. Do pierwiastków zaliczamy na
I
przykład tlen, rtęć, miedź, żelazo, cynk, magnez, wapń.
DOŚWIADCZENIE 14.N Napełnijmy kolbę tlenem i zatkajmy ją
szczelnie korkiem, w którym zamocowane są dwa druty połączone
cienkim żelaznym drucikiem tak, jak pokazano na rysunku 14. Tak
zamkniętą kolbę zważmy.
10. Prawo zachowania
11
asy
Gdy ogrzaliśmy w otwartym naczyniu opiłki żelazne, stwierdziliśmy
przyrost masy, gdyż żelazo połączyło się z tlenem powietrza. Sprawdźmy
teraz za pomocą wagi, jakie zjawiska zachodzą, gdy ogrzewamy metal
w obecności powietrza w naczyniu zamkniętym.
Wystające z korka końce dru-
tów włączmy do źródła prądu.
Rozżarzony drucik ulegnie spa-
leniu. Teraz zważmy kolbę
ponownie. Waga wykazuje, że
masa kolby wraz z zawartością
jest taka sama, jak przed spa-
leniem drucika.
Żelazny drucik, spalając się,
pobrał tlen z zamkniętej kolby.
Masa powstałego tlenku żelaza jest,
jak wiemy, większa od masy spa-
lonego drucika, ale masa całości nie
zmieniła się. Widocznie masa tlen-
ku żelaza jest o tyle większa od masy
drucika żelaznego, o ile zmniejszyła
się masa wolnego tlenu w zamknię-
Rys. 15. Michał Łomonosow
tej kolbie.
Utlenianiem się metali oraz
przed doświadczeniem po doświadczeniu
Rys. 14. Spalanie żelaza w tlenie pod kontrolą wagi
przyrostem ich masy podczas ogrzewania w powietrzu zajmował się
przed przeszło dwustu laty rosyjski uczony Michał Łomonosow.
Ogrzewał on metale w naczyniach szklanych zatopionych tak, że podczas
doświadczenia powietrze nie mogło ani z nich uchodzić, ani do nich do-
pływać. Ważąc naczynia przed i po doświadczeniu stwierdził, że ich
masa nie uległa zmianie.
Łomonosow udowodnił swoimi doświadczeniami, że przyrost masy
obserwowany przy ogrzewaniu metalu w powietrzu nie powstaje z ni-
czego: Metal zwiększa swą masę o tyle, o ile zmniejszyła się masa po-
wietrza. Masa zamkniętego naczynia wraz z zawartością nie wzrosła,
choć metal uległ utlenieniu.
Michał Łomonosow (rys. 15), jeden z największych badaczy przyro-
dy, urodził się w roku 1711 jako syn ubogiego rybaka. Naukę rozpoczął
dopiero w roku 1730 w Moskwie, następnie studiował chemię i meta-
lurgię. Jego prace naukowe dotyczą prawie wszystkich dziedzin fizyki
i chemii. Łomonosow był także poetą i działaczem oświatowym.
22
23
W dwadzieścia kilka lat później Lavoisier doszedł do tych samych
wniosków. Ogrzał on tlenek rtęci, który otrzymał w doświadczeniu opi-
sanym na str. 19, i stwierdził, że po jego rozkładzie wydzieliło się do-
kładnie tyle tlenu, ile go ubyło z powietrza podczas powstawania tlenku.
Na podstawie doświadczeń Lavoisier sformułował treść podstawo-
wego prawa chemicznego, zwanego prawem zachowania masy.
W przemyśle tlen jest stosowany do uzyskiwania wysokich temperatur,
głównie w palnikach acetylenowo-tlenowych używanych do spawania
i cięcia metali.
Obserwowaliście nieraz pracę spawacza. Widzieliście w jego ręku
palnik, w którym spalał się gaz, a płomień skierowany na metal rozżarzał
go do białości. Do takiego palnika zamiast powietrza doprowadzany jest
specjalnymi przewodami tlen z butli i gaz palny — acetylen (rys. 16).
Masy substancji użytych do przemiany chemicznej i otrzy-
manych w wyniku tej przemiany są sobie równe.
Masa związku chemicznego równa jest sumie mas .pierwiastków,
z których ten związek powstał.
Prawo zachowania masy zostało potwierdzone bardzo wieloma róż-
nymi przykładami, jest ono zasadniczym prawem całej przyrody.
11. Znaczenie i zastosowanie tlenu
O tym, że tlen jest niezbędny do oddychania dla wszystkich organiz-
mów żywych, wiesz już z wiadomości o przyrodzie (kl. IV i V). Bez tlenu
giną zwierzęta i rośliny. Już przy obniżeniu zawartości tlenu w powietrzu
do 15% występują zaburzenia w naszym organizmie. Jeżeli człowiek ma
przebywać w przestrzeni zawierającej mało tlenu lub zupełnie go po-
zbawionej, to musi się zaopatrzyć w aparat tlenowy. Aparat taki jest po-
łączony ze stalową butlą zawierającą sprężony tlen, który (po uprzednim
zmieszaniu z azotem) dostaje się podczas wdechu do płuc człowieka.
Z aparatów tlenowych korzystają lotnicy, nurkowie, strażacy, członkowie
brygad ratowniczych w kopalniach. W zbiorniki z tlenem zaopatrzone
są łodzie podwodne. Specjalne aparaty tlenowe stosuje się w lecznictwie,
aby ułatwić oddychanie ludziom ciężko chorym. Zwierzęta i rośliny
wodne korzystają z tlenu rozpuszczonego w wodzie.
Tlen znajdujący się w powietrzu bierze udział w spalaniu węgla,
drewna, benzyny i innych paliw; do nagrzania płyty kuchennej tlen
z powietrza jest równie potrzebny jak węgiel.
tlen
Płomień acetylenowe-tlenowy
ma bardzo wysoką tempera-
turę — do 3000°C. To wy-
starcza do stopienia części me-
talu przylegających do siebie.
Jednocześnie spawacz przy-
kłada do miejsca spawanego
pręt z tego samego metalu;
pręt topi się i zalewa szcze-
linę (rys. 17).
Stosując palnik do cięcia
metali, trzeba doprowadzić
większe ilości tlenu. Wtedy
silnie nagrzany metal spala
się, a wytworzony tlenek roz-
pryskuje się w postaci iskier.
Metal zostaje w tym miejscu
rozcięty. W ten sposób można
przecinać twarde płyty sta-
lowe, belki używane do bu-
dowy mostów itp.
Rys. 17. Spawanie metalu
25
24
DOŚWIADCZENIE 15. Oczyść
papierem ściernym kawałek za-
rdzewiałego żelaza. Przyjrzyj się
jego powierzchni po oczyszcze-
niu. Powierzchnia żelaza nie jest
gładka: można spostrzec na niej
wgłębienia, które powstały pod-
czas rdzewienia metalu.
Nie wszystkie metale nieszla-
co żelazo. Na powierzchni gli-
nu np. wytwarza się silnie przyle-
gająca warstewka tlenku, który
chroni głębsze warstwy metalu
przed zniszczeniem.
Korozja jest przyczyną wielkich
strat gospodarczych. Obliczono na
przykład, że w Polsce powoduje
ona zniszczenie około 1 miliona
ton żelaza rocznie, podczas gdy
cała roczna polska produkcja żelaza
z rud wynosi około 7 milionów
ton.
Aby zapobiec korozji, staramy
się chronić łatwo utleniające się
Niszczenie metali pod działaniem otaczającego powietrza
i wody nazywamy korozją. Korozja metali zaczyna się na
ich powierzchni.
12. Korozja metali
Stwierdziliśmy doświadczalnie, że na powierzchni metali nieszlachet-
nych tworzą się na powietrzu naloty. Może ich powstać tak dużo, iż
metal ulega zniszczeniu i nie nadaje się do użytku. Szczególnie wyraźnie
występuje to w przypadku żelaza, które styka się z wilgotnym powie-
trzem.
Widzieliście nieraz wśród złomu żelaza gwóźdź lub obręcz żelazną,
przeżarte przez rdzę; przedmioty te dadzą się rozkruszyć w palcach.
metale przed działaniem powietrza. W tym celu pokrywamy po-
wierzchnię metalu warstwą ochronną. Może nią być:
a) lakier lub farba olejna (metalowe słupy, wagony, przęsła mostów,
(rys. 18),
b) smoła, wazelina, oliwa lub oleje,
c) emalia (miednice, wiadra, garnki).
Emalia jest polewą o składzie zbliżonym do szkła. Przylega ona mocno
do powierzchni metalu, lecz przy uderzeniu łatwo pęka i odpada.
Stosuje się również warstwy ochronne z innych metali, nie utleniają-
cych się tak łatwo pod działaniem powietrza. Blacha żelazna ocynkowana
służy do pokrywania dachów, do wyrobu wiader, wanienek; blacha że-
lazna pokryta cyną, tak zwana blacha biała — do wyrobu puszek do
konserw. Również chrom i nikiel dobrze chronią żelazo przed korozją.
Bardzo dobrą warstwę ochronną stanowią oczywiście metale szlachet-
ne. Widzieliście na pewno srebrzone nakrycia stołowe lub ozdobne pozła-
cane przedmioty metalowe.
Każdy z nas powinien należycie konserwować wszelkie narzędzia
i sprzęty metalowe, aby je ochraniać przed korozją. Nie nadające się do
użytku czy skorodowane części urządzeń należy oddawać na złom, aby
po przerobieniu w hucie odzyskać zawarty w nich metal (rys. 19).
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Najważniejsze składniki powietrza to tlen i azot. Powietrze zawiera
objętościowo około 21% tlenu, 78% azotu i 1% innych gazów.
Proces łączenia się tlenu z metalami nazywamy ich utlenianiem;
produktami utleniania są tlenki metali.
Spalanie to intensywne utlenianie; towarzyszy mu świecenie i wydzie-
lanie się ciepła. W tlenie zachodzi spalanie znacznie gwałtowniej niż
w powietrzu.
Łączenie się metalu z tlenem jest przykładem syntezy.
Rozkład denku metalu na den i metal jest przykładem analizy.
Pierwiastek to najprostsza substancja chemiczna. Związek chemiczny
to substancja złożona, która składa się z pierwiastków.
W przemianach chemicznych obowiązuje prawo zachowania masy
(Łomonosow, Lavoisier). Masa w czasie przemian chemicznych nie
ulega zmianie; choć z jednych substancji powstają inne, to ich łączna
masa ani się nie zwiększa, ani nie zmniejsza.
Korozja metali to ich niszczenie pod wpływem powietrza i wilgoci.
Praca domowa
1. Ochrona metali przed korozją.
Przygotuj kilka gwoździ żelaznych, oczyść dokładnie ich powierz-
chnię i pokryj je kolejno: a) warstwą oliwy, b) naftą, c) lakierem bezbarw-
nym, d) parafiną, e) wazeliną. Gwoździe te — oraz dwa inne, niczym nie
pokryte — zawieś za oknem. Zbadaj, czy substancje pokrywające metal
chronią go przed korozją. Możesz wypróbować jeszcze inne sposoby
ochrony przed korozją. Po kilkunastu dniach przynieś gwoździe do
szkoły i porównaj wyniki swego doświadczenia z wynikami doświad-
czeń kolegów.
2. Postaw na talerzu małą świecę, zapal ją i przykryj słoikiem. Jakie
wnioski można wysnuć na podstawie wyników doświadczenia?
28
PYTANIA I ZADANIA
1. Jakie doświadczenia dowodzą, że tlenki metali powstają przez łą-
czenie się metali z tlenem?
2. Dlaczego przy podawaniu ciężaru właściwego denu wymieniono
ciśnienie i temperaturę, w których tlen był ważony?
3. Wymień kilka tlenków metali.
4. Człowiek w pozycji siedzącej zużywa przy jednym wdechu około
0,25 1 denu. Policz, ile wykonasz wdechów w ciągu 1 minuty. Jaka
objętość denu zostaje zużyta w ciągu 45 minut w klasie liczącej
40 uczniów? W jaki sposób należy podczas pauzy uzupełnić ubytek
tlenu w powietrzu?
5. Oblicz, jaka objętość a) powietrza, b) denu znajduje się w pokoju
o wymiarach 6 m X 4 m X 3,5 m.
Podczas rozkładu 2,17 g denku rtęci wytworzyło się 2,01 g rtęci.
Ile denu powstało jednocześnie? Z jakiego prawa korzystasz przy ob-
liczeniach?
Daj przykłady zastosowania blachy żelaznej: a) cynkowanej, b) cy-
nowanej.
Jak można wykazać, że tlenek rtęci jest związkiem chemicznym?
Wymień metale, których używałeś podczas zajęć praktycznych.
Przypomnij sobie, jak była zabezpieczona przed korozją blacha że-
lazna lub drut żelazny?
W jaki sposób zabezpieczono przed korozją metalowe podstawy do
ławek i inne przedmioty żelazne?
WODA. WODÓR
Otrzymaliśmy nowy gaz, inny niż dotychczas poznane tlen i azot
DOŚWIADCZENIE 18N. Zbadajmy działanie opiłków cynkowych
rTfrittei
w doświadczeniu 16
kształcie szyszki. W otwartej początkowo kolbie
w powietrzu, choć probówkę wypełniała para wodna. Wskutek działania
żelaza na parę wodną powstał tlenek żelaza i wydzielił się bezbarwny
DOŚWIADCZENIE 17.N Wyjmujemy z wody probówkę z gazem, za-
tkawszy ją uprzednio palcem. Zbliżamy płonącą drzazgę do wylotu
probówki. Gaz zapala się, płomień jego jest blady, prawie niewi-
doczny.
piasek lub azbest
napojone wodq
Po doświadczeniu badamy, jak wyglądają opiłki. Czy piasek lub azbest
*ły zmianie? Gaz zebrany w probówce pozostawiamy do dalszego
DOŚWIADCZENIE 16N. Na dno trudno topliwej probówki wsypu-
jemy trochę piasku (na wysokość 2—3 cm) i zwilżamy go ostrożnie
za pomocą rurki szklanej, uważając by nie zamoczyć ścianek probówki.
Woda jest substancją bardzo rozpowszechnioną w przyrodzie
O właściwościach i znaczeniu wody uczyliście się na lekcjach fizyki
geografii, biologii; teraz poddamy wodę innym badaniom.
DOŚWIADCZENIE 19.N Kolbę destylacyjną z wodą umocowujemy
na statywie nad palnikiem. Na rurkę kolby naldadamy wężyk gumowy
(rys. 21). W korku kolby umieszczamy drut żelazny skręcony na
końcu spiralnie w kształcie szyszki. W otwartej początkowo kolbie
doprowadzamy wodę do wrzenia. Do „szyszki” na końcu drutu wkła-
damy wióry magnezowe, zapalamy je i szybko a szczelnie zamykamy
kolbę korkiem, tak by drut z płonącym magnezem znalazł się w parze
wstać z wody. Gaz ten nazywa się wodorem; jest on pierwiastkiem
Działanie żelaza na parę wodną można zapisać tak:
żelazo 4- woda -* tlenek żelaza 4- wodór.
Rys. 21. Działanie magnezu na parę wodną
tlenek cynku + wodór.
i wodoru, czyli jest tlenkie
chemicznym, który składa się z tlenu
wodoru.
II
w
wodnej. Wydzielający się gaz odprowadzamy rurką gumową do pro-
bówki wypełnionej wodą.
Podobnie jak żelazo działają na parę wodną cynk, magnez i niektóre
inne metale.
Cynk 4- woda
Magnez 4- woda -> tlenek magnezu 4- wodór.
Czy możemy stąd wnioskować o składzie wody?
Zestawmy wyniki doświadczenia:
1) tlen w utworzonym tlenku metalu pochodził z wody;
2) z wody także wydzielił się wodór, zebrany w probówce.
Nasuwa się wniosek, że:
Użyte do doświadczeń metale działają na parę wodną, wypierają z niej
wodór i same łączą się z tlenem.
Proces tego rodzaju nazywamy wymianą: jeden pierwiastek wymienia
swe miejsce z drugim — tu metal z wodorem.
Czy wszystkie metale zachowują się w ten sposób w zetknięciu
z wodą? Wiecie na podstawie codziennych obserwacji, że powierzchnia
metali szlachetnych nie zmienia się w zetknięciu z wodą, np. z parą
wodną powietrza lub wilgocią ziemi. Widocznie więc nie następuje
reakcja wymiany pomiędzy wodą i tymi metalami.
14. Właściwości wodoru
DOŚWIADCZENIE 20. a) Ustaw w łapach statywu dwie probówki
wypełnione wodorem, jak na rysunku 22. Po paru minutach zbliż
płomień zapałki do obydwu probówek. W której z nich pozostał wo-
dór? Czy wodór posiada zapach? Czy jest lżejszy, czy cięższy od
powietrza?
Dwie szerokie probówki: jedną z powietrzem,
drugą z wodorem, trzymamy dnem do góry,
równolegle do siebie, tak że brzegi ich się
stykają (rys. 23). Probówkę z wodorem powoli
Rys. 22. Porównanie ciężaru
właściwego wodoru i powietrza
Rys. 23. Przelewanie wodoru
4
3 — Chemia dla kl. VII
wodoru otrzymanych z wody
woda
DOŚWIADCZENIE 21N. Roz-
kład wody przeprowadzamy v
aparacie Hofmanna (rys. 24)
Rurki a i b, zaopatrzone w po-
Przy elektrodzie ujemnej (—),
połączonej z biegunem ujemnym
Na każdy litr tlenu wydziela się jednocześnie 2 litry wodoru.
Inaczej przedstawia się stosunek wagowy gazów wydzielonych
z wody, bo wodór jest przecież znacznie lżejszy od tlenu.
Znając stosunek objętości tlenu i
łatwo obliczymy ich stosunek wagowy
Stosunek objętości tlenu i wodoru wydzielonych
ilości wody wynosi 1:2.
15. Rozkład wody prądem
elektrycznym
elektrody, połączone z przewo-
dami przetkmętymi przez korki.
Obie rurki połączone są z trzecią,
środkową rurką c, zaopatrzoną
w kulisty zbiornik. Nalewamy do
środkowej rurki wody zakwaszo-
nej, a gdy wypełni ona rurki a i ó,
zamykamy krany i łączymy prze-
wody z biegunami baterii ogniw
lub akumulatorów.
Sprawdźmy, gdzie wydzielają się
i gdzie zbierają gazy. Odczy-
tajmy i porównajmy objętości
gazów, wydzielonych w obu rur-
kach.
przechylamy, aż jej wylot znajdzie się pod wylotem probówki z po
wietrzem. Za pomocą płonącego łuczywa sprawdzamy, w której pro
bówce znajduje się wodór.
Wodór jest gazem bez barwy
w wodzie, lżejszym od powietrza. Dlatego
z wodorem umieszczamy nie nad, lecz pod naczyniem, do którego
być przelany. Litr wodoru waży 0,0899 g w temperaturze 0°C i pod
ciśnieniem 1 atmosfery. Jest on najlżejszym z gazów.
Wodór można skroplić przez bardzo silne
i wywieranie ciśnienia (12,8 atmosfery).
zapachu, słabo rozpuszczalnym
doświadczeniu 20 probówkę
ma
źródła prądu, wydzieliła się dwukrotnie większa objętość gazu niż przy
elektrodzie dodatniej (+). Sprawdźmy, co to za gazy.
—l DOŚWIADCZENIE 22N. Otwieramy kranik rurki b3 której elektroda
9^1 połączona była z dodatnim biegunem źródła prądu. Nad wylotem
rurki trzymamy tlejące łuczywo. Gaz z rurki a, której elektroda po-
łączona była z ujemnym biegunem źródła prądu, wypuszczamy do
małej probówki. Gaz zebrany w probówce zapalamy.
W aparacie Hofmanna woda uległa rozkładowi na tlen i wodór.
Rozkład wody spowodowany przepływem prądu elektrycznego nazywamy
elektrolizą wody.
Woda (tlenek wodoru) -> tlen 4- wodór.
Dzielimy masę 1 litra tlenu przez masę 2 litrów wodoru:
1,429 g
—-----— ^8 • 1
0,1798 g * '
Taki sam stosunek otrzymamy biorąc inne niż w naszym przykładzie
ilości tlenu i wodoru, na przykład:
15 cm3 tlenu i 30 cm3 wodoru; 500 cm3 tlenu i 1000 cm3 wodoru itp
Wydzielone objętości gazów: 1 litr tlenu 2 litry wodoru
Ich masy: • 1,429 g 2 • 0,0899 g « = 0,1798 g
16. Spalanie wodoru
Z doświadczeń przekonaliśmy się, że woda jest związkiem tlenu i wo-
doru. Aby upewnić się, że w skład jej nie wchodzą jeszcze inne pierwiastki,
dokonamy syntezy wody.
I DOŚWIADCZENIE 23N. Zebrany w zbiorniku, czysty wodór zapa-
r lamy u wylotu zwężonej rurki metalowej. Nikły, ledwie widoczny
płomień wodoru skierujmy na zimną płytkę szklaną. Na powierzchni
płytki, spostrzegamy wyraźnie produkt spalania wodoru. Na płytce
osiada rosa powstała ze skroplenia pary wodnej.
wykonać próbę czystości wodoru. W tym celu wodór z aparatu, w którym
go otrzymujemy, wprowadza się do małej probówki (rys. 25), trzy-
mając ją wylotem na dół. Gdy strumień wodoru wypchnie już powietrze
z probówki, wyjmujemy z niej ostrożnie rurkę, zatykamy otwór pro-
bówki palcem i zbliżamy do jej wylotu płomień. Jeżeli wodór jest czy-
sty, spala się spokojnie, gdy zaś przy spalaniu słyszymy charakterystyczny
dźwięk, musimy chwilę odczekać i powtórzyć próbę.
Przeprowadźmy syntezę wody mierząc użyte do procesu objętości
tlenu i wodoru.
Uwaga! Do
ieszka powietrza
II
oże spowodować wybuch.
..... r
Można zebrać większą jej ilość i sprawdzić, że ma ona wszystkie
właściwości zwykłej wrody. Produktem spalania wodoru jest woda. Po-
twierdza to nasz pogląd, że woda jest tlenkiem wodoru.
Płomień wodoru ma bardzo wysoką temperaturę, stosuje się go do
spawania i cięcia metali w palnikach tleno-wodorowych.
DOŚWIADCZENIE 24. Dwie probówki — jedną z wodorem, drugą
z powietrzem — złóż otworami i zmieszaj ich zawartość przez obró-
cenie o 180°. Wyloty obu probówek ko-
lejno zbliż do płomienia.
Wodór czysty spala się spokojnie,
zmieszany zaś z powietrzem lub tlenem
spala się gwałtownie i wybuchowo. Gdy
Ryi. 25. Sprawdzanie
czystości wodoru
spalanie odbywało się w probówce ot-
wartej, słyszeliśmy coś w rodzaju szczek-
nięcia. Gdyby wodór zmieszany z powie-
trzem zapalił się w naczyniu zamkniętym,
wybuch rozerwałby naczynie.
Szczególnie gwałtownie wybucha mie-
szanina 1 objętości tlenu i 2 objętości wo-
doru, tzw. mieszanina piorunująca.
Aby przy doświadczeniach z wodorem
DOŚWIADCZENIE 25N. Jeden otwór grubo-
3E1 ściennej rurki szklanej zamykamy mocno ko-
rkiem gumowym, przez który przewleczone są
dwa druty miedziane. Końce drutów w rurce
są zagięte ku sobie. Na rurkę nakładamy w je-
dnakowych odległościach (mierząc pd góry)
cztery pierścienie gumowe, zaznaczając cztery
równe objętości wewnątrz rurki (rys. 26). W ten
sposób sporządziliśmy prymitywny eudio-
metr, tj. rurkę z podziałką służącą do mie-
rzenia objętości gazów. Do eudiometru wpro-
wadzamy pod wodą najpierw czysty tlen do
wysokości dwu podziałek, a następnie taką
samą objętość wodoru. W eudiometrze wy-
wołujemy iskrę elektryczną, która przeskakuje
między drucikami. Następuje wybuch świad-
czący o zachodzącym procesie chemicznym,
o połączeniu się wodoru z tlenem. Po ostygnię-
ciu mierzymy objętość gazu pozostałego w eu-
diometrze. Następnie, zatkawszy rurkę palcem,
wyjmujemy ją z wody i za pomocą tlącego się
hiczywka sprawdzamy, co to za gaz w niej po-
został.
36
uniknąć niebezpiecznego wybuchu, na-
leży zawsze przed zbliżeniem płomienia
Doświadczenie potwierdza dotychczasowa wia-
domości o składzie wody: podczas syntezy wody
łacza się ze sobą dwie objętości wodoru i je-
dna objętość tlenu (odmierzone w tych samych
warunkach temperatur}’ i ciśnienia).
Rys. 26. Synteza
wody w eudiometrze
37
u
39
DOŚWIADCZENIE 26N. Do probówki ze szkła trudno topliwego
nasypu jemy niewielką ilość czarnego tlenku miedzi. Probówkę
umieszczamy w położeniu wskazanym na rysunku 27. Do probówki
wprowadzamy nastę-
pnie strumień suchego
wodoru, a gdy już zo-
wodór stanie wypchnięte z niej
powietrze, ogrzewamy
tlenek miedzi. Po paru
minutach odsuwamy
palnik i w dalszym cią-
gu przepuszczamy przez
probówkę wodór, aż do
jej ostygnięcia.
17. Redukcja
Z tlenku miedzi wy-
dzieliła się miedź meta-
Rys. 27. Redukcja tlenku miedzi wodorem liczna, na zimnych zaś ścia-
nkach probówki osiadła
rosa. Wodór odebrał tlen od tlenku miedzi i sam połączył się z nim, two-
rząc W'odę. Zaszła tu wymiana:
tlenek miedzi 4" wodór -> miedź 4“ woda (tlenek wodoru).
Odbieranie tlenu od tlenków nazywamy redukcją.
Tlenek miedzi uległ redukcji — otrzymaliśmy z niego wolną miedź.
Wodór łączy się nie tylko z tlenem gazowym, lecz może go odbierać
od innych substancji, na przykład od tlenków metali. Mówimy, że wo-
dór ma właściwości redukcyjne, jest dobrym reduktorem. Znamy
wiele innych substancji, posiadających właściwości redukcyjne.
Redukcja jest procesem odwrotnym do utleniania.
Utlenianie: metal 4- tlen -> tlenek metalu.
Redukcja: tlenek metalu + wodór -> metal 4- woda.
Po zredukowaniu tlenku metalu otrzymujemy na nowo metal.
38
18. Stałość składu związku chemicznego
Wykonajmy doświadczenie, które pozwoli nam zbadać, czy istnieje
zależność pomiędzy ilością użytego do redukcji tlenku miedzi a ilością
otrzymanej miedzi. •
i DOŚWIADCZENIE 27N. Wrażymy (tarujemy) probówkę ze szkła
trudno topliwego i wsypujemy do niej odważoną niewielką ilość
(np. 1 g, 1,5 g, 2 g) czarnego tlenku miedzi. Przeprowadzamy redukcję
tlenku miedzi wodorem, a następnie ogrzewamy całą probówkę, aby
usunąć osiadłe na jej ściankach krople rosy. Probówkę studzimy,
wciąż przepuszczając wodór, a po ostygnięciu zamykamy dopływ
wodoru i ważymy probówkę wraz z zawartością.
Teraz obliczamy: a) ile miedzi i ile tlenu zawierała użyta do doświad-
czenia próbka tlenku miedzi, b) jaki jest stosunek wagowy miedzi do
tlenu w tlenku miedzi.
Oto przykład obliczeń. Wiemy, że zgodnie z prawem zachowania
masy, masa tlenku miedzi = masa miedzi 4- masa tlenu
o“g
03 g
II
0,8 g
2,0 g
Odejmując masę miedzi od masy m użytego do reakcji tlenku,
uzyskujemy masę tn2 zawartego w nim tlenu.
Stosunek wagowy miedzi do tlenu w tlenku miedzi wynosi:
_ °>8g _
w2
0,4g
Aby mieć pewność, że otrzymaliśmy prawidłowe wyniki, należy
doświadczenie przeprowadzić wielokrotnie, redukując różne ilości tlenku.
Wszystkie pomiary potwierdzają tę zależność.
Stosunek wagowy r
stały i wynosi 4 :1.
iedzi do tlenu w tlenku miedzi jest
Przeprowadzając elektrolizę wody (str. 35) stwierdziliśmy, że stosu-
nek wagowy wodoru do tlenu w wodzie jest również stały i wynosi 1:8.
Dokonując analizy dokładnie odważonej ilości tlenku rtęci, możemy
się przekonać, że zawsze z 1,08 g tego związku otrzymamy 0,08 g tlenu,
a więc na 1 g rtęci przypada zawsze 0,08 g tlenu.
We wszystkich przeprowadzanych syntezach i analizach można stwier-
dzić, że w każdym związku na daną liczbę gramów jednego pierwiastka
przypada ściśle określona liczba gramów drugiego.
Na podstawie bardzo wielu doświadczeń zostało sformułowane przez
uczonego francuskiego J. L. Prousta (czytaj: Prusta) w 1792 r. prawo
stałości składu.
Pierwiastki tworzące związek chemiczny łączą się ze sobą
w ściśle określonych stałych stosunkach Wagowych.
Podczas redukcji 1 g tlenku miedzi wodór przepływał nad nim w du-
żych ilościach, lecz zużyła się tylko określona jego część, potrzebna do
związania tlenu, zawartego w tej ilości tlenku miedzi.
Po syntezie wody w eudiometrze (doświadczenie 25) pozostał nadmiar
tlenu, bo nie wystarczyło wodoru do jego związania.
Gdy znamy stosunek wagowy pierwiastków w danym związku, mo-
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Żelazo i niektóre inne metale wypierają z wody wodór, przy czym
powstaje tlenek metalu. W skład wody wchodzą tlen i wodór.
Podczas działania wielu metali na wodę zachodzi wymiana składników:
metal wypiera wodór i zajmuje jego miejsce, przy czym powstaje
tlenek metalu.
Podczas elektrolizy wody wydziela się na elektrodzie ujemnej wodór,
na dodatniej zaś tlen.
Stosunek objętościowy wydzielonego z wody tlenu do wodoru wy-
nosi 1 :2.
Stosunek wagowy wydzielonego tlenu do wodoru wynosi 8:1.
Podczas spalania wodoru w powietrzu powstaje woda. Woda jest
tlenkiem wodoru. Przeprowadzając syntezę wody w eudiometrze
stwierdzamy, że tlen i wodór łączą się w stosunku objętościowym
1 : 2, tworząc wodę.
Redukcja polega na odbieraniu tlenu od tlenków za pomocą substancji,
które same łatwo łączą się z tlenem.
Wszystkie związki chemiczne cechuje stałość składu: tworzące je
pierwiastki są połączone nie w dowolnym, lecz w stałym stosunku
wagowym.
żemy wyrazić go w procentach.
W tlenku miedzi np. stosunek wagowy miedzi do tlenu wynosi 4:1,
co oznacza, że na przykład w 5 g tlenku miedzi zawiera się 4 g miedzi
Praca do
owa
i 1 g tlenu.
4 . 1
Zatem w tlenku miedzi — stanowi miedź, a — — tlen.
Ponieważ
4=80%, 4=2o%’
5 5
przeto możemy powiedzieć, że w tlenku miedzi jest 80% miedzi i 20%
tlenu.
Przeprowadź elektrolizę wody.
W tym celu przygotuj dwa ka-
wałki drutu izolowanego, bate-
ryjkę do latarki kieszonkowej i małą
miseczkę z wodą.
Usuń izolację z obu końców
drutu i połącz je z biegunami ba-
teryjki (rys. 28). Wolne końce
każdego z drutów dołącz do dwu
żelaznych gwoździ. Gwoździe włóż
do miseczki z wodą, do której dosy-
pałeś uprzednio szczyptę sody.
Wydzielające się gazy możesz
zebrać w dwu małych probówkach,
Rys. 28. Elektroliza wody w prostym
przyrządzie
które po napełnieniu wodą trzeba umieścić w miseczce nad elektrodami.
Przeprowadź próbę na tlen i wodór (doświadczenie 22).
Pamiętaj, że przy wszystkich pracach domowych powinieneś za-
chowywać jak największą ostrożność.
Do doświadczeń używaj małych ilości substancji i przeprowadzaj do-
świadczenia uważnie i dokładnie według wskazówek podręcznika. Nie
próbuj wykonywać żadnych innych doświadczeń własnego pomysłu, do-
póki nie omówisz ich ze swoim nauczycielem. Niedokładność w pracy,
lekkomyślność i nierozsądna brawura mogą być przyczyną nieszczę-
śliwych wypadków, grożących kalectwem.
PYTANIA 1 ZADANIA
1. Porównaj fizyczne i chemiczne właściwości tlenu i wodoru. Jakie wspól-
ne cechy mają te pierwiastki, a czym różnią się od siebie?
2. W jednej probówce znajduje się tlen, w dnigiej wodór. Jak rozpoznasz
te gazy?
3. Obmyśl doświadczenia, za pomocą których wykażesz, że wodór jest
lżejszy od powietrza.
4. Dlaczego podczas syntezy wody z wodoru i tlenu w eudiometrze
(doświadczenie 25) nie można było zauważyć wytworzonej wody?
5. Oblicz, ile razy 1 litr a) powietrza, b) tlenu jest cięższy od 1 litra wodoru.
Ile w’odoru i ile tlenu zawarte jest W 18 g wody?
W eudiometrze zmieszano 10 cm3 tlenu z 16 cm3 wodoru i spowo-
dowano wybuch mieszaniny za pomocą iskry elektrycznej. Który z
gazów i w jakiej ilości pozostał po syntezie?
Podczas elektrolizy wody, na elektrodzie ujemnej wydzieliło się 0,6 1
wodoru. Ile tlenu zebrano na elektrodzie dodatniej?
Ile trzeba zużyć tlenu, aby utlenić 8 g miedzi?
IV.
ZWIĄZKI METALI
Z CHLOREM I SIARKĄ
Wiemy, że metale łączą się z tlenem, a z wody wypierają wodór.
Zbadajmy, jak zachowują się w zetknięciu z niektórymi innymi substan-
cjami, np. chlorem lub siarką.
19. Chlor
Zapoznajmy się z chlorem.
DOŚWIADCZENIE 28N. Na tle białego arkusza papieru ustawiamy
szklane cylindry z chlorem, przykryte doszlifowanymi płytkami. Obser-
wujemy barwę chloru. Przesunąwszy nieznacznie płytkę, kierujemy
ostrożnie ruchem dłoni ku sobie powietrze znad cylindra, aby dowie-
dzieć się, jaki jest zapach chloru.
Chlor jest żółtozielonym gazem o przykrym, duszącymi zapachu, który7
można wyczuć nawet przy bardzo małej zawartości tego gazu w po-
wietrzu.
Chlor jest pierwiastkiem; jego nazwa pochodzi od wyrazu greckiego:
chloros — żółtozielony. Jest on gazem cięższym od powietrza; w wodzie
rozpuszcza się dość dobrze; daje się skraplać znacznie łatwiej niż tlen
lub wodór, bo już w zwykłej temperaturze i pod ciśnieniem około 6
atmosfer. Chlor ciekły jest przechowywany i przewożony w grubo-
ściennych butlach stalowych pod zwiększonym ciśnieniem.
Dla organizmu ludzkiego chlor nawet w małych ilościach jest szko-
dliwy. Działa zabójczo na bakterie.
43
21. Siarka
20. Działanie chloru na metale
Zapoznajmy się z siarką
Siarka jest substancją stałą, dość miękką i kruchą
połysku szklistym. W wodzie nie rozpuszcza się.
Z dwu pierwiastków: chloru i metalu powstaje związek chemiczny —
chlorek metalu.
Łączenie się chloru z metalami następuje już w temperaturze pokojo-
wej, można je jednak znacznie przyspieszyć przez ogrzanie metali
Reakcja jest wtedy gwałtowna, metal rozgrzewa się i świeci
powiedzieć, że pali się w chlorze. Chlor łączy się także
chętnymi. Nawet złoto i platyna ulegają jego działaniu; mówimy, że chlor
jest pierwiastkiem bardzo aktywnym (czynnym).
DOŚWIADCZENIE 30N. Do tego doświadczenia użyjemy sodu. Sód
jest metalem bardzo lekkim i miękkim. Można
nożem
Żelazo tworzy z siarką siarczek żelaza (podczas syntezy wydziela się
dużo ciepła — obserwowaliśmy żarzenie się substancji na siatce):
DOŚWIADCZENIE 29N. Mamy dwa cylindry z chlorem.
a) Do jednego z nich wprowadzamy szybko pęczek drucików mie
dzianych silnie rozgrzanych w płomieniu palnika;
b) do drugiego wprowadzamy rozgrzany do czerwoności drucik że
lazny skręcony w spiralkę.
Obejrzyjmy otrzymane produkty.
DOŚWIADCZENIE 31. Zauważ, jaka jest barwa siarki i określ jej
połysk. Zbadaj, czy rozpuszcza się w wodzie. Spróbuj zarysować ka-
wałek siarki paznokciem, drutem miedzianym, scyzorykiem; uderz
młotkiem kawałek siarki na kowadełku.
a jak po paru minutach leżenia na powietrzu. Biorąc sód posługujemy
się szczypcami — nie dotykamy go ręką. Sód nie powinien również
stykać się z wodą.
Do cylindra z chlorem wrzucamy dokładnie oczyszczony cienki skra-
wek sodu i zakrywamy cylinder doszlifowaną płytką szklaną. Po kil-
kunastu minutach badamy, jak wygląda powierzchnia metalu, na
następnej zaś lekcji wysypujemy otrzymaną substancję na płytkę szkla-
mozna
metalami szla-
DOŚWIADCZENIE32. a) Do probówki z wrzącą siarką włóż zwitek
cienkiego drutu miedzianego lub blaszkę miedzianą, trzymając miedź
w parze siarki.
b) 7 g opiłków żelaza i 4 g pyłu siarki zmieszaj dokładnie i wysyp na
siatkę azbestową, formując z proszku stożek.. Do wierzchołka stożka
wprowadź rozżarzony koniec drutu żelaznego lub tlejącą drzazgę.
Otrzymany produkt pozostaw do dalszych doświadczeń.
c) W małym moździerzu porcelanowym rozetrzyj kropelkę rtęci
z pyłem siarki.
Metale łatwo łączą się z siarką. Miedź rozżarza się w zetknięciu
z parą siarki, przy czym powstaje niebieskoczarny, kruchy siarczek
miedzi:
Metale łączą się z chlorem, przy czym wydziela się ciepło
c-
Sód 4- chlor -> chlorek sodu,
miedź 4- chlor -> chlorek miedzi,
żelazo 4- chlor -> chlorek żelaza.
Synteza siarczków w zwykłej temperaturze zachodzi wolno. Znacznie
przyspiesza ją ogrzewanie.
Synteza siarczku miedzi i synteza siarczku żelaza odbywały się szybko
i gwałtownie, wśród objawów ciepła i światła — można powiedzieć,
że było to spalanie.
iczny
Mieszanina
Związek chemiczny
Składników nie można odróżnić
DOŚWIADCZENIE 34. Rozetrzyj w moździerzu porcelanowym pro
Tlenek miedzi
Miedź
Składniki można odróżnić gołym okiem
albo za pomocą lupy lub mikroskopu.
Składniki zachowują swe właściwości
dzięki czemu można je rozdzielić.
Składniki połączone są w ściśle okre
ślonym stosunku wagowym.
Oddziel od siebie składniki otrzymanej mieszaniny:
a) zbliżając do niej magnes sztabkowy lub namagnesowaną igłę,
b) wstrząsając niewielką jej ilość w probówce z wodą.
żelazo i siarkę w innym stosunku wagowym, to okazałoby się, że nadmiar
jednego lub drugiego pierwiastka pozostanie niezwiązany. Porównajmy
właściwości mieszaniny i związku chemicznego:
Takie przemiany, jak synteza, analiza i wymiana, nazywamy
reakcjami chemicznymi.
Składniki można dobierać w dowolnym
stosunku wagowym.
się z drobnych ziarenek żelaza i siarki, różniących się barwą i kształtem.
%
Jest ona niejednorodna, choć tego nie można zauważyć gołym okiem.
Składniki tej mieszaniny można oddzielić posługując się magnesem,
który przyciąga żelazo. Gdy mieszaninę siarki
w probówce z wodą, żelazo, jako cięższe, szybko opada na dno; odlewając
wodę z siarką możemy rozdzielić oba składniki mieszaniny.
Stan skupienia
Barwa
Połysk
Ciężar właściwy
Przewodnictwo
Ma inne właściwości niż jego skład
niki.
stały
czarna
bez połysku
ok. 6,4 G/cm3
słaby przewodnik ciepła i elek-
tryczności
kruchy, odpada z powierzchni
metalu w postaci łuseczek,
tworzy czarny proszek
stały
czerwonawa
metaliczny
8,93 G/cms
bardzo dobry przewodnik cie
pła i elektryczności
kowalna, ciągliwa, daje się
walcować
Posługując się lupą stwierdzamy, że sproszkowany siarczek żelaza
składa się z jednakowych cząstek — jest substancją jednorodną. Nie moż-
Poznaliśmy szereg procesów, w których biorą udział metale: z tlenem
tworzą one tlenki, z chlorem — chlorki, z siarką — siarczki. Zwróćmy
uwagę, że we wszystkich tych przypadkach powstają nowe substanqe
mające zupełnie inne właściwości niż metale. Porównajmy na przykład
właściwości miedzi i tlenku miedzi:
czeniu 33*. Siarczek żelaza jest związkiem chemicznym. Różni się on
od siarki i żelaza barwą, ciężarem właściwym — ma zupełnie inne właści-
wości niż jego składniki.
Podobnie woda ma inne właściwości niż tlen lub wodór, a tlenek me-
talu inne niż tlen lub metal.
Składniki mieszaniny można dobierać w dowolnych stosunkach, lecz
gdy powstaje związek, pierwiastki łączą się w ściśle określonych stosun-
kach wTagowych, zgodnie z prawem stałości składu. Mała ilość wodoru
może być zmieszana z dowolnie dużą ilością tlenu i na odwrót; gdy
jednak pierwiastki te tworzą związek chemiczny, to z daną ilością wo-
doru łączy się ściśle określona ilość tlenu. Żelazo z siarką można mie-
szać w dowolnych stosunkach, ale podczas syntezy siarczku żelaza na
7 g żelaza musi przypaść 4 g siarki. Gdybyśmy spróbowali połączyć
* Badając właściwości siarczku żelaza nieraz możemy spostrzec, że magnes przy-
ciąga jednak niewielką ilość roztartego proszku. Zdarza się to wtedy, gdy podczas reakcji
część siarki ulotni się; w siarczku pozostanie wtedy trochę wolnego żelaza.
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Chlor i siarka to pierwiastki niemetaliczne (podobnie jak tlen i wodór).
Metale w reakcji z chlorem tworzą chlorki, a z siarką — siarczki.
Chlorki i siarczki metali są to związki chemiczne; ich właściwości
są zupełnie inne niż właściwości pierwiastków, z których powstały.
Przemiaha, w której z danych substancji powstają substancje nowe
o odmiennych właściwościach, nazywa się reakcją chemiczną. Syn-r
teza chlorków i siarczków metali, spalanie wodoru, rozkład tlenku
rtęci, redukcja tlenku miedzi za pomocą wodoru to przykłady reakcji
chemicznych. Reakcjom chemicznym towarzyszą zjawiska cieplne.
Gdy z danej substancji nie powstaje inna, lecz zmienia się np. jej
kształt, objętość, stan skupienia, to zachodzi zjawisko fizyczne.
Powstanie tlenków, chlorków i siarczków metali, spalanie wodoru,
rozkład wody to przykłady reakcji chemicznych.
Poznaliśmy trzy typy reakcji chemicznych.
a) reakcję łączenia, czyli syntezy, w której z dwu pierwiastków pow-
staje związek chemiczny, np.:
wodór + tlen -> woda (tlenek wodoru);
b) reakcję rozkładu, czyli analizy, w której ze związku chemicznego
powstają dwa pierwiastki, np.;
c) reakcję wymiany, w której jeden pierwiastek wypiera ze związku
inny i sam zajmuje jego miejsce, np.:
Praca domowa
Obmyśl sposoby rozdzielania następujących mieszanin: 1) piasku
z solą, 2) piasku z roztartym węglem drzewnym, 3) sproszkowanej kredy
z solą kuchenną.
Do doświadczenia będą ci potrzebne probówki, lejek, sączki z bibuły,
miseczka lub spodeczek emaliowany, parowniczka porcelanowa, palnik
spirytusowy, blaszka żelazna, trójnóg z drutu.
4 — Chemia dla kl. VII
tlenek rtęci -> tlen + rtęć;
woda (tlenek wodoru) + magnez ->
tlenek magneźu
+ wodór
Zwróćmy uwagę na to, że reakcjom chemicznym towarzyszy wydzie-
lanie lub pochłanianie ciepła.
Na lekcjach fizyki omawialiście liczne zjawiska, podczas których nie
powstawały nowe substancje różniące się składem od substancji wyjścio-
wych — na przykład wydłużanie się sprężyny pod wpływem siły, zmiany
objętości ciała przy ogrzewaniu itp. Były to zjawiska fizyczne.
Badając jakąś substancję, opisujemy jej właściwości fizyczne np. stan
skupienia, barwę, gęstość, temperaturę topnienia, wrzenia, rozpuszczal-
ność itp., oraz właściwości chemiczne, np. jak zachowuje się ona w zetk-
nięciu z tlenem, z wodą, czy jest aktywna chemicznie, to znaczy czy łatwo
wchodzi w reakcje chemiczne z innymi pierwiastkami i związkami.
PYTANIA I ZADANIA
1. Wymień właściwości fizyczne i chemiczne chloru — porównaj je
z właściwościami tlenu. Po czym możesz poznać, że w naczyniu znaj-
duje się chlor?
2. Czym różni się mieszanina od związku chemicznego?
3. W lampce spirytusowej spirytus paruje, a jego pary spalają się. Które
z tych zjawisk zaliczysz do fizycznych, a które do chemicznych? Odpo-
wiedź uzasadnij.
4. Podaj przykłady zjawisk fizycznych i przemian chemicznych.
5. Z jaką ilością tlenu połączy się 10 g wodoru, tworząc związek chemicz-
ny?
6. Zmieszano 8 g opiłków żelaza z 4 g pyłu siarki i mieszaninę zapalono.
Ile powstało siarczku żelaza? Który pierwiastek pozostał niezwiązany
i w jakiej ilości?
7. Na przykładzie doświadczenia Lavoisiera (str. 20) wykaż, że synteza
jest reakcją odwrotną względem reakcji analizy.
8. Do jakiego typu reakcji zaliczysz redukcję tlenku miedzi za pomocą
wodoru?
9. Zapisz, jak przebiega proces łączenia się a) chloru, b) tlenu z następu-
jącymi metalami: miedzią, magnezem, cynkiem.
Przykład: miedź -|- chlor -> chlorek miedzi.
10. Woda w basenach kąpielowych jest chlorowana. Dlaczego?
\TOM. CZWW-ZKA
Atomy różnych pierwuirków
i innvmi w|a*ciwr>k mmi
Zgodnie x tymi założeniami
my starki, a inne — żelaza
różnią we ed tiebtc miM, widkoiaą
w cząweczki
--- ~r j w— pum IUUUKTJ
U 1 cm’ wodoru test na przykład tyk atomów, ze gdyby liczyć po dw<
atomy na sekundę, to na policzenie wtryni ich tneba by nk 4o md toru
milionów far’
Przyjęcie teorii atomistycznei Ddtons pozwoliło wywiiuć wek
zjawisk i przyczyniło się do szybkiego rozwoju nauk prryrodmczwh
25. Ciężar atomowy
jednakowe. * ’ "*
wkJJ[X,sób »«k znikomo małej cząttk. owm. uM
b by podzielić
>y można bez
może wreszcie
H
• - X-----—--- —
maku w tonach, choć w jednej tonie jest bez porównania mniej łarurs
maku niż atomów w jednym gramie żelaza
’’u2 * staruaytnoic! zastanawiali się nad tym filozofowie greccy i nie-
ktńrr. z nich wyrazali przypuszczenie, ze rozdrabniając pierwiastek uzy-
dUlib mdv * końcu ukir (niezmiernie małe cząstki, które iuż dalej
- - - -- 99
J * ' — J ~ 1 •
końcu akie (niezmiernie małe cząstki, które już dałej
— — — — — — —-— — _______ _a^
wodoru. Ponieważ atom wodoru jest najlżejszy ze wszystkich. więc ,eg.i
masa została przyjęta za jednostkę. Masy atomów, wyrażone w sre umru
do masy atomu wodoru, nazwano ciężarami atomowymi. X> prxvkted
ciężar atomowy sodu jest równy 23, bo atom sodu waży 23 razy »x-
cej, niż atom wodoru.
- - M <**-----9 - W
Ka początku XIX Wteku ucaooy angielski J Dalton, opieraią< się na
vM<lcn^«£. formułował zakferua teorii atonuatycznej (1808 r.),
Liczbę, wskazującą ile razy masa danego atomu jest większa od m.»y
atomu wodoru, nazywamy ciężarem atomowym danego pierwuuka
Ciężar ato
ii
owy wodo/ u
Pierwiastki składa rą s*C z
cząuek, rwanych atomami.
- Kazd) atom ma określoną wielkość, masę i inne whśawosci
\ Ml wwikic atomy jednego pierwiastka są jednakowe.
Ciężar atomowy tlenu 16 (iciiicj 15,88* gdyż I atom tknu wszy
16 razy więcej niż 1 atom wodoru*
W klasie VII będziemy przy obliczeniach chemicznych stosować za-
okrąglone wartości ciężarów atomowych.
Warto też wspomnieć, żc uczeni współcześni znają sposoby — i to
bardzo dokładne — wyznaczania mas atomów w gramach. Wiemy na
przykład, że masa atomu wodoru wyraża się następującym ułamkiem
grama: 0,000 000 000 000 000 (XX) 000 001 67 g.
W ułamku tym pierwsza cyfra znacząca znajduje się na 24 miejscu
po przecinku.
Masa atomu tlenu = 0,000 000 000 000 000 000 000 026 56 g.
Obliczmy na podstawie tych liczb, ile razy masa atomu tlenu jest
większa od masy atomu wodoru:
0,000 000 000 000 000 000 000 026 56 g g _ J5 9
0,000 000 000 000 000 000 000 001 67 g g ’’
Otrzymany wynik jest w przybliżeniu równy liczbie, którą podaliśmy
wyżej jako ciężar atomowy denu.
Liczby wyrażające masy atomów w gramach są wielocyfrowe i po-
sługiwanie się mmi jest kłopotliwe; znacznie praktyczniej jest stosować
ciężary atomowe pierwiastków.
26. Symbole chemiczne
Uczony szwedzki J.Berzelius wyprowadził w 1815 roku do nauki
metodę oznaczania pierwiastków symbolami literowymi. Atom pierwia-
stka oznacza się pierwszą (wielką) literą jego nazwy, najczęściej łacińskiej.
Na przykład symbolem atomu wndoru jest H od jego nazwy „Hydroge-
mum”, a symbolem atomu denu jest O — od „Oxygenium”.
Jeżeli nazwy kilku pierwiastków zaczynają się od tej samej litery, to
dla ich odróżnienia umieszcza się w symbolu drugą literę, jedną z dal-
szych liter nazwy, np. H to symbol atomu wodoru, Hg zaś to symbol
atomu rtęci — od słowa Hydrargyrum.
A oto symbole chemiczne atomów kilku innych pierwiastków':
— od Cuprum (czytaj: kuprumj.
— od Zincum (czytaj: cmkum).
— od Plum bum.
— od Ferrum.
atom miedzi
oznacza
oznacza
t
oznacza
atom ołowiu
Pb
Fe
52
w V
Cu jak ce-u, nic cu; Fe jak cf-c, nie fc.
oznacza 1 atom siarki — od Sulphur (czytaj: sulfur).
Cl oznacza 1 atom chloru — od Chlorom.
Odczytując symbole należy wymienić każdą literę oddzielnie, np.
Cu jak ce-u, nic cu; Fe jak ef-e, nie fe.
Symbolu chemicznego używa się czasem jako skrótu nazwy danego
pierwiastka. Tak więc symbol H oznacza nic tylko jeden atom wodoru,
ale i pierwiastek wodór w ogóle. W tabeli zamieszczonej na str. 116
znajdziecie symbole niektórych pierwiastków i ich ciężary atomowe.
27. Łączenie się atomów w reakcjach syntezy. Cząsteczka
Na podstawie teorii atomistycznei możemy lepiej zrozumieć procesy
chemiczne. Rozpatrzmy na przykład syntezę tlenku miedzi. Zarówno
tlen, jak miedź składają się z atomów. Stosunek wagowy tlenu do miedzi
w’ tlenku miedzi wynosi 1:4 (patrz § 18). Wiemy, ze ciężar atomowy denu
wynosi 16, a w tablicy ciężarów atomowych znajdziemy, że ciężar atomowy
miedzi wynosi prawie 64. Stosunek liczb 16 :64 równa się także 1:4, zatem
stosunek mas denu i miedzi zawartych wr dowolnej porcji tlenku miedzi
jest taki sam, jak stosunek mas pojedynczych atomów denu i miedzi. Wr
skład denku miedzi wchodzi więc tyle samo atomów denu, co miedzi.
W wyniku reakcji syntezy atom tlenu łączy się z atomem miedzi i powsta-
je cząsteczka tlenku miedzi.
nu
atom miedzi
cząsteczką
Rys. 29. Graficzne przedstawienie syntezy tlenku miedzi
1 atom tlenu 4-1 atom miedzi 1 cząsteczka denku miedzi
Wyobrażając sobie atomy w postaci drobnych kulek (tak je sobie
wyobrażał Dalton) możemy przebieg reakcji przedstawić graficznie
(rys. 29*).
Rysunek me uwzględnia różnic wielkości atomów różnych pierwiastków.
z których zbudowany jest
cząsteczki
cząsteczkowy
cząsteczka wodoru gazowego składa się z dwu atomów i ma
Również cząsteczka gazowego tlenu jest złożona z dwu ato-
ze istotnie przy powstawaniu
i przypada jeden atom siarki?
1 atom
siarki
Ciężar cząsteczkowy tlenku
atomowych magnezu i tlenu
Rys. 30. Graficzne przedstawienie
magnezu, MgO, równa się sumie ciężarów
i wynosi 40.
Masę cząsteczki związku chemicznego wyraża się, podobnie jak masę
atomu, nie w
Wyrażenie składu cząsteczki związku chemicznego za po
mocą symboli chemicznych nazywamy wzorem chemicz
nym związku.
wyraża się liczbą, która
ma masę większą od masy
Nowo powstały związek jest zbiorem ogromnej liczby pojedynczych
jego cząsteczek. Cząsteczki są „cegiełkami
związek chemiczny. Wszystkie cząsteczki tej samej substancji mają jed-
nakową wielkość, masę i inne właściwości.
Istnieją cząsteczki złożone z trzech, czterech i większej liczby atomów.
Na przykład cząsteczka wody składa się z dwu atomów wodoru i jednego
atomu tlenu, jak to wyjaśnimy w § 29.
Wzór chemiczny cząsteczki wody napiszemy w postaci H2O. Mała
cyfra umieszczona z prawej strony symbolu atomu wskazuje, ile takich
atomów’ znajduje się w jednej cząsteczce. Odczytujemy ten wzór: „ha
dwa o”.
Są też cząsteczki utworzone z jednakowych atomów
pierwiastków. Cząsteczki takie mogą składać się z dwu lub kilku ato
mów; np
wzór Ht.
mów i ma wzór O
ciężar atomowy magnezu = 24,
ciężar atomowy tlenu = 16,
u 4- 1 atom tlenu = 1 cząsteczka tlenku magnezu
Posługując się symbolami atomów i wzorami cząsteczek, możemy
w łatwy i prosty sposób zapisywać przebieg reak
1. W reakcji syntezy siarczku żelaza każdy atom
mem siarki i
sługiwać
W taki właśnie sposób przercagowały ws
nia atomy miedzi, wiążąc potrzebne do syntez)7 atomy tlenu. Skład czą-
steczki związku chemicznego można krótko i dokładnie podać za pomocą
wzoru chemicznego, pisząc obok siebie symbole atomów tworzących tę
cząsteczkę.
Wzór CuO oznacza cząsteczkę tlenku miedzi, złożoną z 1 atomu mie-
dzi i 1 atomu tlenu.
Wzór MgO oznacza cząsteczkę tlenku magnezu, złożoną z 1 atomu
magnezu i 1 atomu tlenu.
Wzór FeS oznacza cząsteczkę siarczku żelaza, złożoną z 1 atomu że-
Mając wzór cząsteczki, możemy obliczyć jej ciężar cząsteczkowy
sumując ciężary atomowe tworzących ją atomów, przy czym należy
uwzględnić, ile atomów poszczególnych pierwiastków wchodzi w skład
cząsteczki. Na przykład:
żelaza łączy się z ato-
powstaje cząsteczka siarczku żelaza (rys. 30). Zamiast po-
się rysowaniem modeli atomów, możemy napisać:
FeS.
1 cząsteczka
siarczku żelaza
czqsłeczka
siarczku
syntezy siarczku żelaza
16:200
1 atom
tlenu
1 atom
tlenu
1 atom
magnezu
1 atom
rtęci
2 atomy
wodoru
2 atomy
wodoru
1 cząsteczka
wody
h2o.
1 cząsteczka
wody
Inaczej nieco przebiega synteza wody. Wiemy, że stosunek wagowy
wodoru do łączącego się z nim tlenu wynosi 1:8, inaczej 2:16; odpowiada
to stosunkowi mas dwu atomów wodoru i 1 atomu tlenu (rys. 31). Może-
MgO
1 cząsteczka
tlenku magnezu
z nich nie ginie. Na przykład cząstecz-
a więc we wzorze reakcji należałoby
dowolnej ilości
jednej cząsteczce tego związku.
Wiemy, że żelazo łączy się z siarką w stosunku wagowym 7:4, który moż-
na wyrazić (mnożąc obie liczby przez 8) jtko lówny 56:32; zwróćmy uwa-
gę, że jest to właśnie stosunek masy jednego atomu żelaza do masy 1 ato-
mu siarki (tabela str. 116). W siarczku żelaza FeS otrzymanym podczas
reakcji jest wielka ilość jednakowych cząsteczek, a więc każda cząsteczka
tego związku składa się z jednego atomu żelaza i jednego atomu siarki.
Zwróćcie uwagę, że liczbę oddzielnych atomów lub cząsteczek za-
znaczamy za pomocą dużej cyfry z lewej strony symbolu pierwiastka lub
wzoru cząsteczki:
3. Podczas reakcji wymiany, jaka zachodzi między magnezem i parą
g magnezu wypiera z wody 1 g wodoru. Stosunek wa-
= 24:2, a więc odpo-
magnezu i dwu atomów wodoru. Prze-
2H — dwa atomy wodoru,
2H2O — dwie cząsteczki wody.
9
Cyfra u dołu z prawej strony symbolu wskazuje, ile atomów wchodzi
w skład cząsteczki. Wzór H2O oznacza, że w skład cząsteczki wody wcho-
dzą dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.
2. Podczas rozkładu tlenku rtęci na każde 2 g tlenu przypada 25 g
rtęci; stosunek wagowy wydzielonych pierwiastków wynosi 2:25
Stosunek wagowy między pierwiastkami w
związku jest taki sa
wodną, każde 12
go wy magnezu do wypartego wodoru wynosi 12:1
wiada stosunkowi mas 1 atomu
bieg reakcji zapisujemy tak:
W takim równaniu strzałki wskazują kierunek reakcji. Zauważcie,
że w każdym równaniu po obu stronach strzałki znajduje się taka sama
liczba atomów każdego pierwiastka.
Prawidłowo napisane równanie musi być zgodne z prawem zachowa-
nia masy, ponieważ podczas przemian chemicznych atomy pierwiastków
łączą się lub rozdzielają, ale żaden:
ki tlenu i wodoru są dwuatomowe,
napisać:
za pomocą wzorów związków che
micznych lub symboli pierwiastków nazywamy równanien
reakcji chemicznej.
jest więc równy stosunkowi mas 1 atomu tlenu
kład cząsteczki tlenku rtęci (rys. 32) możemy więc zapisać tak
HgO
1 cząsteczka
tlenku rtęci
*
Ale reakcja musi przebiegać zgodnie z prawem zachowania masy, wobec
czego z cząsteczką tlenu muszą przereagować dwie cząsteczki wodoru
zgodnie z równaniem:
2H2 + O2 2H2O.
Z tego samego powodu przebieg reakcji analizy tlenku rtęci możemy wy-
razić równaniem:
2HgO -> 2Hg +
a reakcję wody z magnezem — równaniem:
HoO 4- Mg MgO 4 H2.
30. Wartościowość
Rozpatrzmy przykład syntezy wody oraz tlenku magnezu:
1) 1 atom tlenu wiąże 2 atomy wodoru, tworząc cząsteczkę wody H2O;
2) 1 atom tlenu łączy się tylko z 1 atomem magnezu, tworząc czą-
steczkę tlenku magnezu MgO.
Atom każdego pierwiastka wykazuje zdolność do łączenia się z okre-
śloną liczbą atomów jakiegoś innego pierwiastka. Atom wodoru może
przyłączyć tylko jeden inny atom, natomiast znamy wiele pierwiastków,
których atomy mogą przyłączyć dwa lub więcej atomów wodoru, np.
tlen łączy się z dwoma atomami wodoru. Mówimy, że wodór jest jedno-
wartościowy, a tlen jest dwuwartościowy.
Są pierwiastki, które nie tworzą związków z wodorem. Możemy wtedy
ustalić ich wartościowość na podstawie związków z innym pierwiastkiem
o znanej wartościowości. Na przykład jeden atom magnezu łączy się
' z jednym atomem tlenu. Ale tlen jest dwuwartościowy, a więc i magnez
jest dwuwartościowy. Do tego samego wniosku dojdziemy na podstawie
reakcji wymiany pomiędzy magnezem i wodą. Jeden atom magnezu wy-
piera (zastępuje) dwa atomy wodoru, a więc jest dwuwartościowy.
Mg 4 H2O MgO 4 2H
Określimy więc wartościowość w sposób bardziej ogólny:
Wartościowość pierwiastka wyraża się liczbą, wskazującą
ile atomów wodoru przyłącza lub wypiera atom tego pier-
wiastka.
Pierwiastki, których atomy przyłączają albo wypierają 1 atom wo-
doru, są jednowarteściowe. Należy do nich chlor, sód i wiele innych.
Dwuwartościowymi nazywamy pierwiastki, których atomy wiążą lub
wypierają dwa atomy wodoru. Zaliczamy do nich tlen, magnez, wapń,
cynk i inne. Glin jest pierwiastkiem trójwartościowym.
Wartościowość oznaczamy cyframi rzymskimi: On, H1, lub rysując
przy danym symbolu tyle kresek, iłowa ilościowy jest atom, np. O=, H—.
Łącząc się ze sobą i tworząc cząsteczki, atomy „wysycają”wzajemnie
swoje wartościowości. Chcąc np. opisać sposób łączenia się dwóch ato-
mów wodoru z jednym atomem tlenu w cząsteczkę wody mówimy, że
dwuwartościowy atom tlenu wiąże dwa jednowartościowe atomy wodoru,
albo że w cząsteczce wody dwie wartościowości atomu tlenu zostają wy-
sycone wartościowościami dwóch atomów wodoru.
O
H
Tak napisany wzór cząsteczki wody nazywa się wzorem struktural-
nym, czyli wzorem budowy. Uwidocznione są w nim „wiązania” między
atomami.
Wiele pierwiastków ma w różnych związkach różną wartościo-
wość. Znamy na przykład dwa związki miedzi z tlenem: w denku mie-
dzi (czarnym) CuO miedź jest dwuwartościowa; w denku miedzi (czer-
wonym) Cu2O — jednowartościowa.
Każdy z tych dwu związków ma inną nazwę, zależnie od wartościo-
wości miedzi:
4
CuJO — to denek miedziawy,
Cu110 — to denek miedziowy.
Drugi wyraz nazwy związku jest przymiotnikiem i posiada końcówkę
„owy” przy wyższej, zaś „awy” przy niższej wartościowości wymienio-
nego w nim pierwiastka.
58
I
59
trójwartościowe
32. Obliczenia chemiczne
chlorek żelazawy
' żelazo dwa
drugi o składzie
Przypomnijcie sobie, że znając ciężary atomowe i stosunek wagowy
pierwiastków, które tworzą związek chemiczny, możemy wywnioskować,
jaki jest skład cząsteczki związku. Na przykład: 3 g magnezu łączą się
z 2 g tlenu, tworząc tlenek magnezowy. Ciężar atomowy magnezu jest
24 3
równy 24, a ciężar atomowy tienu 16. Stosunek tych liczb wynosi
tj. tyle co stosunek wagowy magnezu do tlenu w tlenku magnezowym.
Jak napisać wzór związku
którym atomy jednego z pierwiastków są np. dwuwarto-
a z drugiego
Musimy wtedy znaleźć takie liczby atomów obu pierwiastków, żeby
sumy wartościowości atomów jednego i drugiego pierwiastka w jednej
cząsteczce zwi,
ściowym. Tlenek glinu
atomów trójwartościowego glinu wynosi 2 X 3 = ।
trzech atomów dwuwartościowego tlenu wynosi również 3x2
2. Podobnie atom miedzi jednowartościowej tworzy z jedno war tościo
wym chlorem związek o budowie Cu—Cl, zwany chlorkiem miedzią
wym, CuCl. Natomiast atom miedzi dwuwartościowej wiąże dwa atonr
jedno wartościowego chloru, tworząc związek o budowie
Znając wartościowości pierwiastków łatwo możemy przewidzieć, jaki
będzie skład i budowa cząsteczek związków, które z nich powstaną.
1. Chlor w związkach z metalami jest jednowartościowy. Atom chloru
łącząc się z atomem jednowartościowego metalu sodu, tworzy cząsteczkę
o składzie NaCl. W cząsteczce chlorku sodowego wartościowość sodu wiąże
(wysyca) wartościowość chloru i powstaje jedno wiązanie między atoma-
mi, co zaznaczamy jedną kreską.
ązku były sobie równe. Np. glin jest pierwiastkiem trój warto -
ma wzór A12O3, gdyż łączna wartościowość dwu
6, a łączna wartościowość
W cząsteczce związku wszystkie wartościowości pierwiastków muszą
być wysycone. Wzór cząsteczki złożonej z dwu pierwiastków jest wtedy
napisany prawidłowo, gdy suma wartościowości atomów jednego
pierwiastka równa się sumie wartościowości atomów drugiego
pierwiastka. W cząsteczce związku nie może być wolnych wartościo-
wości.
Jeżeli cząsteczka składa się tylko z dwu atomów, to muszą one mieć
jednakową wartościowość.
Jeżeli związek składa się z dwu pierwiastków o różnej wartościo-
wości, to w cząsteczce tego związku jest więcej atomów pierwiastka o
wartościowości mniejszej, np. H2O, FeCl
chemicznego
ściowe
zwany chlorkiem miedziowym, CuCl2.
3. Znamy takie związki, w których atom żelaza jest dwuwartościowy,
i takie, w których jest trójwartościowy. Z chlorem tworzy
chlorki: jeden o składzie FeCl
FeCl3 — chlorek żelazowy.
W cząsteczce chlorku żelazawego dwuwartościowy atom żelaza wiąże
dwa atomy jednowartościowego chloru,
Obliczenie
Obliczenie
Odpowiedź. Z 2 gramami siarki wiąże się 8 gramów miedzi.
Ile waży otrzymany siarczek? Zgodnie z prawem zachowania masy
musimy otrzymać 2 g
akcji użyto 2 g siarki i 8 g miedzi.
Obliczenia takie mają duże znaczenie praktyczne. Gdy chcemy otrzy-
mać syntetycznie określoną ilość substancji złożonej, musimy do reakcji
dobrać odpowiednie ilości wagowe pierwiastków, aby wzięły udział w re-
akcji bez reszty.
2. Obliczmy, ile tlenu otrzymamy
rtęciowego, w którym i rtęć, i tlen są dwuwartościowe
Ze 108 g tlenku rtęciowego można więc otrzymać 8 g tlenu. Wiedząc,
— w danych warunkach — waży 1 litr tlenu, moglibyśmy obliczyć,
Obliczenie powyższe można przeprowadzić w inny sposób. Znając
wzór cząsteczki tlenku rtęciowego, ustalamy najpierw, ile procent tlenu
zawiera ten związek. Wiemy, że ciężar cząsteczkowy tlenku rtęciowego
HgO jest równy 216, a ciężar atomowy tlenu — 16. Zawartość procento-
Obliczenie
Wzór cząsteczki otrzymanego siarczku jest Cu2S, gdyż — zgodnie z wa
runkami zadania
Skoro siarka i żelazo mają jednakową wartościowość, to 1 atom że-
laza łączy się z 1 atomem siarki; cząsteczka powstałego związku ma wzór
FeS.
Ciężar atomowy żelaza wynosi w przybliżeniu 56, siarki zaś 32. Na
każde 32 g siarki przypada więc w siarczku żelaza 56 g żelaza. Na 2 g
siarki przypadnie żelaza proporcjonalnie mniej:
32 56 2-56
Wynika z tego, że stosunek wagowy miedzi do siarki wynosi
(2 • 64): 32
z 1 g siarki łączą się 4 g miedzi,
z 2 g siarki łączy się x g miedzi.
Ciężar atomowy rtęci wynosi ok. 200, tlenu— 16. Wzór cząsteczki
tlenku rtęciowego jest HgO, a masa cząsteczkowa 216.
Stosunek wagowy tlenku rtęciowego do tlenu wynosi 216 : 16 =
= 27 : 2. Zapisujemy zależność:
z 27 g tlenku rtęciowego — 2 g tlenu,
z 108 g tlenku rtęciowego — x g tlenu;
Wynika stąd, że w cząsteczce tlenku magnezowego jeden atom magnezu
połączył się z jednym atomem tlenu, a więc cząsteczka tlenku magnezo-
wego ma wzór MgO.
I na odwrót, mając wzór cząsteczki, możemy obliczyć, jaki jest sto-
sunek wagowy tworzących ją pierwiastków. W cząsteczce tlenku magne-
zowego MgO na 1 atom magnezu przypada 1 atom tlenu. Uwzględniając
ciężary atomowe magnezu i tlenu, łatwo wywnioskujemy, że stosunek
wagowy tych pierwiastków w związku (tak, jak w jednej cząsteczce) wynosi
24: 16 = 3:2.
w
Znając wartościowości pierwiastków oraz ich masy atomowe, możemy
przeprowadzać w praktyce wiele pożytecznych obliczeń, na przykład: do-
bierać odpowiednie ilości pierwiastków do reakcji, przewidywać ilość pro-
duktu reakcji, ustalać skład procentowy związku oraz zawartość poszcze-
gólnych pierwiastków w danej jego ilości itp.
1. Obliczmy na przykład, ile żelaza połączyło się z 2 g siarki, jeżeli
w otrzymanym związku żelazo i siatka są dwuwartościowe.
Zatem z 2 gramami siarki połączy się 3,5 grama żelaza.
Obliczmy teraz, ile miedzi połączyło się z 2 gramami siarki i ile
powstało przy tym siarczku, jeżeli wiadomo, że w powstałym związku
siarka jest dwuwartościowa, miedź zaś jednowartościowa.
PYTANIA I ZADANIA
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Praca domowa
Szczególnie duże znaczenie mają obliczenia chemiczne w przemyśle;
stosując je można na przykład przewidzieć, ile metalu otrzyma się z danej
ilości rudy lub ile wodoru i tlenu powstanie podczas elektrolizy określonej
masy wody; można porównać zawartość procentową metalu w różnych
jego kruszcach lub obliczyć, ile produktu reakcji otrzymamy przy do-
wolnej syntezie, analizie, wymianie.
H&;
U?"
jednakowych. Masy różnych atomów i cząsteczek wyra
stosunku do masy 1 atomu wodoru (najlżejszego z pierwia
Według teorii atomistycznej Daltona atom jest najmniejszą i niepo-
dzielną w reakcjach chemicznych cząstką materii. Atomy jednego
pierwiastka są jednakowe i mają właściwości odróżniające je od ato-
mów innego pierwiastka.
Atomy pierwiastków oznaczamy za pomocą symboli chemicznych.
Cząsteczka jest najmniejszą porcją danej substancji, posiadającą jej
właściwości chemiczne. Cząsteczka składa się z atomów. Cząsteczki
związków chemicznych składają się z atomów różnych, cząsteczki pier-
wiastków
żamy w
stków), którą przyjęto za jednostkę ciężarów atomowych. Są to tak
zwane ciężary atomowe i cząsteczkowe.
Wartościowość pierwiastka wyraża się liczbą wskazującą, ile atomów
wodoru przyłącza lub wypiera atom tego pierwiastka.
wa tlenu w tym tlenku wynosi więc ~ , • 100% = 7,41%. Teraz już
A
*
łatwo obliczamy, ile g tlenu zawiera 108 g tlenku rtęciowego.
108 g • 7,41
Kryształek nadmanganianu potasowego wrzuć do 1 litra wody
Oblicz w gramach, ile tej barwnej substancji znajdzie się w 1 cm
; w 1 litrze kryształki o masie 1 mg. Jak wythima
czysz zabarwienie wody przez tak małą ilość substancji?
2. Przygotuj różnobarwne kulki z plasteliny jako modele różnych ato-
mów. Łącząc kulki za pomocą małych patyczków zbuduj z nich modele
cząsteczek: a) wody, b) tlenku magnezowego, c) siarczku żelazawego, d) siar-
czku miedziawego, e) tlenku glinowego.
1. Jak wytłumaczysz za pomocą teorii atomistycznej: 1) rozchodze-
nie się zapachu perfum, 2) parowanie wody, 3) słony smak wody,
w której rozpuszczono nieco soli kuchennej?
Czy wymienione zjawiska zaliczysz do zjawisk fizycznych czy
chemicznych?
2. Wiadomo, że przy powstawaniu tlenku wapniowego jeden atom
wapnia łączy się z jednym atomem tlenu. Dlaczego stosunek wa-
gowy wapnia i tlenu nie wynosi 1:1, choć w reakcji biorą udział
jednakowe liczby atomów obydwu pierwiastków? Oblicz, jaki
jest stosunek wagowy wapnia do tlenu w tlenku wapniowym.
3. Co oznaczają symbole: Hg, Na, Cl, S?
4. Napisz i odczytaj wzory cząsteczek: tlenku wapniowego, chlorku
magnezowego, siarczku cynkowego.
5. Napisz równanie reakcji syntezy chlorku sodowego.
6. Napisz wzory strukturalne cząsteczek związków wymienionych
w § 32 (obliczenia chemiczne).
7. Napisz wzory strukturalne chlorku magnezowego, siarczku cynko-
wego i siarczku sodowego, wiedząc, że cynk i magnez są dwuwar-
tościowe, sód zaś jest jednowartościowy.
8. Objaśnij znaczenie następujących wzorów: H2O, CuO, Cu2O,
2CuO, 2Fe, 5FeS. Która z wymienionych substancji ma: a) naj-
większą, b) najmniejszą masę cząsteczkową?
9. Oblicz, jaka jest masa cząsteczkowa: a) tlenku glinowego, b) tlenku
cynkowego, c) chlorku sodowego; wartości mas atomowych pier-
wiastków znajdziesz w tabeli na str. 116.
10. Napisz wzory strukturalne tlenku magnezowego, chlorku cyn-
kowego i tlenku sodowego, wiedząc, że cynk i magnez są dwuwar-
tościowe, sód zaś jednowartościowy.
11. Jak obliczasz wartościowość pierwiastka w jego połączeniu:
a) z wodorem, b) z tlenem? Podaj przykłady.
12. Na podstawie wzorów cząsteczek tlenku rtęciowego i tlenku ma-
gnezowego oblicz, ile części Wagowych rtęci i magnezu przypada
w tych związkach na jedną część wagową tlenu.
13. Oblicz, ile procent magnezu zawiera tlenek magnezowy.
kami niemetalicznymi
33. Siarka
DOŚWIADCZENIE 35. Umieść na łyżeczce do spalań
NIEMETALE
I ICH TLENKI
Rys. 33. Spa-
lanie siarki w
tlenie
34. Dwutlenek węgla
Zapoznajmy się z produktem utlenienia węgla. W tym celu spalać
będziemy węgiel drzewny, który otrzymuje się z drewna. Węgiel drzewny
Rys. 35. Spa
lanie węgla 5
tlenie
Płonące drewienko gaśnie w cy-
lindrze z dwutlenkiem siarki. Dwu-
tlenek siarki jest gazem duszącym,
szkodliwym dla zdrowia; działa on
także zabójczo na owady, bakterie
i pleśnie, dlatego jest używany do
tępienia owadów-szkodników, do
dezynfekcji mieszkań po chorobach
zakaźnych, do odkażania piwnic itp.
W wodzie rozpuszcza się dobrze.
wodę, a następnie pozostaw tak,
jak wskazuje rys. 34. Dlaczego pro-
bówka przylega do dłoni?
Rys. 34. Badanie rozpusz-
czalności dwutlenku siarki
w wodzie
z tlenem (rys. 33).
Podczas spalania siarki w powietrzu jej płomień jest
nikły, bladoniebieski; po zanurzeniu łyżeczki w tlenie
siarka pali się gwałtowniej, płomieniem większym i ja-
śniejszym. Reakcja spalania siarki zachodzi w myśl
zapisu S-|-2O->SO2; jej produktem jest dwutlenek
siarki SO2, gaz bezbarwny o ostrym, niemiłym zapa-
chu, pobudzającym do kaszlu*.
W poprzednich rozdziałach poznaliśmy wiele pospolitych metali,
badaliśmy ich cechy fizyczne oraz niektóre właściwości chemiczne.
Sprawdziliśmy mianowicie, że reagują one z tlenem, chlorem, siarką.
Pierwiastki: tlen, chlor, siarka nie mają właściwości metalicznych, zali-
DOŚWIADCZENIE 36. 1) Do cylindra napełnionego
dwutlenkiem siarki wprowadź płonące drewienko.
2) Wlej trochę wody do probówki napełnionej dwu-
tlenkiem siarki
Przytrzymaj probówkę drugą dłonią, wstrząśnij w niej
Dwutlenek siarki jest gazem przezroczystym. Zawartość cylindra jest zwykle
mętna, gdyż podczas spalania siarki niewielka jej ilość nie spala się, lecz paruje, a po
oziębieniu zestala się w postaci drobnego pyłu.
DOŚWIADCZENIE 37. Do probówki
zawierającej kilka kawałków węgla drze-
wnego i zatkanej korkiem z dwiema
rurkami, jak to wskazuje rys. 35,
węgiel
DOŚWLADCZENIE 39. Do cylindra lub probówki z dwutlenkiem
rką do probówki lub cylindra
DOŚWIADCZENIE
35. Tlenek węgla
37. Przelewanie dwutlenku węgla
DOŚWIADCZENIE 40. a) Posługując się rurką szklaną, wprowadź
powietrze z płuc do wody wapiennej w probówce.
b) Jeden
drugi —
4. Sprawdź, czy dwutlenek węgla
rozpuszcza się w wodzie — po-
stępuj tak, jak z dwutlenkiem sia-
rki w doświadczeniu 36.
Zmętnienie wody wapiennej wskazuje na obecność dwutlenku węgla
w naczyniu. Dwutlenek węgla powstaje podczas spalania węgla i w wielu
procesach utleniania substancji złożonych, zawierających w swym składzie
węgiel.
do produkcji napojów musujących, np
saturatorach polega ni
powietrzu; w stosunku do innych
co znaczy, że 10 000
Poznajmy właściwości tego gazu.
Można go otrzymać bez trudu, gdyż
znajduje się w wodzie sodowej. Wy-
starczy nałożyć gumową rurkę na
rurkę syfonu z wodą sodową, syfon
odwrócić dnem do góry (rys. 36),
dwu szklanych cylindrów umieść na wolnym powietrzu,
niewietrzonej klasie szkolnej; po godzinie nalej do nich po
kilkanaście ml wody wapiennej, przykryj je płytkami i wstrząśnij.
doprowadź tlen rurką sięgającą dna. Probówkę ogrzewaj do chwili
rozżarzenia sie węgla. Uchodzący druga rurka ra-z
Tlenek węgla, o wzorze cząsteczki CO, powstaje, gdy spalanie węgla
zachodzi przy słabym dopływie powietrza.
Tlenek węgla jest gazem bezbarwnym, bez zapachu, trochę lżejszym
od powietrza, bardzo słabo rozpuszczalnym w wodzie. Jest to gaz silnie
trujący. Oddychanie powietrzem zawierającym nawet minimalną do-
znaczenie dla zdrowia ma staranne wietrzenie mieszkań przed ułożeniem
się do snu oraz klas szkolnych w przerwach międzylekcyjnych.
Dwutlenek węgla jest sprzedawany w butlach stalowych pod zwiększo-
nym ciśnieniem. Służy m
wody sodowej. Wytwarzanie wody sodowej
rozpuszczaniu pod ciśnieniem dwutlenku węgla w wodzie
ny na rysunku, do drugiego zaś zbie-
rać gaz pod wodą (jak tlen i wodór).
Produktem spalania węgla jest
dwutlenek węgla o wzorze cząste-
czki CO,.
Dwutlenek węgla znajduje się
składników jest go tu niewiele, bo zaledwie 0,03%,
litrów czystego powietrza zawiera tylko 3 litry dwutlenku węgla. Podczas
oddychania zużywa się tlen, a wydziela się dwutlenek węgla — oddychanie
jest więc szczególnym przypadkiem powolnego utleniania. Zawartość dwu-
tlenku węgla w powietrzu wydychanym jest około 100 razy większa niż
w powietrzu czystym. Gdy w powietrzu znajduje się 0,4% dwutlenku
Dwutlenek węgla jest gazem bezbarwnym, bez zapachu. W wodzie
rozpuszcza się dość dobrze. Nie pali się i nie podtrzymuje palenia.
Jest raza cięższy od powietrza. Jeden litr dwutlenku węgla waży
1,96 g w temp. 0cC i pod ciśnieniem 1 atmosfery.
- 38. 1. Do cylindra z dwutlenkiem węgla włóż
zapaloną świecę osadzoną na zgiętym drucie.
2. „Przelej” węgla 2
jakby to była woda. Sprawdź za
pomocą płonącej świecy, czy Ci
się to udało.
3. „Przelej” dwutlenek węgla z
jednej zlewki do drugiej, zrów-
noważonej na wadze (rys. 37).
Jakie wnioski możesz wysnuć na
podstawie wyników doświadczeń
Rys. 36. Uzyskiwanie dwutlenku
węgla z wody sodowej
mieszkę tlenku węgla może spowodować śmiertelne zatrucie, zwane
„zaczadzeniem”. Wypadki zaczadzenia zdarzają się najczęściej przy
nieumiejętnym obchodzeniu się z piecami. Gdy za wcześnie zakręcimy
drzwiczki od pieca, odcinając przez to dopływ tlenu do paleniska, przez
szczeliny wydostaje się tak zwany „czad”, którego głównym składnikiem
jest tlenek węgla. Niebieskie płomyki, pełgające po rozżarzonym węglu,
które widzimy przez otwarte drzwiczki pieca, to płonący tlenek wę-
gla. Spala się on przy dostępie powietrza, a produktem reakcji jest
dwutlenek węgla:
CO 4-O
CO.,
ha
Tlenek węgla znajduje się też w gazie świetlnym, dlatego tak groźne
w skutkach jest niedokładne zamykanie kurków od przewodów z gazem.
Znajduje się on również w gazach uchodzących z silników spalinowych,
nie należy więc zapuszczać motorów samochodowych ani motocyklowych
w zamkniętych pomieszczeniach, np. garażach.
36. Redukcja tlenków metali za pomocą węgla
Wiemy, że węgiel łatwo łączy się z tlenem wolnym. Zbadajmy, czy
może on także odbierać tlen od tlenków metali.
“ f DOŚWIADCZENIE 41. Do
probówki z trudno topliwego
szkła wsyp mieszaninę tlenku
miedziowego ze sproszkowa-
nym węglem drzewnym w
stosunku: 0,6 g węgla na 4 g
CuO. Zamknij probówkę kor-
kiem z rurką odprowadzającą
i silnie ją ogrzewaj, wprowa-
dziwszy rurkę do wody wa-
piennej (rys. 38). Po wypale-
niu się węgla sprawdź, co zo-
stało w probówce.
Rys. 38. Redukcja tlenku miedziowego węglem
Węgiel nie tylko łączy się z tlenem wolnym, lecz może go odbierać
od tlenków metali.
70
Można by to zapisać tak:
CO2 + Cu.
Jeżeli jednak po obu stronach wzoru zaznaczymy po jednej cząsteczce
i jednym atomie reagujących substancji, to zapis nasz będzie niedokładny.
Aby równanie reakcji było napisane prawidłowo, mu si-
my dobrać współczynniki przy wzorach cząsteczek i sym-
bolach atomów w ten sposób, by liczba atomów każdego
pierwiastka po obu stronach równania była jednakowa.
Do utworzenia cząsteczki dwutlenku węgla potrzebne są dwa atomy
tlenu, a więc z jednym atomem węgla musiały przereagować dwie czą-
steczki CuO, zgodnie z równaniem
2CuO + C
Rozpatrując istotę procesu chemicznego, jaki tu nastąpił, spostrzega-
my, że węgiel odebrał tlen od tlenku miedziowego, a więc tlenek miedzio-
CO2 -F 2Cu.
Przeprowadzimy teraz redukcję
tlenku ołowiawego Pb O.
—i DOŚWIADCZENIE 42. Do
» małego wgłębienia w węglu
drzewnym nasyp trochę tlenku
ołowiawego PbO, zwanego glej-
tą. Za pomocą dmuchawki ust-
nej skieruj ostrożnie płomień na
glejtę i węgiel w jej otoczeniu
(rys. 39). Po paru minutach
usuń węgiel z płomienia, zbadaj
właściwości otrzymanego metalu
i sprawdź, czy jest kowalny.
Rys. 39. Redukcja tlenku
ołowiawego węglem
Tlenek ołowiawy uległ redukcji za pomocą węgla zgodnie z równaniem
i otrzymaliśmy ołów metaliczny.
37. Dwutlenek krzemu
! •
Węgiel jest bardzo dobrym środkiem redukcyjnym; łatwo odbiera
tlen od wielu tlenków metali. Tę właściwość węgla wykorzystano w hut-
nictwie; rudy żelaza są najczęściej tlenkami żelaza. Żelazo metaliczne
otrzymuje się z rud, redukując je węglem.
Bardzo rozpowszechnionym pierwiastkiem jest krzem, oznaczany
symbolem Si. Jest on niemetalem. Nie spotykamy go w przyrodzie
w stanie wolnym, występuje tylko w postaci związków, tworzących
większość skał i minerałów. Najpospolitszym związkiem krzemu jest
dwutlenek krzemu SiO2, zwany krzemionką. Znamy wiele różnych
postaci krzemionki; jedną z nich jest kwarc.
DOŚWIADCZENIE 43. Obejrzyj okazy kwarcu, kryształu górskiego,
ametystu, granitu. Zbadaj, jaka jest ich twardość, połysk, barwa.
Wskaż, który składnik granitu jest kwarcem.
Rys. 40. Kryształy kwarcu
Kwarc jest minerałem kry-
stalicznym, twardym, trudno to-
pliwym. Jest odporny na dzia-
łania chemiczne i trudno się
ściera. Piasek, który powstaje w
procesie wietrzenia granitów,
składa się głównie z ziarenek
kwarcu, gdyż kwarc jest odpor-
niejszy i twardszy od innych
składników wietrzejących skał.
Pięknie ukształtowane bezbar-
wne kryształy kwarcu znane są
pod nazwą kryształu górskiego
(rys. 40); zabarwione fioletowo
noszą nazwę ametystu.
Znane są odmiany dwutlenku
krzemu nie mające wyraźnej bu-
dowy krystalicznej. Jedną z nich
jest krzemień. Jest on twardy,
a jednocześnie na tyle kruchy,
że — uderzając umiejętnie dru-
gim kawałkiem krzemienia —
można mu przez odlupywanie
nadawać rozmaite kształty. Ko-
rzystał z tego człowiek pierwot-
ny, który z krzemienia wyrabiał
noże, topory, ostrza dzid i strzał
(rys. 41).
Rys. 41. Narzędzia z krzemienia
38. Fosfor
Fosfor to pierwiastek niemetaliczny oznaczany symbolem P. W przy-
rodzie fosfor nie występuje w stanie wolnym; otrzymuje się go ze związ-
ków.
DOŚWIADCZENIE 44.N Zapalmy trochę fosforu na łyżeczce do spa-
lań, a następnie przenieśmy łyżeczkę do cylindra z tlenem i przykryjmy
cylinder płytką szklaną.
Fosfor spala się świecąc jaskrawo, a jako produkt reakcji powstaje
pięciotlenek fosforu w postaci białego dymu:
2P+5O^P2O5.
Pięciotlenek fosforu jest ciałem stałym. Zebrany w większych ilościach
stanowi białą sypką substancję, która rozpływa się w powietrzu, gdyż
bardzo łatwo wchłania wilgoć.
Fosfor ma zastosowanie w produkcji zapałek. Łebki zapałek składają
się z łatwopalnej masy, lecz nie zawierają fosforu; natomiast na bocznych
ściankach pudełka od zapałek znajduje się fosfor zmieszany z mielonym
szkłem i innymi dodatkami. Potarty o tę masę łebek zapałki zapala się.
39. Rozpowszechnienie pierwiastków na Ziemi
W toku dotychczasowej nauki poznaliście już kilkanaście pierwiastków.
Jedne zaliczamy do metali, inne do niemetali. Jedne z nich są bardzo
pospolite, inne spotyka się rzadko.
Uczeni znają już ponad 100 pierwiastków. Niektóre (bardzo nieliczne)
73
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Rys. 42. Rozpowszechnienie pierwiastków na Ziemi
Praca domowa
żelazo
wapń
potas
magnez
wodór
inne
Siarka, węgiel, krzem, fosfor to niemetale; w reakcjach spalania pier-
wiastki te tworzą związki z tlenem.
Węgiel ma właściwości redukujące: odbiera tlen od tlenków metali;
wykorzystano to przy otrzymywaniu metali z ich rud.
Znamy ponad sto różnych pierwiastków, ich rozpowszechnienie
w skorupie ziemskiej jest niejednakowe.
Wszechświat i Ziemię cechuje jedność budowy: na Słońcu, gwiazdach
i planetach występują te same pierwiastki, co na Ziemi.
wowane zjawisko.
3. Przygotuj zbiór różnych okazów krzemionki. Umieść je w pudeł-
kach z kartonu. Przy każdym podaj nazwę minerału i miejsce, w którym
go znalazłeś. Wśród okazów mogą się znaleźć kawałki skał, np. granitów,
w których można wyróżnić ziarna kwarcu.
pierwiastki spotykamy w przyrodzie w stanie wolnym, większość występu
je w postaci związków. p
Zbadano, jaki jest udział różnych pierwiastków w budowie
ziemskiej (z wodami i atmosferą). Wyniki tych badań, podane w
tach wagowych, (w przybliżeniu) przedstawia rysunek 42.
1. Do słoika (lub butelki), w którym spaliłeś siarkę, i do słoika „puste-
go” włóż po kawałku pleśniejącego chleba. Słoiki zatkaj, po pewnym czasie
porównaj rozwój pleśni.
2. Jeżeli rozporządzasz syfonem z wodą sodową, wypuść z niego tro-
chę dwutlenku węgla i przeprowadź następujące doświadczenia:
a) Zanurz w słoiku z tym gazem płonące drewienko.
b) Ustaw na stole płonącą świecę i przechyl nad nią naczynie z dwutlen-
Z podanego zestawienia widać, że rozpowszechnienie pierwiastków
w skorupie ziemskiej jest nierównomierne. Tlen stanowi niemal połowę
krzem zaś przeszło 1 /4 masy wszystkich pierwiastków; nie dziwi nas to,
gdy przypomnimy sobie, że tlen i krzem są podstawowymi pierwiastkami
wchodzącymi w skład minerałów skałotwórczych, tlen zaś wchodzi
ponadto w skład wody i powietrza. Jak wynika z podanego zestawienia
masa dziewięciu wymienionych pierwiastków stanowi około 99% całej
masy skorupy ziemskiej, a masa wszystkich pozostałych pierwiastków
Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono,
skorup wszystkich pierwiastków tworzy całe bogactwo związków chemicznych
procen w naszym otoczeniu, pozostałe zaś są znacznie mniej rozpowszechnione.
Dzięki ciągle doskonalonym metodom badań naukowych udało się
ustalić, jaki jest skład chemiczny planet, Słońca i dalekich gwiazd. Można
też łatwo poddać badaniom chemicznym przybyszów z kosmosu—meteo-
ryty, spadające od czasu do czasu na Ziemię. Okazało się, że gwiazdy,
Słońce, planety i meteoryty złożone są z tych samych pierwiastków, co
Ziemia.
PYTANIA
1. Dlaczego w tlenie spalanie siarki zachodzi znacznie intensywmei „u
w powietrzu? ntz
2. Stare beczki do kiszenia kapusty należy przed użyciem „wykadzir”
spalając w nich siarkę. Dlaczego? 7 yRadzlc ,
Rys. 43. Tarnobrzeg. Składowisko rudy siarkowej
3. Czym różnią się sposoby „przelewania” dwutlenku węgla i wodoru?
Wytłumacz, co jest powodem różnicy.
4. Dlaczego dwutlenek węgla używany jest do wypełniania gaśnic?
5. Do jakiego typu reakcji zaliczysz redukcję tlenków metali za pomocą
węgla?
6. Wymień cechy znanych Ci pierwiastków niemetalicznych. Czym się
te pierwiastki różnią między sobą?
7. Napisz wzory strukturalne dwutlenku siarki, dwutlenku węgla i dwu-
tlenku krzemu.
76
vn.
WODA
JAKO ROZPUSZCZALNIK
40. Rozpuszczanie substancji w wodzie
'• DOŚWIADCZENIE 45. Wlej do trzech probówek po 10 ml wody;
do jednej wrzuć mielonej kredy, do drugiej kilka kryształków nadman-
ganianu potasu, a do trzeciej nieco cukru. Po dokładnym wymiesza-
niu zawartości każdej z probówek ustaw je na statywie.
Woda z kredą tworzy ciecz mętną, tak zwaną zawiesinę, której cząstki
można dostrzec nawet gołym okiem; po pewnym czasie opadają one na
dno probówki, oddzielając się od wody. Mówimy, że kreda nie rozpuszcza
się w wodzie.
Inaczej wygląda zawartość obu pozostałych probówek; już podczas
mieszania substancji można było spostrzec, że stopniowo ubywa kryształ-
ków nadmanganianu potasu i cukru i że w końcu znikły one zupełnie.
Ciecz jest przezroczysta i nawet pod mikroskopem nie znaleźlibyśmy
w niej śladów żadnego z tych ciał.
Nadmanganian potasu i cukier rozpuszczają się w wodzie i powstają
roztwory wodne nadmanganianu potasu i cukru. Woda jest rozpusz-
czalnikiem, sól lub cukier są substancjami rozpuszczonymi.
W roztworze cząsteczki substancji rozpuszczonej są tak do-
kładnie wymieszane z cząsteczkami rozpuszczalnika, że nie
można ich wyróżnić nawet przy silnych powiększeniach.
/Mówimy, że roztwory są mieszaninami jednorodnymi.
Substancje rozpuszczalne w wodzie tworzą z nią roztwory. Należą
78
do nich na przykład: cukier, sól kuchenna, soda. Oprócz nich istniej
również substancje nierozpuszczalne w wodzie, na przykład kreda
piasek, siarka.
Sprawdźmy, czy w danej ilości wody może się rozpuścić każda dowolna
ilość soli.
— DOŚWIADCZENIE 46. Odważ cztery porcje po 10 g soli kuchennej.
wT Do. 100 g (100 ml) wody w zlewce wsyp pierwszą porcję soli i wymie-
szaj ją z wodą. Po całkowitym rozpuszczeniu się soli powtórz kolejno
tę samą czynność z drugą, trzecią i czwartą porcją soli.
Przekonaliśmy się, że w danej ilości wody nie może rozpuścić się
dowolna ilość soli. W temperaturze pokojowej w 100 g wody rozpuściło
się 30 g soli, lecz dalsze 10 g rozpuszcza się tylko częściowo, choć
starannie mieszamy. Część soli opada na dno.
Roztwór, w którym w danej temperaturze już więcej soli
nie może się rozpuścić, nazywamy nasyconym.
Roztwór nasycony soli kuchennej w temperaturze 20°C zawiera 36 g soli
i 100 g wody.
Zbadajmy, jak przy podwyższaniu temperatury zmienia się ilość
substancji potrzebna do otrzymania roztworu nasyconego.
DOŚWIADCZENIE 47. Do probówki zawierającej około 5 ml wody
wsypuj po trochu saletrę potasową aż do otrzymania roztworu nasy-
conego, to znaczy do momentu, kiedy na dno probówki zaczną opadać
kryształki, które już nie mogą się rozpuścić. Ogrzej zawartość pro-
bówki, a gdy kryształki się rozpuszczą, dosypuj po trochu nowe porcje
saletry.
Nasycony w temperaturze pokojowej (20“C) roztwór saletry stał się
nienasycony po ogrzaniu. Im wyższa temperatura, tym więcej saletry
potrzeba, aby doprowadzić daną objętość jej roztworu do stanu nasy-
cenia.
Jest reguła, że im wyższa temperatura, tym więcej substancji roz-
puści się w danej ilości rozpuszczalnika.
W temperaturze 20cC w 100 g roztworu nasyconego znajduje się np.
24 g saletry potasowej, a w temperaturze 80°C już 62,8 g, to jest blisko
trzy razy tyle.
Nie wszystkie substancje jednakowo łatwo rozpuszczają się w wodzie.
Gips na przykład rozpuszcza się w niej w tak niewielkich ilościach, że
gdy po ukończeniu mieszania opadnie na dno naczynia, trudno zauważyć,
że go cokolwiek ubyło; cukier natomiast rozpuszcza się w wodzie bardzo
dobrze.
Rozróżniamy więc substancje dobrze rozpuszczalne, słabo rozpusz-
czalne i nierozpuszczalne w wodzie. Do tych ostatnich zaliczamy na przy-
kład kredę lub szkło. Substancje te przechodzą do roztworu w tak mini-
malnym stopniu, że możemy je uważać praktycznie za nierozpuszczalne.
41. Stężenie procentowe roztworu
W doświadczeniu 46 w danej ilości roztworu znajdowało się coraz
więcej rozpuszczonej soli; mówimy, że wzrastało stężenie roztworu.
. W życiu codziennym i w technice bardzo duże znaczenie ma umiejęt-
ność przygotowywania roztworów o określonym stężeniu. Stężenie wy-
raża się często w procentach, podając, ile gramów substancji rozpuszczonej
znajduje się w 100 g roztworu. Na przykład roztwór 2% (czytaj: dwupro-
centowy) zawiera w 100 gramach roztworu 2 gramy substancji rozpusz-
czonej.
Obliczmy, jakie było procentowe stężenie roztworu z doświadczenia
46 po dodaniu pierwszej porcji soli do wody.
Obliczamy masę roztworu:
100 g 4-10 g = 110 g
woda sól roztwór
i stosujemy znany schemat:
110 g roztworu — 10 g soli,
100 g roztworu — x g soli,
x _ 100
10 “ 110 ’
x = • 100 = 9,09.
110
Zawartość soli w tym roztworze wynosiła 9,09%.
DOŚWIADCZENIE 49. Ogrzej w parowniczce kilka ml roztworu
Chemia dla kleVII
Rys. 45.
Sączenie
Gdyby
mętny,
Przy szybkim stygnięciu roztworu wydzielają się z niego drobne
kryształy saletry. Gdy pozostawimy roztwór przez dłuższy czas w tempe-
raturze pokojowej, wtedy w zlewce wskutek powolnego parowania wody
powstają duże kryształy saletry.
Woda wyparowała z roztworu, sól zaś pozostała w naczyniu w posta-
ci drobniutkich kryształków.
Kryształki substancji rozpuszczonej można też wydzielić z roztworu
innym sposobem.
Roztwór, który zawiera mały procent substancji rozpuszczonej
zywamy rozcieńczonym, gdy zaś procent ten jest duży —
Roztwór stężony można rozcieńczyć, mieszając go z wodą
DOŚWIADCZENIE 48. a) Pozostaw w zlewce na kilka godzin za-
wiesinę kredy w wodzie. Po „ustaniu się” zawiesiny zlej wodę znad
42. Wydzielanie substancji stałej z zawiesiny i z roztworu
wodnego
Cząstki kredy w zawiesinie są olbrzymie w porównaniu z cząstecz-
kami wody; opadają one na dno naczynia i znad osadu można odlać
czystą wodę. Gdy składniki zawiesiny rozdzielamy za pomocą sączenia,
cząstki kredy pozostają na sączku, a cząsteczki wody przenikają przez
pory w bibule i spływają do naczynia pod lejkiem.
W jaki sposób można wydzielić substancję stałą z roztworu? Obie
stosowane poprzednio metody zawodzą. Cząsteczki substancji rozpusz-
czonej ani nie opadają na dno naczynia, ani nie dadzą się oddzielić od
rozpuszczalnika za pomocą sączenia, gdyż są tak maleńkie, że przenikają
przez pory sączka razem z cząsteczkami wody.
Są jednak inne sposoby rozdzielania składników roztworu.
DOŚWIADCZENIE 50. Sporządź w zlewce gorący, nasycony roz-
twór saletry i wstaw zlewkę z roztworem do zimnej wody. Obserwuj
powstawanie kryształków w miarę ostygania roztworu. Zlej znad
kryształków do drugiej zlewki zimny, nasycony roztwór, wrzuć do
niego parę kryształków saletry. Obejrzyj kryształy po upływie paru
Wszystkie wody naturalne zawierają większą lub mniejszą ilość roz-
puszczonych substancji.
Woda z kranu, pozornie czysta, jest bardzo rozcieńczonym roztwo
rem różnych związków, które tworzą nikły osad na szkiełku.
DOŚWIADCZENIE 51. Ogrzewaj ostrożnie na szkiełku parę kropli
wody z kranu, a gdy szkiełko wyschnie, obejrzyj je uważnie.
osadu, b) Przygotuj z bibuły sączek,
tak jak to wskazuje rys. 44. W tym
celu złóż dwukrotnie kwadrat bi-
buły (J, B), zetnij jego naroże (C)
i rozwiń otrzymany krążek, nadając
mu kształt lejka (D). Umieść sączek
w lejku i po zwilżeniu bibuły wodą
przefiltruj kilka ml zawiesiny, jak
wskazuje rys. 45.
Zwróć uwagę na sposób wprowa-
dzania cieczy na sączek oraz na
ustawienie rurki lejka w zetknięciu
ze ścianą zlewki. Postaraj się ob-
jaśnić celowość takiego postępowa-
nia. Zastanów się, dlaczego sączek
nie dotyka brzegów lejka
otrzymany przesącz był
przefiltruj go powtórnie.
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Rys. 46. Hodowanie kryształów soli
PYTANIA I ZADANIA
Praca domowa
na pręciku. Po paru godzinach wyjmij ostroż-
nie nitkę z roztworu i usuń osadzone na niej
kryształki, pozostawiając jeden lub dwa naj-
większe. Nitkę zanurz ponownie w roztwo-
rze; dla ochrony przed kurzem przykryj luźno
szklankę podziurkowanym papierem i pozo-
staw ją na kilka dni w miejscu o stałej tempe-
raturze (rys. 46).
3. Oczyść sól kuchenną od domieszek pias-
ku za pomocą rozpuszczania, sączenia i odpa-
rowania roztworu.
Jak można oczyścić wodę od nielotnych składników w niej rozpusz
czonych? Przy odparowywaniu wydzielają się z roztworu substancje roz
puszczone, a czysta woda ulatnia się w postaci pary.
Aby więc z wody naturalnej (morskiej, rzecznej, studziennej) uzy-
skać czystą wodę, należy przeprowadzić
tę parę skroplić. Proces ten nazywamy destylacją. Dokładny opis de
stylacji znaj dziecię w podręczniku fizyki dla kl. VII.
Woda deszczowa powstaje także przez skroplenie pary wodnej; jes
więc produktem naturalnej destylacji, która zachodzi w przyrodzie.
Roztwory wodne otrzymujemy przez dodanie do wody substancji
w niej rozpuszczalnych. Cząsteczki substancji rozpuszczonej mieszają
się z cząsteczkami wody tak dokładnie, że nie można ich rozróżnić na-
wet przy użyciu mikroskopu. W odróżnieniu od zawiesiny roztwory
są przezroczyste; cząstki substancji rozpuszczonej nie opadają na
dno naczynia. Mówimy, że roztwory są mieszaninami jednorodnymi.
Roztwór, zawierający w określonej ilości rozpuszczalnika małą ilość
substancji rozpuszczonej, nazywamy rozcieńczonym — w odróżnieniu
od stężonego, który rozpuszczonej substancji zawiera dużo.
Roztwór, w którym danej substancji nie można już więcej rozpuścić,
nazywa się nasyconym.
Stężenie roztworu podane w procentach wskazuje, ile gramów substan-
cji rozpuszczonej zawiera się w 100 g roztworu.
Substancję stałą można wydzielić z roztworu przez odparowanie.
Z wody naturalnej otrzymuje się czystą wodę przez destylację.
1. Przygotuj 500 g czteroprocentowego roztworu soli kuchenne];
oblicz potrzebne ilości wody i soli, odważ je i wymieszaj w garnuszku
lub słoiku. Zbadaj, jaki jest smak roztworu o tym stężeniu i porównaj
ze smakiem solonej zupy.
2. „Wyhoduj” kryształy soli kuchennej. W tym celu przygotuj w
szklance nasycony na gorąco roztwór soli i zanurz w nim nitkę zawieszoną
1. Podaj kilka przykładów substancji rozpuszczalnych i nierozpusz-
czalnych w wodzie.
2. Jak oddziela się wodę od składników stałych, które tworzą w niej
zawiesinę, a jak od składników, które są w niej rozpuszczone?
3. Oblicz, jaki jest skład procentowy roztworu z doświadczenia 46
po dodaniu do tego roztworu a) drugiej, b) trzeciej porcji soli.
4. Ile procent soli kuchennej zawiera jej roztwór nasycony w tem-
peraturze równej 20°C (patrz § 40)?
5. Która z wód naturalnych jest najbardziej zbliżona składem do
wody destylowanej? Jakie zawiera domieszki?
ZASADY
W życiu codziennym tlenek wapniowy nazywamy wapnem palonym,
wodorotlenek wapniowy — wapnem gaszonym, a reakcję wapna palone-
go z wodą — gaszeniem wapna. O gaszeniu wapna będziecie się jeszcze
uczyli w klasie VIII.
Wiemy już, jak powstają tlenki metali; otrzymaliśmy niektóre z nich
doświadczalnie i poznaliśmy ich właściwości fizyczne. Obecnie zbadamy,
czy zachodzi reakcja pomiędzy tlenkami metali i wodą.
DOŚWIADCZENIE 52. Wymieszaj z wodą w probówkach małe
ilości: a) tlenku żelazowego, b) tlenku miedziowego, a następnie oddziel
ciecz od osadów przez filtrowanie. Kroplę każdego przesączu prze-
nieś pałeczką szklaną na różowy papierek lakmusowy*. Do po-
zostałej porcji jednego i drugiego przesączu dodaj po parę kropel
alkoholowego roztworu fenoloftaleiny**. Obserwuj, czy nastąpią
jakie zmiany.
DOŚWIADCZENIE 53. Spal parę wiórów wapnia i zbierz otrzyma-
ny tlenek wapniowy do parowniczki.
a) Część tlenku wapniowego wsyp do probówki i dodawaj wody krop-
lami dopóki będzie wsiąkać. Obserwuj przebieg zjawiska.
Tlenek wapniowy nasiąka wodą i silnie się rozgrzewa.
b) Dolej do probówki jeszcze kilka mililitrów wody i wstrząśnij.
Gdy osad nieco osiądzie, zlej ciecz znad osadu.
c) Kroplę roztworu przenieś pałeczką szklaną na różowy papierek
lakmusowy.
* Papierek lakmusowy to bibuła nasycona roztworem lakmusu, barwnika otrzyma-
nego z pewnych roślin.
** Fenoloftaleina — to substancja otrzymana sztucznie. Do doświadczeń używamy
jej roztworu alkoholowego.
Papierek lakmusowy i roztwór fenoloftaleiny nie zmieniają zabarwienia
ani w zetknięciu z czystą wodą, ani po jej uprzednim wymieszaniu z tlen-
kiem żelazowym lub miedziowym. Bezwodny roztwór fenoloftaleiny nie
zmienia się również w zetknięciu z tlenkiem wapniowym. Natomiast
w cieczy, otrzymanej w wyniku doświadczenia 53, fenoloftaleina przy-
brała barwę malinową, a papierek lakmusowy — niebieską. Widocznie
między tlenkiem wapniowym i wodą zaszła reakcja chemiczna i produkt
tej reakcji spowodował zmianę barwy fenoloftaleiny i lakmusu.
Cząsteczki tlenku wapniowego łączą się z cząsteczkami wody — pro-
dukt syntezy jest związkiem chemicznym, którego cząsteczki złożone są
z atomów wapnia oraz atomów tlenu i wodoru, tworzących grupy wodo-
rotlenowe —O—H.
O- H
> Ca
Ten związek nazywamy wodorotlenkiem wapniowym. W cząs-
teczce wodorotlenku wapniowego każda wartościowość atomu wapnia
łączy się z jednowartościową grupą wodorotlenową.
Przebieg reakcji łączenia się tlenku wapniowego z wodą zapisujemy
w postaci następującej:
DOŚWIADCZENIE 54. Nieco suchego wodorotlenku wapniowego
ogrzewaj w probówce, trzymając ją pochyło. Po zakończeniu procesu
ostudź probówkę i dodaj do otrzymanego proszku parę kropel wody.
H2O
cząsteczka
wody
Ca(OH)2.
cząsteczka wodorotlenku
wapniowego
43. Działanie wody na tlenki metali
CaO
cząsteczka tlenku
wapniowego
d) Dolej roztworu fenoloftaleiny do części pozostałego przesączu.
e) Dolej roztworu fenoloftaleiny do tlenku wapniowego w parow-
niczce.
f) Powtórz próbę c) i d) z czystą wodą.
Przy ogrzewaniu wodorotlenku wapniowego na zimnych ściankach
probówki osiadają krople wody. Wodorotlenek wapniowy rozkłada się
na tlenek wapniowy i wodę:
Ca(OH)- - Ca O 4- H2O.
Gdy powstały’ tlenek wapniowy zmieszamy z wodą, to z powrotem
otrzymamy wodorotlenek wapniowy.
““1 DOŚWIADCZENIE 55. Rozetrzyj w palcach bardzo małą ilość otrzy-
manego wodorotlenku wapniowego. Kilka kropel przesączu, otrzy-
manego w doświadczeniu 53, ogrzewaj ostrożnie na szkiełku, dopóki
nie ulotni się woda.
Po zmieszaniu z wodą wodorotlenek wapniowy tworzy zawiesinę.
Czy to dowodzi, że nie rozpuszcza się w wodzie?
Odsączona ciecz (doświadczenie 53) jest roztworem, gdyż po odpa-
rowaniu pozostawia na szkiełku osad. Wynika z tego, że wodorotlenek
wapniowy wprawdzie w niewielkim tylko stopniu) rozpuszcza się jednak
w wodzie. W roztworze wodorotlenku wapniowego, zwanym wodą wa-
pienną, papierek lakmusowy barwi się na niebiesko, roztwór zaś fenolo-
ftaleiny — na malinowo*. Wodorotlenek wapniowy działa żrąco na tka-
niny i skórę. Po roztarciu w palcach wilgotnego wapna skóra staje się
śliska, gdyż zasada rozmiękcza i niszczy naskórek; podczas nieostrożnej
pracy z wapnem mogą powstać na dłoniach rany. Wodorotlenek wap-
niowy niszczy’ także bakterie, grzybki pasożytnicze oraz jajeczka i larwy
owadów’.
DOŚWIADCZENIE 56. Spal nieco magnezu, zbierz otrzymany tle-
nek magnezowy do parowniczki, dolej wody i rozetrzyj pałeczką
szklaną.
Zawartość parowniczki przesącz i przeprowadź próbę z fenoloftaleiną
i papierkami lakmusowymi (por. doświadczenie 53).
Tlenek magnezowy przereagował z wodą, a produkt reakcji tworzy
z wodą roztwór, w którym lakmus barwi się na niebiesko, a fenolofta-
leina na malinowo.
* Zamiast, roztwor fenoioftaleiny, papierek lakmusowy — będziemy odtąd często
W reakcji tlenku magnezowego z wodą powstał wodorotlenek magne-
zowy:
O—H
Mg O • O
H O—H
MgO + H2O —Mg(OHj2.
Cząsteczka wodorotlenku magnezowego składa się z atomu magnezu
i dwu grup wodorotlenowych.
Z wielu tlenków metali i wody powstają wodorotlenki
metali.
Nie wszystkie tlenki metali reagują z wodą. Przekonaliśmy się o tym,
przeprowadzając doświadczenie 52.
44. Działanie wapnia i sodu na wodę
g DOŚWIADCZENIE 57N. Do probówki, zaopatrzonej w korek z rurką
szklaną połączoną z rurką gumową, nalewamy kilka mililitrów wody,
wyrzucamy wiórek wapnia, szybko zatykamy korek i zbieramy nad
wfodą wydzielający się gaz (rys.
47). Zebrany gaz badamy pło-
nącym łuczywem; do produktu
działania wrody na wapń dodaje-
my parę kropel fenoioftaleiny.
W reakcji pomiędzy wapniem
i wodą powstał wodór i wodorotle-
nek wapniowy:
Ca -4- 2H2O - 2H -4- Ca(OH).».
Fł DOŚWIADCZENIE 58N. Ka- Ry* 47’ Dziabnie wody na uapn
^7 wałeczek sodu wielkości grochu
r “ oczyszczamy bibułą z nafty’, owijamy bardzo starannie w gęstą
siatkę miedzianą, a następnie za pomocą szczypiec szybko wkłada -
dla wygody mówić: fenoloftaleina, lakmus.
87
więc z jedną grupą wodo
45. Wodorotlenek sodowy
Zapoznajmy się bliżej z wodorotlenkiem sodowym
dołów ustępowych, bielenia
oor oraz
łatwo
sodu jest jednowartościowy, łączy
ro tlenową:
Z przebiegu tego doświadczenia mo-
żemy wywnioskować, że podczas działa-
nia wody na sód powstał również wo-
wodorotlenek sodowy, który
rozpuszcza się w wodzie. Atom
1 DOŚWIADCZENIE 59. 1. Parę kawałków wodorotlenku sodowego
-!• wrzuć do probówki z małą ilością wody, wstrząśnij lekko, a po chwili
dotknij ręką dna probówki. Parę kropel stężonego roztworu wodoro-
tlenku sodowego przenieś pręcikiem szklanym na: a) kawałek drewna,
b) bibułę, c) skrawek skóry.
Kroplę rozcieńczonego roztworu rozetrzyj między palcami oraz
sprawdź jego działanie na lakmus i fenoloftaleinę.
2. Kawałek wodorotlenku sodowego umieść na szkiełku i obejrzyj
go po kilkunastu minutach.
UWAGA! Przy wykonywaniu doświadczenia zachowaj ostrożność — używaj
szczypiec, gdyż wodorotlenek sodowy i jego roztwór mają właściwości żrące.
Wodorotlenek sodowy jest substancją stałą, bardzo dobrze rozpusz-
czalną w wodzie. Jego cząsteczka ma wzór NaOH. W roztworze wod-
nym
wo
się w
puszkach, gdyż wchłaniając wilgoć z powietrza, rozpływa się
w wodzie i mają tak silne właściwości zasadowe jak wodorotlenek sodowy.
Wodorotlenek sodowy ma zastosowanie w wielu gałęziach przemy-
słu: używa się go do produkcji mydła, papieru, sztucznych włókien,
barwników. W przemyśle naftowym jest używany do oczyszczania nafty
i innych produktów, w hutnictwie aluminium
stego tlenku glinowego.
Wodorotlenek wapniowy ma przede wszystkim zastosowanie w bu-
downictwie. Mieszając wapno gaszone z piaskiem i wodą otrzymujemy
zaprawę murarską, która wiąże cegły i tworzy tynk.
Gęsta zawiesina wapna gaszonego w wodzie, zwana mlekiem wapien-
nym, jest używana do odkażania ścieków
wodorotlenku sodowego fenoloftaleina barwi się na malino-
a lakmus na niebiesko. Stały wodorotlenek sodowy przechowuje
szczelnie zamkniętych naczyniach lub zalutowanych blaszanych
handlu
wodorotlenek sodowy nosi nazwę sody kaustycznej lub sody żrącej. Istot-
nie, ma on właściwości żrące; niszczy drewno, papier, tkaniny i skórę.
Palce zwilżone roztworem wodorotlenku sodowego są śliskie. Przepro-
wadzając z nim doświadczenia należy zachować ostrożność, w szczegól-
ności zaś trzeba chronić oczy, gdyż może on spowodować trudno gojące
się rany, a nawet utratę wzroku.
Zestawmy wzory cząsteczek poznanych wodorotlenków:
NaOH — wodorotlenek sodowy,
Ca(OH)2 — wodorotlenek wapniowy,
Mg(OH)2 — wodorotlenek magnezowy.
Każdy z tych związków zawiera w cząsteczce atom metalu
i jedną lub dwie grupy wodorotlenowe. Atom jednowartościowego
sodu związany jest z jedną grupą —OH, atomy zaś metali dwuwarto-
ściowy ch — z dwiema.
Przekonaliśmy się, że wszystkie te związki mają podobne właściwości —
nazywamy je zasadami. W roztworach zasad lakmus zmienia barwę na
niebieską, a fenoloftaleina barwi się na malinowo. Zasadami są wodo-
rotlenki: sodowy, potasowy, wapniowy, magnezowy i wiele innych.
Zasady, które bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie i mają wła-
ściwości żrące, nazywamy alkaliami, ich roztwory zaś — ługami.
Roztwór wodny wodorotlenku sodowego nazywa się ługiem sodowym.
KWASY
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
47. Działanie wody na tlenki niemetali
DOŚWIADCZENIE 60. W trzech napełnionych tlenem cylindrach
PYTANIA I ZADANIA
sodu zawiera wodorotlenek
pięciotlenek fosforu
Po zbadaniu działania wody na tlenki metali przeprowadzimy podobne
próby z tlenkami niemetali.
ścian i pni drzew owocowych; jest ona także składnikiem płynów używa-
nych do spryskiwania roślin w walce z ich szkodnikami.
Wapnem nawozi się pewne gatunki gleby w celu zwiększenia ich
urodzajności. W przemyśle cukrowniczym wodorotlenek wapniowy jest
stosowany do oczyszczania soku buraczanego, a w przemyśle chemicznym
i farmaceutycznym — do otrzymywania wielu cennych produktów.
1. Co to jest woda wapienna?
2. Napisz równania reakcji zachodzących przy następujących prze
mianach: Ca^CaO^Ca(OH)2-
3. Jakie właściwości wodorotlenku sodowego odróżniają go od wo
doro tlenku magnezowego?
4. Oblicz, ile procent tlenu, wodoru
sodowy.
5. Do jakiego typu reakcji zaliczamy gaszenie wapna?
6. Ile wodorotlenku sodowego zawiera się w 150 g jego dwudziesto-
procentowego roztworu?
7. Napisz wzór strukturalny cząsteczki: a) wody, b) wodorotlenku
sodowego. Porównaj skład obu cząsteczek.
* Mocne zasady w stężonych roztworach niszczą również fenoloftaleinę, może się
więc zdarzyć, że w doświadczeniu zabarwienie fenoloftaleiny nie wystąpi lub zniknie
po wystąpieniu.
przykryj cylindry płytkami szklanymi i wstrząsaj przez parę minut.
Sprawdź, jaki jest smak otrzymanych roztworów, a następnie za-
wartość każdego cylindra podziel na dwie części; z jednej przenieś
po kilka kropel cieczy na niebieski i różowy papierek lakmusowy,
do drugiej wpuść kilka kropli fenoloftaleiny.
Użyte do doświadczenia tlenki niemetali przereagowały z wodą, a pro-
dukty ich reakcji mają smak kwaśny i zmieniają barwę lakmusu na różo-
wą. Nazywamy je kwasami. W obecności kwasów fenoloftaleina nie
ulega zabarwieniu.
Produktem reakcji dwutlenku siarki z wodą jest kwas siarkawy:
SO2 + H2O H2SO3.
dwutlenek siarki woda kwas siarkawy
Dwutlenek węgla z wodą tworzy kwas węglowy:
H2CO3}
kwas węglowy
cząsteczki H3PC\
2H3PO4.
kwas fosforowy
Tlenek wapniowy i tlenek magnezowy reagują z wodą; pro-
duktami reakcji są wodorotlenki: Ca(OH)2 i Mg(OH)2, będące
zasadami. Cząsteczki tych wodorotlenków składają się z atomu
metalu i jedno war teściowych grup wodorotlenowych —OH. Zasadą
jest także wodorotlenek sodowy NaOH, zwany sodą żrącą. W wod-
nych roztworach zasad fenoloftaleina barwi się na kolor malinowy*,
lakmus zaś na niebieski. Mocne zasady: sodowa i wapniowa mają
właściwości żrące; niszczą papier, tkaniny, skórę, są w dotyku
śliskie.
Wodorotlenki sodowy i wapniowy mają bardzo duże zastosowanie
w wielu dziedzinach gospodarki narodowej.
CO2 I H2O
dwutlenek węgla woda
pięciotlenek fosforu — kwas fosforowy o wzorze
P2O5 -I 3H2O
woda
nii zasady, inaczej
* nUM zupełnie mne właś<
dnab* na l*kmv» t fcooloftalcinę, mny jest ich *kbd chemiczny.
Ram wy rtMd od różnią Mę od roztworów kwasów za pomocą lak-
musu lub feooioftBkiny SuKtinck te nmemaR zabarwienie w <rodo-
wisku kwa-m-m lub zasadowym, w^kazun obecność kwasów i zas^.l
Kwas fosforowy HJH3, fest substancją bardzo dobrze rozpuszczającą
aię w wodzie U’ handlu spotyka się go najczckiej w postaci uczonego
roztworu widnego, jako gę*tą ciecz, działającą żrąco na skórę, Jego roz-
twór wodny nu smak bardziej kwa ny i barwi lakmus mocniej rur kwas
węglowy lub siarkawy, jest on kwasem trwałym
O roztworach. w których lakmus barwi się na niebiesko, a fe-
noloftaieina na malinowo, mówimy, że mają odczyn zasadowy
Roztwory , w których lakmus barwi się na różowo, a fenolo-
ftaleina nie zmienia zabarwienia, maja odczyn kwaśny.
Sok z czerwone) kapusty, płatków bratka lub z czarnvch tagód także
.mienia zabarwienie w zależności od tego, czy znajduje się w środowisku
cxa zasadowym — może więc być również użyty jako wskaźnik.
DOS W IADCZEN1E61. Sprawdź za pomocy papierka lakmusowego
< odcx> n roztworu kwasu; a) siarkawego, b) węglowego; ogrzej obydwa
roztwory pod wyciągiem, a po paru minutach zbadaj ponownie ich
Kwas węglowy i siarkawy są kwasami nietrwałymi; przy ogrzewaniu
aiepną rozkładowi
HfCOM ~H4O CO/*.
HfSOM SO/.
Przez odparowanie wody nie można więc otrzymać ich roztworów stę-
żonych, a rym bardziej kwasów bezwodnych.
Stopniowy rozkład tych kwasów zachodzi nawet w zwykłych tempera-
turach. dlatego kwas siarkawy ma zapach dwutlenku siarki.
Roztworem kwasu węglowego w wodzie test woda sodowa i stąd po
chodzi jej kwaskowary, orzeźwiający smak. Zawiera ona dwutlenek węgla
dwu Genek uęgL
woda „musuje”.
zaczyna się gwałtownie wydzielać — mówimy, ze
48. Kwas siarkowy
w
Wiemy już, ze atom siarki może przyłączyć dwa atomy Genu i utwo-
rzyć z nimi cząsteczkę dwutlenku siarki Możliwe jest >cdxuk również
połączenie jednego atomu siarki z trzema atomami tienu, < wyn.ku czego
powstaje trójtlenek siarki.
Trójtlenek siarki SOs można otrzymać dołączając tlen O dc darutkru
siarki SOF W zwykłych warunkach reakcja taka prz
niezmiernie powoli, ale można ją łatwo przyspieszyć, wystarczy rruar-7*i-
cie ogrzewać mieszaninę dwutlenku siarki z tlenem łub z p.’*<trzem.
zawierającym, jak wiadomo, tlen) w obecności niektórych saE-.trcji,
np. platyny lub związku zwanego pięciotlenkiem wanacu Jes: rzeczą cie-
kawą, że ani platyna, ani pięciotlenek wanadu nie zmieiuają uę prz>
rym — sama ich obecność wystarcza do spowodowania reakcji
Substancje, które przyspieszają jakąś reakcje, choć same
nie ulegają przy rym zmianie, nazywamy katalizatorami.
Katalizator działa tylko tam, gdzie styka się z substancjami reagują-
cymi. Dlatego staramy się, by miał on dużą powierzchnię, używamv go
przeważnie w postaci ziaren lub porowatej masy
DOŚWIADCZENIE 62N. W parowniuzce umieszczafTA nieco ciarki,
nad nią w odległości 1—2 cm umocowujemy leiek szklany, szerszą
stroną w dół (rys. 49). Lejek jest połączony x rurłą x xzkta trudno
tophwego, wypełnioną ziarenkami mieszaniny pięciotlenku wanadu
z cementem lub szkłem wodnym Za rurką znajduic «ę pusu kolba,
a za kolbą duża butla z wodą, zaopatrzona u <k4u w korek i rurkę
* l>wuoc krjc Markj dwucicno ’*-ęgu ulatniali *ię 1 roztworu, co * równaniu r<
katalizator
siarka
Rys. 49. Aparatura do syntezy kwasu siarkowego
aparatury mieszanina dwutlenku siarki z powietrzem. Po pewnym
czasie przerywamy doświadczenie, odstawiamy kolbę, dolewamy do
niej trochę wody i wstrząsamy kilkakrotnie. Otrzymany roztwór go-
tujemy pod wyciągiem, aby ulotniły się z niego resztki dwutlenku
siarki, a następnie badamy go papierkiem lakmusowym.
Po przejściu mieszaniny dwutlenku siarki i powietrza przez rurę
z katalizatorem w temperaturze 400°—450°C zjawiają się gęste białe dymy
trójtlenku siarki. W tych warunkach dwutlenek siarki ulega utlenieniu:
Trójtlenek siarki ściele się po dnie kolby w postaci białych dymów.
Trójtlenek siarki łączy się z wodą tworząc kwas, który nazywamy
kwasem siarkowym:
DOŚWIADCZENIE 63. Zbadaj właściwości stężonego kwasu siarko-
wego. 1. Wlej (ostrożnie) po ściankach probówki około 1 ml stężone-
go kwasu siarkowego do takiej samej objętości wody w probówce.
Obserwuj, patrząc pod światło, jak miesza się kwas z wodą. Dotknij
dna probówki, by sprawdzić, jaka jest jej temperatura.
2. Zważ w małej parowniczce około 10 ml stężonego kwasu siarkowe-
go i pozostaw na powietrzu, a po upływie paru godzin sprawdź, jaka
jest masa parowniczki z kwasem.
3. Pod kloszem umieść parowniczkę ze stężonym kwasem siarkowym,
a obok na szkiełku zegarkowym — trochę pokrojonych świeżych ja-
rzyn (marchew, ziemniaki). Taką samą porcję jarzyn umieść w przy-
krytym słoiku. Na drugi dzień porównaj wygląd jarzyn pod klo-
szem i w słoiku.
4. Do dwu parowniczek wsyp trochę: a) cukru, b) mąki i wlej po ok.
| ml stężonego kwasu siarkowego.
5. Opuść po parę kropel stężonego kwasu siarkowego na: a) drewno,
b) tkaninę, c) papier.
Stężony kwas siarkowy jest cieczą oleistą, bezbarwną, bez zapachu,
prawie dwa razy cięższą od wody. Gdy kwas wlewamy do wody, opada on
na dno naczynia i miesza się z nią, przy czym wydziela się dużo ciepła.
Przygotowując roztwór kwasu siarkowego, wlewamy zawsze
stężony kwas siarkowy do wody — w przeciwnym razie stę-
żony gorący kwas siarkowy mógłby wyprysnąć z naczynia
i spowodować poparzenie (rys. 50).
HoSO
Rys. 50. Rozcieńczanie kwasu siarkowego
Stężony kwas siarkowy wchłania wilgoć z powietrza i dlatego „przy-
bywa” go (oczywiście pozornie\ gdy jest przechowywany w nieszczelnie
zamkniętym naczyniu. Dzięki tej zdolności wchłaniania wilgoci stężony
kwas siarkowy używany jest do osuszania gazów.
' Kwas siarkowy stężony niszczy tkaniny, zwęgla cukier, drewno, skórę.
Należy więc obchodzić się z nim ostrożnie, gdyż może spowodować
niebezpieczne oparzenia, zniszczyć ubranie, sprzęty, podłogę.
I
95
ton
Chemia dla kl. VII
1946
1950
1955
1960
1961
1962
1964
1965
49. Kwas azotowy
W § 5 dowiedzieliśmy się o istnieniu pierwiastka niemetalicznego —
azotu. Nie jest łatwo otrzymać jego tlenek, a z tlenku kwas. O wytwarzaniu
kwasu azotowego (HNO3) będzie mowa w klasie VIII, ale jego właści-
wości poznacie teraz.
DOŚWIADCZENIE 64. 1. Kroplę stężonego kwasu azotowego opuść
na a) papier, b) kawałek jasnej tkaniny wełnianej, c) pióro ptasie.
2. Sprawdź, jaki zapach ma kwas azotowy i jaka jest jego rozpuszczal-
ność w wodzie.
3. Opuść parę kropel rozcieńczonego kwasu azotowego: a) na nie-
bieski papierek lakmusowy, b) do wywaru z czerwonej kapusty.
Czysty kwas azotowy jest cieczą bezbarwną, lotną, o charakterystycz-
nym, nieprzyjemnym zapachu, półtora raza cięższą od wody. W wodzie
rozpuszcza się w każdym stosunku. W handlu spotyka się najczęściej
jego 68-procentowy roztwór wodny, czyli stężony kwas azotowy. Powo-
duje on żółknięcie papieru, piór, wełny, skóry; nie zwęgla włókien tak jak
kwas siarkowy, ale niszczy tkanki roślinne i zwierzęce, wywołując nie-
bezpieczne i bolesne oparzenia.
W roztworze kwasu azotowego wskaźniki zmieniają zabarwienie
podobnie jak w roztworach innych kwasów, lecz znacznie intensywniej
niż na przykład w roztworze kwasu węglowego czy siarkawego. Kwas
azotowy jest jednym z najmocniejszych kwasów.
Kwas azotowy jest stosowany do otrzymywania barwników, materia-
łów wybuchowych, nawozów sztucznych i wielu innych produktów.
Rozbudowa przemysłu przetwarzającego azot na związki azotowe
warunkuje należyty rozwój rolnictwa i wielu innych dziedzin gospodarki
narodowej.
W Polsce mamy duże zakłady przemysłu azotowego w Kędzierzynie,
Chorzowie i Tarnowie; powstający w Puławach nowy kombinat chemiczny
będzie również produkował związki azotowe.
skałach osadowych
zmieszana z materiałem skalnym
W przemyśle kwas siarkowy otrzymuje się za pomocą metody podob-
nej do tej, którą zastosowaliśmy w doświadczeniu 62. Dwutlenek siarki
wytwarzamy przy tym przez spalanie siarki lub utlenianie naturalnych
siarczków metali.
Kwas siarkowy ma wielkie zastosowanie w różnych gałęziach prze-
mysłu. Służy do produkcji innych kwasów, do wyrobu barwników,
włókien i tworzyw sztucznych, środków wybuchowych, nawozów sztucz-
nych; w przemyśle naftowym jest używany do oczyszczania olejów, nafty
i parafiny; w elektrotechnice — do napełniania akumulatorów.
Jest także stosowany do osuszania wilgotnych substancji oraz do
wielu innych celów. Słusznie ktoś nazwał kwas siarkowy „krwią prze-
mysłu chemicznego”, gdyż jest on dla rozwoju tego przemysłu tak
potrzebny jak krew dla organizmu.
Dlatego w narodowym planie gospodarczym uwzględnia się szeroko
rozbudowę zakładów przemysłowych dostarczających kwasu siarkowego.
Jego produkcja w Polsce Ludowej stale wzrasta.
wyprodukowano 124 tys
1001
1062
Wzmożona produkcja kwasu siarkowego gwarantuje rozwój naszego
przemysłu chemicznego.
Siarka występuje w przyrodzie jako pierwiastek w stanie wolnym
(siarka rodzima) lub też w postaci związków, na przykład siarczków me-
tali. Siarka rodzima tworzy najczęściej złoża w
Wydobyta z pokładów siarkonośnych jest
od którego oddziela się ją przez wytapianie.
W Polsce odkryto niedawno ogromne złoża siarki w okolicy Tarno-
brzega. Według obliczeń geologów nasze zasoby siarki należą do naj-
większych w Europie.
Wydobycie siarki w Polsce stale wzrasta; część siarki zużywa się do
produkcji kwasu siarkowego i innych związków siarki. Dużą ilość siarki
sprzedaje się do innych krajów.
Rok 1949 1950 1954 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965
Produkcja siarki । w tysiącach ton l 8,7 10,6 12,3 17,2 1 25,4 132 210 235 295 431 j
50. Kwas solny
Kwas solny, o wzorze cząsteczki HC1, otrzymał nazwę od soli kamien-
nej, z której można go otrzymać. Zbadajmy właściwości tego kwasu.
DOŚ\X IADCZENIE 65. 1. Opuść parę kropli stężonego kwasu sol-
gt ne£° na kawałek tkaniny, cukru, papieru.
2. Spróbuj, jaki jest smak bardzo rozcieńczonego kwasu solnego
otrzymanego przez rozpuszczenie około 5 kropel stężonego kwasu
w 100 ml wody.
3. Zbadaj za pomocą lakmusu odczyn tego roztworu.
Kwas solny jest roztworem wodnym chlorowodoru HC1, gazowego
związku chloru z wodorem. Stężony kwas solny jest cieczą bezbarwną,
przezroczystą, cięższą od wody; na powietrzu „dymi”, gdyż ulatnia się
z niego chlorowodór. Nie zwęgla cukru, ani tkaniny. W wodzie rozpuszcza
się w’ każdym stosunku i — podobnie jak inne kwasy — barwi lakmus
na różowo. Jest kwasem mocnym. Kwas solny techniczny jest zwykle
zanieczyszczony i dlatego ma zabarwienie żółte. Bardzo rozcieńczony
kwas solny znajduje się w soku żołądkowym, jako składnik niezbędny
w procesie trawienia białka. W przypadkach „niedokwasoty” żołądka
stosuje się rozcieńczony kwas solny jako lekarstwo.
Kwas solny ma szerokie zastosowanie w przemyśle: używa się go
do produkcji barwników, dó oczyszczania powierzchni metali, do otrzy-
mywania różnych związków chloru. W przemyśle spożywczym jest
stosowany do wyrobu syropu ziemniaczanego, żelatyny i innych produk-
tów. W laboratoriach chemicznych jest najpospolitszym odczynnikiem.
stosunku i — podobnie jak inne kwasy — barwi lakmus
51. Skład i właściwości kwasów
H2SO4 — kwas
HN03 — kwas
HC1 — kwas
siarkowy
azotowy
solny
Napiszmy wzory cząsteczek poznanych kwasów:
H2SO3 — kwas siarkawy
H2CO3 — kwas węglowy
HJPO4 — kwas fosforowy
Zwróćmy uwagę, że cząsteczki kwasów mają zawsze w swym składzie
atomy wodoru. W cząsteczce każdego kwasu atomy wodoru związane są
z grupą atomów, zwaną resztą kwasową. Reszta kwasowa jest w czą-
steczce każdego kwasu inna: kwas siarkowy zawiera resztę kwasową
dwuwart ościową, związaną z dwoma
atomami- wodoru: H2SO4, kwas
99
98
azotowy — resztę jednowartościową związaną z jednym atomem wodoru:
HNOa, a kwas fosforowy — resztę trójwartościową związaną z trzema
atomami wodoru: H3PO4. W cząsteczce kwasu solnego HC1 reszta kwaso-
wa składa się tylko z jednego atomu i nie zawiera tlenu, dlatego kwas ten
zaliczamy do kwasów beztlenowych.
Poznawszy skład i właściwości kwasów, możemy je opisać dokładniej:
ów wodoru i z reszt kwasowych; w roztworach
Kwasy są to związki chemiczne, których cząsteczki składają
się z ato
wodnych kwasów lakmus barwi się na różowo.
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
Dwutlenek siarki, trójtlenek siarki, dwutlenek węgla i pięciotlenek
fosforu reagują z wodą, a produktami reakcji syntezy są kwasy.
Roztwory kwasów barwią lakmus na różowo.
Bardzo duże znaczenie w przemyśle mają kwasy: siarkowy, azotowy,
solny.
Praca domowa
•
1. Przygotuj wywar z liści czerwonej kapusty. Otrzymany roztwór
będzie Ci służył za wskaźnik. Przynieś go na lekcję chemii i sprawdź,
jak zmienia się jego zabarwienie po dodaniu: a) kwasu, b) zasady.
2. Posługując się tym wskaźnikiem poszukaj w domu kwasów, na
przykład wśród produktów spożywczych. Możesz sprawdzić swe spo-
strzeżenia za pomocą papierka lakmusowego.
PYTANIA I ZADANIA
1. Napisz wzory cząsteczek kilku znanych Ci kwasów.
Jakie pierwiastki wchodzą w skład reszt kwasowych?
W jednej probówce znajduje się kwas, w drugiej zasada, w trzeciej
woda. Podaj sposoby, które zastosowałbyś do rozróżnienia tych
substancji.
Co nazywamy wskaźnikami?
Dlaczego kwas siarkowy nazwano „krwią przemysłu chemicznego”?
Wymień zastosowania kwasów: azotowego i solnego.
Lavoisier nazwał tlen Oxygenium, co znaczy „kwasotwórczy .
Zastanów się, czy ta nazwa jest w każdym przypadku słuszna.
Oblicz, ile kwasu siarkowego zawiera się w 200 g jego 10-procento-
wego roztworu.
atom magnezu
cząsteczka
(dwa atomy)
wodoru
Żelazo
innych metali. Miedź z kwasem solnym nie reaguje
Otrzymana sól to chlorek magnezowy. Wzór cząsteczki MgCl2 wskazuje
na to, że składa się ona z jednego atomu magnezu i dwu atomów chloru.
W reakcji kwasu solnego z cynkiem i żelazem powstają sole: chlorek
cynkowy i chlorek żelazawy.
W reakcji kwasu solnego z wielu metala
i wodór.
DOŚWIADCZENIE 66. Wrzuć do probówki, w której jest rozcień-
czony kwas solny (w stosunku 1:5), kilka wiórków magnezowych.
Zamknij szybko probówkę korkiem z rurką odprowadzającą i zbieraj
Rys. 51. Działanie kwasu solnego na metale
W zetknięciu magnezu z rozcieńczonym kwasem solnym tworzą się
pęcherzyki — wydziela się wodór, metalu zaś stopniowo ubywa. Po od-
parowaniu cieczy uzyskujemy na szkiełku proszek, który nie ma już
właściwości metalu, ani właściwości kwasu.
Otrzymany produkt reakcji nazywamy solą.
wydzielający się gaz nad wodą (rys. 51). Zbliż płonące drewienko
do wylotu probówki z gazem; kilka kropel cieczy pozostałej po reakcji
odparuj ostrożnie na szkiełku nad płomieniem palnika. Powtórz to
doświadczenie wrzucając do kwasu trochę: a) pociętej blachy cynkowej,
b') opiłków lub gwoździków żelaznych, c) opiłków lub pociętych dru-
cików miedzianych.
Na czym polega „znikanie” metalu w tej reakcji? Wodór, związany
w cząsteczce kwasu z resztą kwasową, wydziela się jako wolny gaz, na
jego zaś miejsce wchodzi magnez. Atomy magnezu wypierają wodór
z cząsteczek kwasu i łączą się z resztami kwasowymi, tworząc
cząsteczki soli. Każdy atom magnezu wypiera dwa atomy wodoru
(gdyż jest dwuwartościowy), musi więc reagować z dwiema cząsteczkami
kwasu solnego.
2 HC1 -> MgCl2
2 cząsteczki cząsteczka
kwasu solnego chlorku
magnezowego
53. Działanie kwasu solnego na tlenki
etali
DOŚWIADCZENIE 67. Wsyp do trzech probówek po troszku: a) tlen-
ku magnezowego, b) tlenku cynkowego, c) tlenku miedziowego i dolej
rozcieńczonego kwasu solnego. Ogrzej probówkę, aby przyspieszyć
reakcję, która w temperaturze pokojowej zachodzi powoli. Po reakcji
odparuj na szkiełku po kilka kropli każdego roztworu.
W wyniku reakcji kwasu z zasadą otrzymaliśmy substancję, której
roztwór nie ma ani właściwości zasadowych, ani kwasowych; nie barwi
się w nim fenoloftaleina, nie zmienia barwy lakmus. Mówimy, że odczyn
roztworu jest obojętny.
Reakcję zasady z kwase
II
nazywamy reakcją zobojętnienia;
Tlenki metali reagują z kwasem solnym, a produktami reakcji są
sole — substancje o innych zupełnie właściwościach niż kwas i tlenki.
Czarny i nierozpuszczalny w wodzie proszek, tlenek miedziowy, w reakcji
z kwasem solnym tworzy niebieskozieloną sól, chlorek miedziowy,
dobrze rozpuszczalny w wodzie.
CuO + 2HC1 -> CuCl2 4- H2O
I I . •
I-------------------------1
cząsteczka 2 cząsteczki cząsteczka cząsteczka
tlenku miedziowego kwasu solnego chlorku wody
miedziowego
Podczas reakcji nie wydziela się gazowy wodór, gdyż wiąże się on
z tlenem, tworząc wodę.
W podobny sposób przebiega reakcja między kwasem solnym i po-
zostałymi tlenkami; jako jej produkty powstają sole: chlorek magnezowy
i chlorek cynkowy.
MgO + 2 HC1 -> MgCl2 + H2O
i l
ZnO + 2 HC1 -*> ZnCl2 + H2O
i!
W reakcjach kwasu solnego z tlenkami metali powstają sole i woda.
54. Działanie kwasu solnego na zasady
DOŚWIADCZENIE 68. Do probówki, zawierającej kilka ml roz-
cieńczonego roztworu zasady sodowej z dodatkiem fenoloftaleiny,
dolewaj kroplami rozcieńczonego kwasu solnego, stale wstrząsając
cieczą. Gdy zabarwienie fenoloftaleiny zacznie blednąc, wkraplaj dalej
kwas bardzo uważnie — do momentu, kiedy jedna jego krop a o
barwi roztwór całkowicie. Produkt reakcji przelej do parowrucz
i odparuj do suchości. Obejrzyj otrzymaną substancję, rozpuść J
w wodzie, zbadaj roztwór niebieskim i czerwonym papier e
lakmusowym i spróbuj, jaki jest smak roztworu.
jej produktami są sól i woda.
NaOH 4- HC1 .
l_____________________i
cząsteczka cząsteczka
zasady sodowej kwasu solnego
NaCl 4-
cząsteczka
wody
cząsteczka
chlorku
sodowego
W reakcji zobojętnienia grupa wodorotlenowa (z cząsteczki zasady)
łączy się z atomem wodoru (z cząsteczki kwasu) i tworzy z nim cząsteczkę
wody. „Znika” więc z roztworu kwas i zasada. Atom metalu łączy się
z resztą kwasową, tworząc cząsteczkę soli. Po odparowaniu roztworu,
na dnie parowniczki pozostaje biały osad o smaku słonym — chlorek
sodowy NaCl.
Związek ten otrzymaliśmy już poprzednio przez syntezę z chloru
i sodu (§ 20). Znamy go dobrze z życia codziennego pod nazwą soli
kuchennej. Chlorek sodowy jako minerał zwany jest solą kamienną.
Wytworzyliśmy w pracowni związek, który występuje w przyrodzie.
55. Chlorki
Sole kwasu solnego nazywamy chlorkami. Można je otrzymać
podczas reakcji chloru z metalami lub przez działanie kwasu solnego na
metale, tlenki metali i zasady. W reakcji powstawania chlorków metal
zastępuje wodór w cząsteczkach kwasów.
Zestawmy wzory cząsteczek paru poznanych chlorków oraz kwasu
solnego:
HC1 — kwas solny,
NaCl — chlorek sodowy,
MgCl2 — chlorek magnezowy,
ZnCl2 — chlorek cynkowy,
CuCl2 — chlorek miedziowy.
102
103
Rys. 53. Wpływ nawożenia solami potasowymi
nich jest chlorek sodowy NaCl, zwany pospolicie solą kuchen
W przyrodzie występuje jako minerał zwany sylwinem, a także jako
składnik innych minerałów.
Sole potasowe są niezbędne do prawidłowego rozwoju roślin, a ich
niedobór w glebie znacznie obniża plony (rys. 53). Dlatego chlorek po-
tasowy jest stosowany jako nawóz mineralny.
DOŚWIADCZENIE 69. 1. Wrzuć do probówki: a) trochę pociętej
blachy cynkowej, b) kawałki magnezu i zalej je kilku ml roztworu kwasu
siarkowego. Zbadaj produkty reakcji, tak jak w doświadczeniu 66.
2. Pocięty lub zwinięty w kłębuszek cienki drucik miedziany zalej
w probówce roztworem kwasu siarkowego. Obserwuj, czy zachodzi
reakcja.
3. Roztwór kwasu siarkowego (1:5) ogrzewaj w zlewce i dosypuj do
niego po trochu tlenku miedziowego do momentu, kiedy zakończy
się reakcja. Po odsączeniu otrzymanego roztworu, pozostaw go w spo-
koju, aż do wykrystalizowania otrzymanej w reakcji soli.
Większość chlorków to substancje krystaliczne, dobrze rozpuszczalne
w wodzie. Niektóre występują w przyrodzie w postaci minerałów. Najważ-
niejszym z
ną lub kamienną. Jest to substancja o słonym smaku, tworząca przezro-
czyste kryształy w kształcie sześcianów (rys. 52). Rozdrobniona — tworzy
biały krystaliczny proszek.
Sól kuchenną stosuje się jako dodatek do potraw oraz jako środek
konserwujący produkty spożywcze: ryby, mięso, warzywa. Spożycie soli
w Polsce wynosi 7 kg rocznie na głowę ludności. Zwierzęta domowe
także zużywają duże ilości soli kuchennej, którą hodowcy dostarczają
im razem z paszą.
Jeszcze większe ilości soli kuchennej zużywa przemysł. Sól jest su-
rowcem chemicznym do produkcji wodorotlenku sodowego, chloru,
kwasu solnego i do wielu innych celów.
Duże znaczenie praktyczne ma także chlorek potasowy KC1. Jest to
sól krystaliczna, bezbarwna, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie.
56. Działanie kwasu siarkowego na metale, tlenki i wodoro
tlenki metali
4. Wlej do probówki kilka ml
i kwasowymi
CuSO
NaOH
NaOH
cząsteczka
wody
cząsteczka
tlenku mie
dziowego
atom
magnezu
cząsteczka
kwasu siarko
wego
cząsteczka
siarczanu
magnezowego
cząsteczka
kwasu siarko
wego
cząsteczka
(dwa atomy)
wodoru
cząsteczka
siarczanu
miedziowego
i wodorotlenkami
zwane siarczanami.
W tej reakcji jeden dwuwartościowy atom wapnia zastępuje dwa
atomy wodoru, wiąźąc się z resztą kwasową.
roztworu kwasu siarkowego, dodaj
-iny, a następnie wkraplaj roztwór
j , . t . ^ia się bardzo słabo różowej barwy
po dodaniu kropli kwasu (doświadczenie 68). Odparuj na
atomy wodoru
siar-
Gdy zobojętniamy kwas siarkowy zasadą wapniową, powstaje sól
siarczan wapniowy:
W reakcji zobojętnienia na każdy atom wodoru z kwasu przypada
jedna grupa wodorotlenowa zasady. Ponieważ cząsteczka k\* asu siarkowe
go zawiera dwa atomy wodoru, reagują z nią dwie cząsteczki zasa y
sodowej i w wyniku powstają dwie cząsteczki wody. W cząsteczce so i
z dwuwartościową resztą kwasową łączą się dwa atomy jednowartościo
wego sodu.
Z roztworu siarczanu miedziowego wydzielają się po pewnym czasie
niebieskie kryształy tego związku.
3. Gdy kwas siarkowy reaguje z zasadą, zachodzi reakcja zobojętnienia,
a jej produktami są także sól i woda:
zasady sodowej aż do chwili
która zniknie i
szkiełku kilka kropel ruztwori
Kwas siarkowy reaguje z wielu metalami, tlenkami
metali, tworząc jako produkty reakcji sole,
1. W reakcji kwasu z metalem wydziela się wodór
Mg + H2SO
57. Skład soli i sposoby ich otrzymywania
Na podstawie poznanych przykładów możemy ustalić skład soli
Sole są to związki chemiczne, których cząsteczki składają się
z atomów metalu związanych z reszta
wypiera z cząsteczki kwasu dwa
i łączy się z resztą kwasową; w ten sposób powstaje cząsteczka soli
czanu magnezowego.
W podobny sposób powstaje siarczan cynkowy w reakcji pomiędzy
cynkiem i kwasem siarkowym.
2. W reakcji kwasu z tlenkiem metalu powstaje sól i woda:
Można je uważać za związki, które powstały jako skutek zastąpienia
atomu wodoru w cząsteczkach kwasów przez atomy metalu.
HC1 — NaCl
H2SO4 — Na2SO4
Napiszmy wzory cząsteczek kilku soli:
Ca Cl 2
chlorek
wapniowy
CaSO4 ~~
siarczan
wapniowy
NaCl
-—chlorek
sodowy
Na2SO
siarczan
sodowy
Zauważcie, że w cząsteczce soli suma wartościowości atomów metalu
równa jest wartościowości reszt kwasowych. Nazwy soli składają się
z dwu wyrazów. Pierwszy z nich — rzeczownik — pochodzi od nazwy
kwasu, z którego sól powstała, drugi — przymiotnik — od nazwy metalu.
Na przykład: MgSO4 — siarczan magnezowy.
Zestawmy poznane sposoby otrzymywania soli. Mogą one
powstawać w reakcjach:
a) metali z kwasami; atomy metalu wypierają wtedy z cząsteczek
kwasów atomy wodoru, tworząc cząsteczki soli:
Mg +2HCl^MgCl2 +H2
ze względu na ich duże znaczenie prak
oicLi czan
siarczan
siarczan
siarczan
wodach wielu źródeł
r postaci krystalicznej
DOŚWIADCZENIE 71. Obejrzyj próbki azotanów: sodowego, po
tasowego i wapniowego. Sprawdź, czy dobrze rozpuszczają się w wo
dzie.
tene
stosuje się do spryskiwania drzew i krzewów,
przed siewem
żytniczym).
MgCl2 + h2O
i we każdy kwas reagują ze sobą),
Niektóre azotany występują w przyrodzie w postaci minerałów, je-
dnak większość soli kwasu azotowego otrzymuje się sztucznie.
Azotan sodowy NaNO3, zwany saletrą sodową lub chilijską (czy-
taj: czylijską), spotyka się w postaci dużych pokładów w Chile w Ame-
ryce Południowej. Jest to sól tworząca bezbarwne kryształy dobrze roz-
puszczalne w wodzie. Pozostawiona na dłuższy czas w nieszczelnym
Siarczan magnezowy MgSO4 jest składnikiem wód wielu źró-
deł mineralnych i wody morskiej. Wchodzi także w skład niektórych mi-
nerałów. Pod nazwą soli gorzkiej stosuje się go w lecznictwie, jako środek
przeczyszczający.
Siarczan wapniowy CaSO4 występuje w przyrodzie jako minerał
gips. Z minerału tego wytwarza się tzw. gips palony używany w budow-
nictwie a także — na małą skalę — do zalepiania drobnych uszkodzeń
tynku w ścianach.
Pokłady gipsu występują w Polsce na Dolnym Śląsku i w wojewódz-
twie kieleckim w dolinie Nidy.
Siarczan miedziowy CuSO4 wydziela się z roztworu w postaci
niebieskich kryształków. Roztwór siarczanu miedziowego niszczy bak-
pleśnie i grzybki pasożytnicze. Sporządza się z niego ciecz, którą
a także do moczenia —
ziarna zbóż (jeżeli były one porażone grzybem paso-
(również nie '
c) wodorotlenk
Sole kwasu siarkowego nazywamy siarczanami,
kwas siarkowy
sodowy
wapniowym
miedziowy
magnezowy
denek metalu
wodorotienek metalu
H2SO4
Na2SQ
CaSO4
CuSO4
MgSO.
Cząsteczki siarczanów składają się z atomów metali i dwuwartościo
wych reszt kwasu siarkowego.
Wiele siarczanów występuje w przyrodzie w postaci minerałów, nie
które otrzymuje się sztucznie
tyczne.
“} DOŚWIADCZENIE 70. Obejrzyj kryształy siarczanu sodowego,
3tl. siarczanu magnezowego, gipsu, siarczanu miedziowego.
Zwróć uwagę na ich kształt, połysk, barwę, twardość.
Siarczan sodowy Na2SO4 znajduje się v
leczniczych. Z roztworów wodnych wydziela się
soli, zwanej solą glauberską.
Azotanami nazywamy sole kwasu azotowego. Oto kilka z nich
kwas azotowy — HNO3,
azotan sodowy — NaNOa,
azotan potasowy — KNO3,
azotan wapniowy — Ca(NO3)2.
nie wchłania
HNO
okolic Krakowa
Rys. 54. Skały wapienne
60. Węglany
i szorowania
H2CO3
Na2CO
CaCO3
MgCO;
OH HNO
Węglany są to sole kwasu węglowego. Np.:
kwas węglowy,
węglan sodowy,
węglan wapniowy,
węglan magnezowy
Soda używana jest do produkcji szkła, mydła, papieru, do wypełnia-
nia rraćnir - - - . wr------rlnmnWW Soda
jest stosowana
opakowaniu saletra sodowa rozpływa się, gdyż wchłania wilgoć z powietrza.
Sól ta ma zastosowanie jako nawóz mineralny. W gospodarstwie domo-
wym i przy wyrobie wędlin używa się jej do konserwowania mięsa. W ska-
li przemysłowej otrzymuje się saletrę sodową z innych związków sodu
i z kwasu azotowego.
Azotan potasowy KNO3 zwany jest saletrą potasową. Tworzy
bezbarwne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie, lecz nie wchłania
tak silnie wilgoci jak saletra sodowa. Jest stosowany jako nawóz mineral-
ny, a także do wyrobu prochu strzelniczego czarnego (mieszaniny sa-
letry, siarki i węgla drzewnego).
Azotan wapniowy Ca(NO3)2, czyli saletra wapniowa, jest solą
krystaliczną, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Wytwarza się ją na skalę
przemysłową, gdyż ma szerokie zastosowanie jako nawóz mineralny. Jed-
nym ze sposobów otrzymywania saletry wapniowej jest działanie kwasu
azotowego na wapno gaszone. Mamy tu typową reakcję zobojętnienia:
znaczenie praktyczne i rozmiary
myślę chemicznym pierwsze miejsce po
Produkcja sody w Polsce stale wzrasta. Wynosiła
produkcji, soda zajmuje w prze
kwasie siarkowym.
ona:
Węglan wapniowy CaCO3 spotykamy w przyrodzie jako tzw. wa-
pień. Tworzy on skały wapienne, a także pokłady kredy i marmuru
Marmur posiada budowę krystaliczną.
1947 — 81,2
1950 — 149
1955 — 219
1960 — 533
1962 — 540
1963 — 543
1964 — 596
1965 — 614
Węglan
cynowaną” - -----------,__ _
dzie w niewielkich ilościach w wodach niektórych jezior. Duże ilości te)
soli produkuje przemysł
oraz do wielu innych celów. W gospodarstwie domowym
do zmiękczania wody do prania
Pisząc wzór cząsteczki fosforanu wapniowego pamiętamy, że sól ta powstaje przez
zastąpienie atomów wodoru w cząsteczce kwasu fosforowego przez atomy metalu. Reszta
kwasu fosforowego jest trójwartościowa, atom wapnia zaś — dwuwartościowy. W czą-
steczce fosforanu wapniowego na dwie reszty kwasowe (2x3 wartościowości = 6 warto-
ściowości) przypadają trzy atomy wapnia (3x2 wartościowości = 6 wartościowości),
a więc jej skład wyraża się wzorem Ca3(POa)
Fosforan wapniowy Ca3(PO4)2, sól nierozpuszczalna w wodzie,
jest głównym składnikiem minerałów zwanych fosforytami; zawierają g°
także kości zwierzęce. Sól ta jest stosowana w rolnictwie jako nawóz mi-
neralny, dostarczający roślinom fosforu. Przez zmielenie naturalnych
DOŚWIADCZENIE 72. Obejrzyj okazy kamienia wapiennego, kredy,
~~ marmuru; zbadaj ich twardość, połysk, rozpuszczalność w wodzie."
Ze skał wapiennych zbudowana jest Wyżyna Krakowsko-Częstochow-
ska, spotykamy je też w Pieninach, Tatrach, Górach Świętokrzyskich,
na Wyżynie Lubelskiej. Pasma górskie utworzone ze skał wapiennych
odznaczają się wielką malowniczością (dolina Prądnika, Dolina Koście-
liska).
Kreda występuje w okolicach Chełma w województwie lubelskim,
marmury zaś koło Krzeszowic w woj. krakowskim i w okolicach Chęcin —
w woj. kieleckim.
Kamień wapienny stosowany jest jako materiał budowlany; stosuje-
my go także do produkcji wapna, cementu i szkła oraz przy otrzymywa-
niu żelaza.
Węglan magnezowy MgCO3 to lekki, biały proszek nierozpusz-
— — -
1 _ -/ —J — > —
składnik niektórych leków, a także do wyrobu pasty i proszku do zębó
W * V V —
61. Fosforany
2-
112
czalny w wodzie; jest używany w przemyśle farmaceutycznym jako
w
Węglan magnezowy jest składnikiem wielu skał.
Fosforanami nazywamy sole kwasu fosforowego.
H3PO4 — kwas fosforowy
Na3PO4 — fosforan sodowy
Ca3(POJ2 — fosforan wapniowy
fosforytów otrzymuje się tzw. mączkę fosforytową, po odpowiedniej zas
przeróbce kości — mączkę kostną.
Fosforan wapniowy nie rozpuszcza się w wodzie i dlatego rośliny mo-
gą z tego nawozu korzystać dopiero wtedy, gdy w glebie po jakimś cza-
sie powstaną z niego związki rozpuszczalne.
W produkcji na skalę przemysłową fosforyty przerabia się na super-
fosfat, nawóz fosforowy, dość dobrze rozpuszczalny w wodzie i dlatego
szybciej wpływający na rozwój roślin.
W Polsce niewielkie ilości fosforytów znajdują się nad Wisłą koło An-
nopola.
62. Zastosowanie soli
Omawiając różne sole, wspominaliśmy już, jak wielkie znaczenie prak-
tyczne mają te związki. Wiele soli wchodzi w skład skorupy ziemskiej.
Z węglanu wapniowego i węglanu magnezowego są zbudowane całe pas-
Rys. 55. Krynica. Pijalnia wód
8— Chemia dla kl. VII
tkankach żywych organizmów
są konieczne
PODSUMOWANIE TREŚCI ROZDZIAŁU
c) metalami.
W skład cząsteczek poznanych soli wchodzą atomy metalu i reszty
kwasowe.
jezior, źródeł mineralnych, rzek,
zawierają rozpuszczone sole; niektóre
celach leczniczych. Znamy źródła
Li, potasu, magnezu, żelaza.
się m.in. w
równanie reakcji otrzymywania soli mag
równa
ma górskie. Gips, sól kamienna, chlorek potasowy tworzą pokłady, któ
re eksploatuje człowiek.
Sole znajdują się w wodach mórz
Wszystkie niemal wody naturalne
wody źródlane wykorzystuje się w *
lecznicze zawierające roztwory soli sodu
W Polsce źródła mineralne znajdują _________ yiuvy.
Iwoniczu, Dusznikach, Polanicy, Lądku, Inowrocławiu, Ciechocinku.
Sole stanowią surowce chemiczne bardzo cenne w gospodarce naro-
dowej. Poznaliśmy już olbrzymie znaczenie węglanu wapniowego, wie-
my, że używa się go bezpośrednio jako budulca, stosuje się w hutnictwie
metali i szkła, do nawożenia gleby, do produkcji sody lub też przerabia
na wapno i cement. Omawialiśmy również zastosowania soli kamiennej
i gipsu.
Z niektórych soli, występujących w przyrodzie
otrzymuje się metale: wapń, magnez, cynk, ołów
wielkie znaczenie gospodarcze jako
Nie sposób wymienić wszystkich
rodowej
1. Napisz równanie reaKcji k’
2. a) Podaj przykłady i napisz _ _
nezowej kwasu siarkowego różnymi sposobami. Odczytaj te
nia.
b) Odczytaj podane na str. 106 równanie reakcji kwasu siarkowego
z zasadami: sodową i wapniową.
3. Napisz wzory cząsteczek soli sodowych kwasów: a) solnego, b) siar-
kowego, c) azotowego, d) węglowego.
4. Dlaczego murarze zakopują wapno gaszone do dołu, jeżeli chcą je
cząsteczek: a) siarczanu sodowego, b) siarczanu
__________ w _ :) chlorku sodowego, d) chlorku potasowego, e) chlor-
ku wapniowego, f) chlorku glinowego (Al111), g) cndn-
wego.
6. Napisz trzy równania reakcji zobojętnienia i nazwij
powstały w tych reakcjach.
7. Wymień spośród poznanych soli te, które: a) dobrze rozpuszczają
się w wodzie, b) są nierozpuszczalne w wodzie. Napisz wzory ich
cząsteczek.
8. Dlaczego woda destylowana nie może służyć jako napój?
Praca domowa
B 1. Poszukaj różnych soli w swoim otoczeniu domowym. Zapisz w ze-
szycie, które z poznanych w szkole soli udało Ci się odnaleźć.
2. Słyszałeś na pewno o glebach kwaśnych i o tym, że nie udaje się
na nich uprawa roślin. Obmyśl, jak mógłbyś zbadać, czy dana gleba jest
kwaśna. Wykonaj taką próbę.
Rolnicy mówią, że gleby kwaśne należy wapnować. Jak przetłumaczysz
to powiedzenie na „język chemiczny”? O jaką tu chodzi reakcję?
3. Posługując się barwnymi kulkami plasteliny jako modelami atomów,
sporządź modele cząsteczek zasady sodowej i kwasu solnego i przedstaw
z ich pomocą reakcję zobojętnienia.
w postaci minerałów,
i inne. Sole mają też
nawozy sztuczne.
zastosowań soli w gospodarce na-
podaliśmy tu zaledwie kilka przykładów.
odarstwie domowym niezbędna jest nie tylko sól kamienna.
Do zmiękczania wody stosujemy sodę, która jest także zawarta w prosz-
kach do prania. Węglan magnezowy lub kreda zawarte są w paście i prosz-
kach do czyszczenia zębów.
Sole znajdują się w tkankach żywych organizmów — są konieczne
dla przebiegu wielu procesów życiowych. Krew, pot i łzy są słone. Sole
dostają się do organizmu z pokarmami roślinnymi i zwierzęcymi oraz
z napojami.
z zasadami: sodową i wapniową-
— a
’ (
* ” ---------r
kowego, c) azotowego, d) węglowego
— o '
przechować przez dłuższy czas?
5. Napisz wzory - -s
magnezowego,
Zad. 4. Tlenu 40%, wodoru 2,5%, sodu 57,5%
Zad. 6. 30 g
IX
Zad. 7. 20 ę
Tabela bardziej znanych pierwiastków
Nazwa
Argon
Azot 4-
Chlor -f-
Chrom ♦ A
Cynk 9
Fosfor 4
Hel
Magnez a
Miedź a --
Neon
Ołów < I
Platyna
Potas $ -
Siarka
Tlen —
Uran
Wanad
Wapń (
Węgiel
Wodór 4- -
Wolfram ♦ -(
Złoto o p
Źelazo <• i
Symbol Ciężar atomowy* Wartościowość
N
Cl
Sn
Zn
Al
He
Mg
Cu
Ne
Ni
Pb
Pt
Na
U
Ca
H
W
Au
Fe
39,948
14,0067 AM
51,996 b
118,69 11
30,9738 ? >
26,9815 Q 4
4,0026
28,086 Q 4
24,312 •
63,54 bU
20,183
58,71 5 (ą
207,19 ; fjr'
195,09
39,102
200,59 5 <
32,064 < 0,
22,9898 J 3
107,870
15,9994 Ab
238,03
50,942
40,08 U 0
12,01115 A
1,00797 A
183,85 r U
196,967 r < Y
55,847 ‘ j G
0
II, III, IV, V
I, III, V, VII
ODPOWIEDZI
II
III, V
III
0
IV
u
L u
0
II, IV
I, II
II, IV, VI
II
u
n, IV
II, III
* Przy rozwiązywaniu zadań wartości ciężarów atomowych zaokrąglamy
liczb całkowitych.
Zad. 5
a) 370,37 cm’, b) 127,22 cm’,
Zad. 4.
Człowiek robi średnio 16 oddechów na 1 minutę; klasa zużywa podczas
godziny lekcyjnej 7200 litrów tlenu.
Zad. 5.
Zad. 6.
a) 84 m3, b) około 17 m
0,16 g
a) około 14,4 raza, b) około 15,9 raza
Zad. 5.
Zad. 7. Tlen; objętość = 2 cm’
Zad. 5. 80 g
Zad. 12. a) 12,5 : 1, b) 1,5: 1
Zad. 13. 60%
VII
20 g (masa soli)
Zad. 3. a) ——-----------
120 g (masa roztworu)
Zad. 4. 26,5%
SPIS TREŚCI
analiza
na tlenki niemetali
Siarka
kwasu siarkowego na metale, tlenki i wodorotlenki metali
CZĄSTECZKA
atomu
metale
tlenki metali
Wstęp...........................
I. METALE
1. Badanie metali...............
2. Właściwości metali ....
3. Stopy metali.................
4. Zachowanie się metali w powietrzu
Właściwości wodoru...........................
Rozkład wody prądem elektrycznym.............
Spalanie wodoru..............................
Redukcja...................................
Stałość składu związku chemicznego...........
ZWIĄZKI METALI Z CHLOREM I SIARKĄ
Chlor......................................
kwasu solnego na
kwasu solnego na
kwasu solnego na zasady
47. Działanie wody
48. Kwas
49. Kwas
50. Kwas
51. Skład
X. SOLE
52. Działanie
53. Działanie
54. Działanie
55. Chlorki
56. Działanie
57. Skład soli i sposoby ich otrzymywania
58. Siarczany.....................
59. Azotany...........................
60. Węglany...........................
61. Fosforany.........................
62. Zastosowania soli.................
Tablica ważniejszych pierwiastków .
Odpowiedzi ........
siarkowy . ,
azotowy ....
solny . . . . .
i właściwości kwasów
VI. NIEMETALE I ICH TLENKI
33. Siarka............................
34. Dwutlenek węgla...................
35. Tlenek węgla......................
36. Redukcja tlenków metali za pomocą węgla
37. Dwutlenek krzemu..................
38. Fosfor............................
39. Rozpowszechnienie pierwiastków na Ziemi
vn. WODA JAKO ROZPUSZCZALNIK
40. Rozpuszczanie substancji w wodzie. . .
41. Stężenie procentowe roztworu . . . .
Vffl. ZASADY
43. Działanie wody na tlenki metali
44. Działanie wapnia i sodu na wodę
45. Wodorotlenek sodowy . . . .
46. Zasady i ich zastosowanie . . .
IX. KWASY
26. Symbole chemiczne ...................................
27. I jeżenie się atomów w reakcjach syntezy. Cząsteczka.................
28. Ciężar cząsteczkowy..................................................
29. Równania chemiczne...................................................
30. Wartościowość.......................................................
31. Przewidywanie wzorów cząsteczek związków chemicznych na podstawie
wartościowości pierwiastków..............................................
32. Obliczenia chemiczne.................................................
DL POWIETRZE. TLEN
5. Badanie powietrza..........
6. Tlen.......................
7. Spalanie metali w tlenie. Synteza
8. Rozkład związku
9. Związek chemiczny. Pierwiastek
0. Praw’0 zachowania masy . . .
1. Znaczenie i zastosowanie tlenu
2. Korozja metali.............
DL WODA. WODÓR
Imię i nazwisko ucznia
Rok szkolny
Ocena stanu podręcznika
(bdb, db, dost)
na początku
roku szk.
na końcu
roku szk.
Szanujcie i oszczędzajcie podręczniki!