În ultimii ani, a existat o tendință de cerere stabilă pentru promovarea examenului de chimie în rândul absolvenților claselor a IX-a și a XI-a. Motivul este popularitatea tot mai mare a universităților medicale și de inginerie, în care chimia acționează ca un examen de profil.
Relevanță
Pentru a fi competitivi atunci când aplică, studenții trebuie să demonstreze un nivel ridicat de cunoștințe la examen.
Problemele în care se amesteca pulbere de sulf cu un exces de pulbere de aluminiu, apoi se adaugă acid, apoi apă au fost deosebit de dificile pentru viitorii medici și ingineri. Este necesar să se facă calcule, să se determine una dintre substanțe și, de asemenea, să se întocmească ecuații pentru reacțiile în curs.
Cum se rezolvă problemele pentru pulberea de aluminiu amestecată cu alți compuși anorganici? Să ne oprim asupra acestei probleme mai detaliat.
Primul exemplu
Pudra de sulf a fost amestecată cu pulbere de aluminiu, apoi amestecul a fost încălzit, substanța obținută înrezultatul acestei reacții, pus în apă. Gazul rezultat a fost împărțit în două părți. Unul a fost amestecat cu acid clorhidric și soluție de hidroxid de sodiu a fost adăugată la al doilea până când precipitatul s-a dizolvat. Ce transformări au avut loc? Scrieți ecuații pentru toate reacțiile corespunzătoare transformărilor descrise în sarcină.
Răspunsul la întrebare ar trebui să fie patru ecuații cu coeficienți stereochimici.
Pudră de sulf amestecată cu pulbere de aluminiu în exces, ce se întâmplă? Substanțele reacționează conform schemei, unde produsul final este sarea.
Sulfura de aluminiu rezultată în mediul acvatic este supusă hidrolizei. Deoarece această sare este formată dintr-o bază slabă (hidroxid de aluminiu) și un acid hidrosulfuric slab, are loc hidroliza completă. Procesul produce o bază insolubilă și un acid volatil.
În interacțiunea unuia dintre produse, și anume hidroxidul de aluminiu cu acidul clorhidric, are loc o reacție de schimb ionic.
Având în vedere că hidroxidul de aluminiu are proprietăți chimice amfotere (duble), formează o sare complexă (tetrahidroxoaluminat de sodiu) cu soluția de hidroxid de sodiu.
Al doilea exemplu
Să luăm în considerare un alt exemplu de sarcină care implică scrierea proceselor menționate în condiție. Pulberea de aluminiu este amestecată cu iod. Adăugați o cantitate mică de apă. Compusul obținut în proces este dizolvat în apă, i se adaugă un exces de apă cu amoniac. Precipitatul se filtrează, se calcinează. La reziduul de la calcinarese adaugă carbonat de sodiu, amestecul se topește. Notați patru ecuații de reacție cu coeficienți stereochimici corespunzători proceselor descrise.
Deoarece pulberea de aluminiu este amestecată cu iod în funcție de starea problemei, prima ecuație pentru interacțiunea substanțelor simple are forma:
2Al + 3I2=2AlI3
Această reacție necesită o cantitate mică de apă, care este menționată în condiție.
Următoarea reacție chimică reflectă interacțiunea iodurii de aluminiu obținută în prima etapă cu hidroxidul de sodiu:
AlI3 + 3NaOH=Al(OH)3 + 3NaI
Deoarece produsul acestui proces (hidroxid de aluminiu) prezintă proprietăți tipice bazelor, intră într-o reacție de schimb ionic cu un acid, sare și apa acționează ca produse de reacție:
Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O
Cea mai mare dificultate pentru școlari în rezolvarea unei probleme în care apare pulbere de aluminiu este ultima reacție. Când clorura de aluminiu interacționează cu o soluție apoasă de carbonat de sodiu în amestecul de reacție, procesul de hidroliză a sărurilor are loc, ducând la producerea de clorură de sodiu, dioxid de carbon și hidroxid de aluminiu. Reacția arată astfel:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2 O=2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCL
Ce dificultăți au școlari
În unele sarcini, se presupune că fosforul a fost amestecat în excespulbere de aluminiu. Algoritmul de soluție este similar cu cele două exemple anterioare. Printre problemele pe care absolvenții le întâmpină în astfel de sarcini, remarcăm o citire neatentă a condițiilor. Lăsând din vedere, de exemplu, prezența apei în amestecul de reacție, absolvenții uită de posibilitatea de hidroliză în amestec, scriu incorect ecuația chimică a procesului. Nu toată lumea poate descrie acțiuni cu substanțe: evaporare, filtrare, calcinare, prăjire, fuziune, sinterizare. Fără a cunoaște diferențele dintre interacțiunile fizice și chimice, este imposibil să contam pe îndeplinirea cu succes a sarcinilor de acest fel.
Al treilea exemplu
Aprindeți azotat de mangan (II). Se adaugă acid clorhidric concentrat la solidul brun rezultat. Gazul eliberat în acest proces este trecut prin acid hidrosulfurat. Când se adaugă clorură de bariu la soluția rezultată, se observă precipitarea. Scrieți patru ecuații chimice corespunzătoare transformărilor descrise.
Când sunt calcinate, mai multe produse ar trebui să fie formate dintr-o substanță deodată. În problema propusă, din nitratul inițial se obțin gaz maro și oxid de mangan (IV):
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO 2
După adăugarea acidului clorhidric concentrat la produse, pe lângă clorul gazos, se obține apă, precum și clorura de mangan (II):
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl 2
Este clorul care reacționează cu acidul hidrosulfurat, sulful se formează sub formă de precipitat. Ecuația procesului este următoarea:
Cl2 +H2S → 2HCl + S
Deoarece sulful nu este capabil să formeze un precipitat cu clorura de bariu, trebuie luat în considerare faptul că un amestec de clor și hidrogen sulfurat în prezența moleculelor de apă poate interacționa după cum urmează:
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H 2SO4
De aceea, acidul sulfuric reacţionează cu clorura de bariu:
Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Puncte importante
Nu toți elevii de liceu știu cum se obțin pulberile de aluminiu în industrie, unde sunt folosite. Numărul minim de lucrări practice și de laborator rămase la cursul de chimie școlară are un impact negativ asupra aptitudinilor practice ale școlarilor. De aceea, sarcinile legate de starea agregată a materiei, culoarea ei, trăsăturile caracteristice provoacă dificultăți absolvenților care susțin examenul de stat unificat la chimie.
Adesea, autorii testelor folosesc oxid de aluminiu, a cărui pulbere reacţionează cu sulful sau cu halogenul, formând, respectiv, sulfură sau halogenură. Elevii de liceu ratează faptul că sarea rezultată suferă hidroliză într-o soluție apoasă, așa că fac a doua parte a sarcinii incorect, pierzând puncte.
Rezumat
Cătrepentru a face față fără erori la întrebările legate de mai multe transformări ale substanțelor anorganice, este necesar să aveți o idee despre reacțiile calitative la cationi și anioni, să cunoașteți condițiile pentru cursul hidrolizei, să scrieți ecuațiile moleculare și ionice. În absența abilităților practice, întrebările referitoare la semnele externe ale interacțiunii substanțelor provoacă dificultăți.
