ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Неметаллы

§16. Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух

i

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Ответ:

Электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных:
1) Сайт "Pandia".
2) Сайт "Prime Chemical Group".
3) Сайт "Chem ege".

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Ответ:

Элементы−металлы и элементы−неметаллы
Все химические элементы в зависимости от строения и свойств атомов разделяют на металлы, неметаллы и благородные газы. Также на металлы и неметаллы классифицируют образуемые элементами простые вещества, исходя из их физических и химических свойств.
Само слово «неметаллы» указывает, что свойства элементов−неметаллов и соответствующих им простых веществ противоположны свойствам металлов.
Если для атомов металлов характерны сравнительно большие радиусы и небольшое число электронов (1−3) на внешнем уровне, то атомам неметаллов, наоборот, свойственны небольшие радиусы атомов и число электронов на внешнем энергетическом уровне от 4 до 8 (у бора этих электронов 3, но атомы этого элемента имеют маленький радиус). Отсюда и стремление атомов металлов к отдаче внешних электронов, т.е. восстановительные свойства, а для атомов неметаллов − стремление к приёму недостающих до заветной восьмёрки электронов, т.е. окислительные свойства. Эти свойства характеризуются положением неметаллов в ряду электроотрицательности.

?

1. Определите, во сколько раз тяжелее (легче) воздуха кислород, углекислый газ, водород, т.е. определите относительную плотность этих газов по воздуху ($D_{возд}$.).

Ответ:

Дано:
$O_{2}$
$CO_{2}$
$H_{2}$
Найти:
$D_{возд}$ ($O_{2}$) − ?
$D_{возд}$ ($CO_{2}$) − ?
$D_{возд}$ ($H_{2}$) − ?
Решение:
$D_{возд}$ ($O_{2}$) = $\frac{M(O_{2})}{M (возд)}$ = $\frac{32}{29}$ = 1,104
$D_{возд}$ ($CO_{2}$) = $\frac{M(CO_{2})}{M (возд)}$ = $\frac{44}{29}$ = 1,517
$D_{возд}$ ($H_{2}$) = $\frac{M(H_{2})}{M (возд)}$ = $\frac{2}{29}$ = 0,069
Ответ: $D_{возд}$ ($O_{2}$) = 1,104; $D_{возд}$ ($CO_{2}$) =1,517; $D_{возд}$ ($H_{2}$) = 0,069.

2. Зная объёмный состав воздуха, найдите количество вещества каждого газа: азота и кислорода в 100 л воздуха при н. у.

Ответ:

Дано:
V (воздуха) = 100 л
φ ($N_{2}$) = 78,08%
φ ($O_{2}$) = 20,95%
Найти:
n ($N_{2}$) − ?
n ($O_{2}$) − ?
Решение:
V ($N_{2}$) = V (воздуха) * φ ($N_{2}$) = 100 * 0,7808 = 78,08 л
n ($N_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{78,08}{22,4}$ = 3,49 моль
V ($O_{2}$) = V (воздуха) * φ ($O_{2}$) = 100 * 0,2095 = 20,95 л
n ($O_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{20,95}{22,4}$ = 0,94 моль
Ответ: n ($N_{2}$) = 3,49 моль; n ($O_{2}$) = 0,94 моль.

3. Определите число молекул: а) кислорода; б) азота, содержащихся в 22,4 л воздуха при н. у.

Ответ:

а) Дано:
V (воздуха) = 22,4 л
φ ($N_{2}$) = 78,08%
φ ($O_{2}$) = 20,95%
Найти:
N ($N_{2}$) − ?
Решение:
V ($N_{2}$) = V (воздуха) * φ ($N_{2}$) = 22,4 * 0,7808 = 17,49 л
n ($N_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{17,49}{22,4}$ = 0,78 моль
N ($N_{2}$) = n * $N_{a}$ = 0,78 * 6,022 = 4,702 молекул
Ответ: N ($N_{2}$) = 4,702 молекул.

б) Дано:
V (воздуха) = 22,4 л
φ ($N_{2}$) = 78,08%
φ ($O_{2}$) = 20,95%
Найти:
N ($O_{2}$) − ?
Решение:
V ($O_{2}$) = V (воздуха) * φ ($O_{2}$) = 22,4 * 0,2095 = 4,69 л
n ($O_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{4,693}{22,4}$ = 0,2094 моль
N ($N_{2}$) = n * $N_{a}$ = 0,2094 * 6,022 = 1,261 молекул
Ответ: N ($O_{2}$) = 1,261 молекул.

4. Вычислите объём воздуха (н. у.), который потребуется для сжигания 20 $м^{3}$ сероводорода, если при атом образуются вода и оксид серы (IV). Вычислите массу этого воздуха.

Ответ:

Дано:
V ($H_{2}S$) = 20 $м^{3}$
φ ($O_{2}$) = 20,95% − содержание кислорода в воздухе
Найти:
V (воздуха) − ?
m (воздуха) − ?
Решение:
$2H_{2}S + 3O_{2} = 2H_{2}O + 2SO_{2}$
V ($O_{2}$) = $\frac{3}{2}$ * V ($H_{2}S$) = $\frac{3}{2}$ * 20 = 30 $м^{3}$
V (воздуха) = V ($O_{2}$) * φ ($O_{2}$) = 30 * 0,2095 = 143 $м^{3}$
m (воздуха) = $\frac{V}{M}$ = $\frac{143,2}{29}$ = 4,94 кг
Ответ: V (воздуха) = 143 $м^{3}$; m (воздуха) = 4,94 кг.

5. Подготовьте сообщение о применении кислорода.

Ответ:

Применение кислорода
Кислород широко применяется в медицине, при обеспечении жизнедеятельности в подводных и космических аппаратах, при осуществлении процессов дыхания, горения и гниения, для создания высоких температур в производственных процессах, в производстве химических веществ, в качестве окислителя топлива в различных агрегатах.
Также кислород применяют в металлургической и химической промышленности для ускорения производственных процессов. Так, замена воздушного дутья кислородным в доменном и сталеплавильном производстве намного ускоряет выплавку металла. Чистый кислород применяют также для получения высоких температур, например при газовой сварке и резке металлов. Его используют для жизнеобеспечения на подводных и космических кораблях, при работах водолазов, пожарных.
В медицине кислород применяют в случаях временного затруднения дыхания, связанного с некоторыми заболеваниями.

6. Что такое озоновые дыры? Как предупредить их появление?

Ответ:

Озоновые дыры – явление локального падения концентрации озона в озоновом слое Земли.
Чтобы предупредить появление озоновых дыр необходимо уменьшить количество запусков сверхзвуковых самолётов и ракет, уменьшить выхлоп автомобилей, прекратить использование фреонов в холодильниках.