Как решать уравнения по химии с кислородом

Кислород

Положение в периодической системе химических элементов

Кислород расположен в главной подгруппе VI группы (или в 16 группе в современной форме ПСХЭ) и во втором периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение кислорода

Электронная конфигурация кислорода в основном состоянии :

+8O 1s 2 2s 2 2p 4 1s 2s 2p

Атом кислорода содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 2 неподеленные электронные пары в основном энергетическом состоянии.

Физические свойства и нахождение в природе

Кислород О₂ — газ без цвета, вкуса и запаха, немного тяжелее воздуха. Плохо растворим в воде. Жидкий кислород – голубоватая жидкость, кипящая при -183 о С.

Озон О₃ — при нормальных условиях газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода.

Кислород — это самый распространённый в земной коре элемент. Кислород входит в состав многих минералов — силикатов, карбонатов и др. Массовая доля элемента кислорода в земной коре — около 47 %. Массовая доля элемента кислорода в морской и пресной воде составляет 85,82 %.

В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе.

Способы получения кислорода

В промышленности кислород получают перегонкой жидкого воздуха.

Лабораторные способы получения кислорода:

• Разложение некоторых кислородосодержащих веществ:

Разложение перманганата калия:

Разложение бертолетовой соли в присутствии катализатора MnO₂ :

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Разложение пероксида водорода:

2HgO → 2Hg + O₂

Соединения кислорода

Основные степени окисления кислород +2, +1, 0, -1 и -2.

Химические свойства

При нормальных условиях чистый кислород — очень активное вещество, сильный окислитель. В составе воздуха окислительные свойства кислорода не столь явно выражены.

1. Кислород проявляет свойства окислителя (с большинством химических элементов) и свойства восстановителя (только с более электроотрицательным фтором). В качестве окислителя кислород реагирует и с металлами , и с неметаллами . Большинство реакций сгорания простых веществ в кислороде протекает очень бурно, иногда со взрывом.

1.1. Кислород реагирует с фтором с образованием фторидов кислорода:

С хлором и бромом кислород практически не реагирует, взаимодействует только в специфических очень жестких условиях.

1.2. Кислород реагирует с серой и кремнием с образованием оксидов:

1.3. Фосфор горит в кислороде с образованием оксидов:

При недостатке кислорода возможно образование оксида фосфора (III):

Но чаще фосфор сгорает до оксида фосфора (V):

1.4. С азотом кислород реагирует при действии электрического разряда, либо при очень высокой температуре (2000 о С), образуя оксид азота (II):

N₂ + O₂→ 2NO

1.5. В реакциях с щелочноземельными металлами, литием и алюминием кислород также проявляет свойства окислителя. При этом образуются оксиды:

2Ca + O₂ → 2CaO

Однако при горении натрия в кислороде преимущественно образуется пероксид натрия:

2Na + O₂→ Na₂O₂

А вот калий, рубидий и цезий при сгорании образуют смесь продуктов, преимущественно надпероксид:

K + O₂→ KO₂

Переходные металлы окисляются кислород обычно до устойчивых степеней окисления.

Цинк окисляется до оксида цинка (II):

2Zn + O₂→ 2ZnO

Железо , в зависимости от количества кислорода, образуется либо оксид железа (II), либо оксид железа (III), либо железную окалину:

2Fe + O₂→ 2FeO

4Fe + 3O₂→ 2Fe₂O₃

3Fe + 2O₂→ Fe₃O₄

1.6. При нагревании с избытком кислорода графит горит , образуя оксид углерода (IV):

при недостатке кислорода образуется угарный газ СО:

2C + O₂ → 2CO

Алмаз горит при высоких температурах:

Горение алмаза в жидком кислороде:

Графит также горит:

Графит также горит, например, в жидком кислороде:

Графитовые стержни под напряжением:

2. Кислород взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Кислород окисляет бинарные соединения металлов и неметаллов: сульфиды, фосфиды, карбиды, гидриды . При этом образуются оксиды:

4FeS + 7O₂→ 2Fe₂O₃ + 4SO₂

Ca₃P₂ + 4O₂→ 3CaO + P₂O₅

2.2. Кислород окисляет бинарные соединения неметаллов:

• летучие водородные соединения ( сероводород, аммиак, метан, силан гидриды . При этом также образуются оксиды:

2H₂S + 3O₂→ 2H₂O + 2SO₂

Аммиак горит с образованием простого вещества, азота:

4NH₃ + 3O₂→ 2N₂ + 6H₂O

Аммиак окисляется на катализаторе (например, губчатое железо) до оксида азота (II):

4NH₃ + 5O₂→ 4NO + 6H₂O

• прочие бинарные соединения неметаллов — как правило, соединения серы, углерода, фосфора ( сероуглерод, сульфид фосфора и др.):

CS₂ + 3O₂→ CO₂ + 2SO₂

• некоторые оксиды элементов в промежуточных степенях окисления ( оксид углерода (II), оксид железа (II) и др.):

2CO + O₂→ 2CO₂

2.3. Кислород окисляет гидроксиды и соли металлов в промежуточных степенях окисления в водных растворах.

Например , кислород окисляет гидроксид железа (II):

Кислород окисляет азотистую кислоту :

2.4. Кислород окисляет большинство органических веществ. При этом возможно жесткое окисление (горение) до углекислого газа, угарного газа или углерода:

CH₄ + 2O₂→ CO₂ + 2H₂O

2CH₄ + 3O₂→ 2CO + 4H₂O

CH₄ + O₂→ C + 2H₂O

Также возможно каталитическое окисление многих органических веществ (алкенов, спиртов, альдегидов и др.)

Видео:Реакции металлов с кислородом и водой. 8 класс.Скачать

Урок 12. Составление уравнений химических реакций

В уроке 12 «Составление уравнений химических реакций» из курса «Химия для чайников» мы научимся составлять уравнения химических реакций и правильно расставлять в них коэффициенты.

Составлять химические уравнения и производить расчеты по ним нужно, опираясь на закон сохранения массы веществ при химических реакциях. Рассмотрим, как можно составить химическое уравнение, на примере реакции меди с кислородом.

Слева запишем названия исходных веществ, справа — продуктов реакции. Если веществ два и более, соединяем их знаком «+». Между левой и правой частями пока поставим стрелку:

медь + кислород → соединение меди с кислородом.

Подобное выражение называют схемой химической реакции. Запишем эту схему при помощи химических формул:

Число атомов кислорода в левой части схемы равно двум, а в правой — одному. Так как при химических реакциях атомы не исчезают, а происходит только их перегруппировка, то число атомов каждого элемента до реакции и после реакции должно быть одинаковым. Чтобы уравнять число атомов кислорода в левой и правой частях схемы, перед формулой CuO ставим коэффициент 2:

Теперь число атомов меди после реакции (в правой части схемы) равно двум, а до реакции (в левой части схемы) — только одному, поэтому перед формулой меди Cu так же поставим коэффициент 2. В результате произведенных действий число атомов каждого вида в левой и правой частях схемы одинаково, что дает нам основание заменить стрелку на знак «=» (равно). Схема превратилась в уравнение химической реакции:

Это уравнение читается так: два купрум плюс о-два равно два купрум-о (рис. 60).

Рассмотрим еще один пример химической реакции между веществами СН₄ (метан) и кислородом. Составим схему реакции, в которой слева запишем формулы метана и кислорода, а справа — формулы продуктов реакции — воды и соединения углерода с кислородом (углекислый газ):

Обратите внимание, что в левой части схемы число атомов углерода равно их числу в правой части. Поэтому уравнивать нужно числа атомов водорода и кислорода. Чтобы уравнять число атомов водорода, поставим перед формулой воды коэффициент 2:

Теперь число атомов водорода справа стало 2×2=4 и слева — также четыре. Далее посчитаем число атомов кислорода в правой части схемы: два атома кислорода в молекуле углекислого газа (1×2=2) и два атома кислорода в двух молекулах воды (2×1=2), суммарно 2+2=4. В левой части схемы кислорода только два атома в молекуле кислорода. Для того чтобы уравнять число атомов кислорода, поставим коэффициент 2 перед формулой кислорода:

В результате проведенных действий число атомов всех химических элементов до реакции равно их числу после реакции. Уравнение составлено. Читается оно так: це-аш-четыре плюс два о-два равно це-о-два плюс два аш-два-о (рис. 61).

Данный способ расстановки коэффициентов называют методом подбора.

В химии существуют и другие методы уравнивания чисел атомов элементов в левой и правой частях уравнений реакций, с которыми мы познакомимся позднее.

Краткие выводы урока:

Для составления уравнений химических реакций необходимо соблюдать следующий порядок действий.

1. Установить состав исходных веществ и продуктов реакции.
2. Записать формулы исходных веществ слева, продуктов реакции — справа.
3. Между левой и правой частями уравнения сначала поставить стрелку.
4. Расставить коэффициенты, т. е. уравнять числа атомов каждого химического элемента до и после реакции.
5. Связать левую и правую части уравнения знаком «=» (равно).

Надеюсь урок 12 «Составление уравнений химических реакций» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Как решать уравнения по химии с кислородом

Рябов Химия 8 Решение задач Кислород

Рябов Химия 8 Решение задач Кислород — это цитаты (задачи) из Главы 2 «Кислород. Горение» пособия Сборник задач и упражнений по химии: 8-9 классы: к учебникам Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана «Химия. 8 кл.», «Химия. 9 кл». ФГОС (к новым учебникам) / М.А. Рябов. — М. : Издательство «Экзамен», 2016 . А также ответы и решения задач из указанного сборника.

Цитаты из вышеуказанного учебного пособия использованы на сайте в незначительных объемах, исключительно в учебных и информационных целях (пп. 1 п. 1 ст. 1274 ГК РФ), при этом цитаты переработаны в удобный для пользователя формат. При постоянном использовании задач по химии в 8 классе необходимо купить книгу: Михаил Рябов: Химия. 8-9 классы. Сборник задач и упражнений. ФГОС / М.: Экзамен, 2018. Ответы и решения расчетных задач помогут родителям проверить правильность выполнения домашних заданий.

Ответы на расчетные задачи

2.5. Определите массу: а) 3 моль газообразного кислорода, б) 14 моль газообразного кислорода.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 96 г, б) 448 г.

2.39. Определите массовую долю кислорода: а) в оксиде углерода(II), б) в оксиде азота(I), в) в оксиде фосфора(III), г) в оксиде кремния(IV).

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 0,571, б) 0,364, в) 0,436, г) 0,533.

2.40. Определите массовую долю кислорода: а) в серной кислоте H₂SO₄, б) в пероксиде водорода Н₂O₂, в) в карбонате кальция СаСО₃, г) в сульфате меди CuSO₄.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 0,653, б) 0,941, в) 0,48, г) 0,40.

2.53. Определите массу кислорода, необходимую для окисления: а) 2 моль глюкозы, б) 45 г глюкозы.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 384 г, б) 48 г.

2.55. Определите массу кислорода, необходимую для сжигания: а) 1 кг ацетилена, б) 3 моль ацетилена.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 3,08 кг, б) 240 г.

2.56. Сколько (в кг) кислорода необходимо для полного сгорания: а) 80 кг метана СН₄, б) 16 кг серы, в) 60 кг угля, г) 100 кг гептана С₇Н₁₆?

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 320 кг, б) 16 кг, в) 160 кг, г) 176 кг.

2.59. Какая масса кислорода была получена в ходе реакции фотосинтеза, если при этом: а) образовалось 90 г глюкозы, б) поглотилось 5 моль углекислого газа?

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 96 г, б) 160 г.

2.60. Какая масса углекислого газа поглотилась в ходе фотосинтеза, если: а) выделилось 160 г кислорода, б) образовалось 2 моль глюкозы?

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 220 г, б) 528 г.

2.92. Массовая доля кислорода в воздухе равна 0,231. Определите массу кислорода, который можно получить: а) из 1000 кг воздуха, б) из 600 г воздуха.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 231 кг, б) 139 г.

2.93. Массовая доля кислорода в воздухе равна 0,231. Определите массу воздуха, необходимого для получения: а) 100 кг кислорода, б) 200 г кислорода.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 433 кг, б) 866 г.

2.94. Определите массу воздуха с массовой долей кислорода, равной 0,231, необходимого для полного сгорания: а) 23 кг этилового спирта С₂Н₅ОН, б) 62 кг фосфора, в) 12 кг магния, г) 29 кг бутана С₄Н₁₀.

РЕШЕНИЕ:

Ответ: а) 208 кг, б) 346 кг, в) 34,6 кг, г) 442 кг.

Рябов Химия 8 Решение задач Кислород

Следующий раздел «Рябов Химия 8 Решение задач Водород»

🎦 Видео

Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

8 класс. Составление уравнений химических реакций.Скачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Химия | КислородСкачать

Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

ВСЕ РЕАКЦИИ С АЗОТОМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯМИ | ЕГЭ ХИМИЯ 2024| НООСкачать

Химические Цепочки — Решение Цепочек Химических Превращений // Химия 8 классСкачать

Химические уравнения. СЕКРЕТНЫЙ СПОСОБ: Как составлять химические уравнения? Химия 8 классСкачать

Химия 8 класс (Урок№11 - Кислород: получение, физические и химические свойства,применение. Оксиды.)Скачать

Кислород. 8 класс.Скачать

Как составлять ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | 4 лайфхака - 95 ВСЕХ РЕАКЦИЙ в химии!Скачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Химические Цепочки — Решение Цепочек Химических Превращений // Химия 8 классСкачать

Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать

Расстановка коэффициентов в химических реакциях: как просто это сделатьСкачать

Свойства кислорода. 8 класс.Скачать

Химические свойства кислорода. Урок 18. Химия 7 класс.Скачать